专题提升课1 等温变化图像和变质量问题 课后达标检测(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

1．(多选)一定质量的气体在不同温度下的两条p－图线如图所示。由图可知(　　) A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 B．一定质量的气体在发生等温变化时，其p－图线的延长线是经过坐标原点的 C．T1＞T2 D．T1<T2 解析：选BD。这是一定质量的气体在发生等温变化时的p－图线，由图线知p∝，所以p与V应成反比，A错误；由题图可以看出，p－图线的延长线是过坐标原点的，B正确；根据一定质量的气体同体积下温度越高压强越大，可知C错误，D正确。 2．(多选)如图所示，这是一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是(　　) A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强越大，体积越小 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 D．由图可知T1<T2 解析：选ABD。从等温线可以看出，压强越大，体积越小，A正确；一定质量的气体，体积一定时，温度越高，压强越大，所以不同温度下的等温线是不同的，B、D正确，C错误。 3．用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为1 atm的空气0.1 L，自行车内胎的容积为2.0 L。假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为(　　) A．5 atm B．25 atm C．2 atm D．40 atm 解析：选C。每打一次可打入压强为1 atm的空气0.1 L，打了40次后气压为1 atm的气体的总体积V1＝0.1×40 L＝4 L，将其压入自行车轮胎，体积减小为2 L，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2，代入数据解得p2＝2 atm。 4．现从一体积不变的容器中抽气，假设温度保持不变，每一次抽气后，容器内气体的压强均减小到原来的。要使容器内剩余气体的压强减为原来的，抽气次数应为(　　) A．2次 B．3次 C．4次 D．5次 解析：选D。设容器的容积是V，抽气机的容积是V0，气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得pV＝p(V＋V0)，得V0＝，由玻意耳定律可得，抽1次时有pV＝p1(V＋V0)，解得p1＝p，抽2次时，有p1V＝p2(V＋V0)，解得p2＝2p……，抽n次时，有pn－1V＝pn(V＋V0)，解得pn＝np，当pn＝p时，解得n＝5。 5.(2024·山东济南一模)如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。某种药瓶的容积为5 mL，瓶内装有3 mL的药液，瓶内空气压强为9.0×104 Pa，护士先把注射器内2 mL压强为1.0×105 Pa的空气注入药瓶，然后抽出2 mL的药液。若瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头体积。求： (1)注入的空气与瓶中原有空气质量之比； (2)抽出药液后瓶内气体压强。 解析：(1)注入的空气与瓶中原有空气质量之比 ＝，解得＝。 (2)由玻意耳定律得p注V注＋p原V原＝pV V＝(5－3＋2) mL 解得p＝9.5×104 Pa。 答案：(1)　(2)9.5×104 Pa 6．水火箭的简化图如图所示，容器内气体的体积V＝2 L，内装有少量水，容器口竖直向下，用轻橡胶塞塞紧，放在发射架上，打气前容器内气体的压强p0＝1×105 Pa。用打气筒通过容器口的阀门向容器内缓慢打气，每次能向容器内打入压强也为p0、体积ΔV＝100 mL的空气。当容器中气体的压强达到一定值时，水冲开橡胶塞，火箭竖直升空。已知橡胶塞与容器口的最大静摩擦力fm＝20 N，容器口的横截面积S＝2cm2，不计容器内水产生的压强及橡胶塞受到的重力，打气过程容器内气体的温度和容积保持不变。求： (1)火箭发射升空瞬间容器内气体的压强p； (2)打气筒需打气的次数n。 解析：(1)对橡胶塞受力分析，火箭发射升空瞬间， 有pS＝p0S＋fm 代入数据解得p＝2×105 Pa。 (2)打气过程中容器内气体做等温变化，由玻意耳定律有p0(V＋nΔV)＝pV 代入数据解得n＝20。 答案：(1)2×105 Pa　(2)20 7．(2024·辽宁阜新期中)如图所示，小明用仪器测一质量为1 kg的生肖摆件的密度。已知密闭容器的容积为1 000 cm3，抽气筒的容积为200 cm3，把生肖摆件放入密闭容器，抽气筒与密闭容器通过单向阀门相连，活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中，阀门开启，密闭容器内的气体进入抽气筒，活塞从右端向左移动到左端过程中，阀门关闭，抽气筒内活塞左侧的气体被排出，完成一次抽气过程。开始时密闭容器内空气压强为105 Pa，抽气一次后，密闭容器内气体压强为8×104 Pa，抽气过程中气体的温度不变。求： (1)生肖摆件的密度； (2)抽气10次后，密闭容器内剩余气体和抽气前气体质量的比值。 解析：(1)设生肖摆件的体积为ΔV，第一次抽气过程，由玻意耳定律有 p0(V0－ΔV)＝p1(V0－ΔV＋V1) 其中p0＝105 Pa、V0＝1 000 cm3、p1＝8×104 Pa、 V1＝200 cm3 解得ΔV＝200 cm3 生肖摆件的密度ρ＝＝5 g/cm3。 (2)设第二次抽气后，容器内气体压强为p2，有 p1(V0－ΔV)＝p2(V0－ΔV＋V1) 设第三次抽气后，容器内气体压强为p3，有 p2(V0－ΔV)＝p3(V0－ΔV＋V1) 依次类推可知p10＝p0 由pV＝nRT，体积、温度相同时，质量之比等于压强之比， 则剩余气体与抽气前气体的质量的比值 ＝＝。 答案：(1)5 g/cm3　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $