专题15 气体的等温变化-2024年高二物理寒假通关巩固练（人教版2019）

15.气体的等温变化（原卷版） 一、知识点梳理 1．等温变化：一定质量的某种气体，在 不变时，压强随体积变化的过程。 二、等温变化图像 2．如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是(　　) A．D→A是一个等温过程 B．A→B是一个等温过程 C．A与B的状态参量相同 D．B→C体积减小，压强减小，温度不变 3．如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( ) A．一直保持不变 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 4．如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图像，气体状态经历A→B→C→A完成一次循环，A状态的温度为290 K，下列说法正确的是（　　）    A．A→B的过程中，每个气体分子的动能都增加 B．B→C的过程中，气体温度可能一直升高 C．C→A的过程中，气体温度一定减小 D．B、C两个状态温度相同，均为580 K 5．开口向上，导热性能良好的气缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（    ）    A．   B．   C．   D．   三、气体等温变化实验题 6．如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。 （1）完成本实验的基本要求是 （填正确答案标号）。 A．在等温条件下操作            B．封闭气体的注射器密封良好 C．必须弄清所封闭气体的质量    D．气体的压强和体积必须用国际单位 （2）理论上由图线分析可知，如果该图线 ，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。 7．如图是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。主要步骤如下：    ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 （1）为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是 ； A．注射器必须固定在竖直平面内 B．用手握注射器推拉活塞 C．缓慢推动活塞 （2）小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据绘制图像，发现图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是： （答一种情况即可）。    （3）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是 。 A．     B．     C．      D．   8．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。    （1）实验时，为判断气体压强与体积的关系， （选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积； （2）实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出 （选填“p-V”或“”）图像； （3）他们进行了两次实验，其中一组得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（填“<”“>”“=”）；另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是 。      四、玻意耳定律应用 9．如图，导热性能良好的气缸固定在倾角为的斜面上，斜面底端有一固定挡板。距离气缸底部处有质量，横截面积的活塞，活塞与固定在挡板上的轻质弹簧相连接，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，弹簧压缩量，并被锁定，（缸内气体的压强，弹簧劲度系数，重力加速度g取，大气压强。求： （1）解锁弹簧的瞬间。活塞的加速度大小； （2）解锁弹簧待稳定后。气缸内的压强。 10．一水平放置的汽缸可绕如图所示的竖直轴做匀速圆周运动，一活塞面积为，质量为，把一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸壁和活塞的厚度可忽略不计，一开始汽缸静止，缸内气体达到了平衡状态，活塞与汽缸底相距为，现让汽缸以一较小的角速度在水平面内做匀速圆周运动，缸内气体再次稳定时质量和温度都没发生变化，活塞相对于汽缸