2.1 气体实验定律(Ⅰ)同步练-2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册
2026-06-01
|
24页
|
148人阅读
|
1人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版选择性必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 气体实验定律(Ⅰ) |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 气体的等温变化,气体的等容变化,气体的等压变化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.46 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58156321.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本练习围绕气体实验定律,通过基础认知、实验探究、综合应用三层设计,实现从单一公式应用到实际情境综合分析的知识巩固,适配新授课分层教学需求,培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|受力分析、玻意耳定律直接应用|以选择题为主(1-5题),如肺活量测量原理分析,强化压强平衡与气体状态参量关系|
|实验探究|实验操作、误差分析|含实验题(10-11题),如等温实验装置误差讨论,培养科学探究能力|
|综合应用|多过程问题、实际情境|计算题(12-25题),如水火箭充气、航天服气密性检测,融合模型建构与科学推理|
内容正文:
2.1 气体实验定律(Ⅰ)(粤教版)
1.肺活量是指在标准大气压下,人所能呼出气体的最大体积。肺活量可反映肺功能和胸腔壁的扩张程度。某实验小组设计了一款肺活量测量仪器,原理如图所示,活塞质量为,横截面积为S,配重物质量为,测量前需要将仪器置于环境中,调节配重物使活塞稳定在零刻度位置。零刻度位置对应封闭气体体积为,体积刻度上的刻度值表示从零刻度到显示刻度位置活塞下封闭气体体积的变化量,即肺活量,记为。测试时,受试人员深吸一口气后,从测试口呼出气体,即可通过体积刻度上的刻度读出受试者的肺活量。重力加速度为g,忽略一切摩擦和气体温度的变化,下列说法正确的是( )
A.正常情况下若要完成校准,配重物质量应满足
B.校正完成后,若外界大气压变为,则转换为标准大气压,肺活量为原来的1.1倍
C.随着测试不断进行,活塞下部积累了许多小水滴,会导致测量肺活量偏小
D.肺活量越大,活塞稳定时,受试者肺部气体压强越大
2.如图,自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通,细管上部封闭,并与压力传感器相接。洗衣缸进水时,细管中的空气被水封闭,随着洗衣缸中水面的上升,细管中的空气被压缩,当细管中空气压强达到一定数值时,压力传感器使进水阀门关闭,这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为(忽略此时洗衣缸内水位的高度),大气压强,水的密度,重力加速度。当空气柱被压缩到长时,压力传感器关闭洗衣机进水阀门,则此时洗衣缸内水位高度为(设整个过程中细管内气体可看作理想气体且温度保持不变)( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一支长试管中封闭了一定质量的理想气体,现将试管缓慢转到虚线位置,环境温度不变,说法正确的是( )
A.气体体积变小 B.气体压强变小
C.气体对外做正功 D.气体分子平均间距增大
4.如图甲所示,一汽缸竖直放置,汽缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁无摩擦,活塞处于平衡状态。现保持温度不变,把汽缸向右倾斜(如图乙所示),达到平衡后,与原来相比( )
A.气体的压强变大 B.气体的压强变小
C.气体的体积变大 D.气体的体积不变
5.排球静置一段较长的时间后会漏气变瘪。为了研究排球漏气的速度,某同学进行了一些测量。已知外界大气压强恒为,排球的半径为R,充好气后排球内气体(视为理想气体)的压强为p,由于漏气,经过时间t,排球内气体的压强变为,不考虑温度和排球体积的变化,则排球在单位时间内漏气的体积(气体在大气中的体积)与排球的表面积的比值为( )
A. B. C. D.
6.在一次科技活动上,胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗,将两个碗扣上后,用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20,两个碗扣上后容积,抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形,也不漏气,空气视作理想气体且温度不变,大气压强。抽气10次后,用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉,试图把两个碗拉开,如图所示,设每人平均用力为200N,请你估算一下,要想拉开,两侧至少各需要的人数为( )(取)
A.16 B.14 C.12 D.10
7.如图,水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接.汽缸内两活塞之间保持真空,活塞与汽缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积较大,A、B的初始温度相同.略抬高汽缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态.若始末状态A、B的压强变化量、均大于零,对活塞压力的变化量,则( )
A.A体积增大 B.A体积减小 C. D.
8.篮球是非常受欢迎的一项运动,打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压1.6atm才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学用气压计测得一篮球内气体压强为1.2atm,现用简易打气筒给篮球打气(如图),每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内,若打气过多再放出部分气体。已知篮球内部容积为7L,忽略打气和放气(或抽气)过程中篮球的容积和球内气体温度的变化,且气体温度均为室温。则下列说法正确的是( )
A.若想让篮球的性能最佳,需要打气28次
B.若想让篮球的性能最佳,则打入的气体质量与篮球内原气体的质量之比为
C.若因打气过多,篮球内气压达到了1.8atm,使用跟打气筒容积同为0.1L的抽气筒,抽气14次可以让篮球性能达到最佳
D.在C选项中,抽出的气体质量占篮球内原有气体质量的
9.一定质量的理想气体,处在某一状态,经下列哪个过程后会回到原来的温度( )
A.先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强
B.先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强
C.先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀
D.先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀
10.小默用如图装置验证等温状态下气体的实验定律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部,未在图中标明。
(1)在实验过程中注射器没有完全竖直而是略微倾斜,则压力表读数______________________。
A.偏大 B.偏小 C.没有影响
(2)下列实验操作,正确的有______________________。
A.柱塞上应该涂油以更好地密封气体
B.应快速推拉柱塞以避免气体与外界热交换
C.用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定
(3)注射器内空气柱的体积为V、压强为p,若考虑到连接压力表和注射器内空气柱的细管中有少量气体未计入,从理论上分析图像最接近下列哪个图______________________。
11.某实验小组使用DIS装置探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”。实验装置如图甲所示,将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连,通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p,通过注射器自带的刻度读取气体的体积V。
该小组的同学用同一份气体在两种温度下做了探究,并作出图像,如图乙所示,图线a对应的封闭气体温度________________(填“大于”“等于”或“小于”)图线b对应的封闭气体温度。此外,两图线均不过原点的原因可能是________________。
A.未计入软管中气体的体积
B.实验过程中有漏气现象
C.实验过程中,推拉活塞过快导致气体温度升高
12.在用牛顿管做自由落体运动实验之前,先要用真空泵将牛顿管中的空气抽出,下图为抽气过程的原理图。抽气前,牛顿管内空气压强为,活塞位于真空泵气缸底部,气阀K打开;抽气时,进气阀打开、排气阀闭合,在飞轮带动下活塞上移至气缸顶部,牛顿管中的空气进入气缸;随后,进气阀闭合,在飞轮带动下活塞下移,当活塞下方空气压强增大到时,排气阀打开,气缸中的空气被排出。已知牛顿管容积为V,真空泵气缸容积为,整个过程中空气温度不变,不计连接细管的容积、活塞在气缸底部时活塞下方的空气体积以及活塞体积。
(1)第一次抽气结束时,牛顿管中空气的压强为多大?
(2)排气阀第一次打开时,活塞下方空气的体积为多大?
13.小华同学想通过如图所示的装置来测量化学药品氧化钙的体积,在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为m的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为S,能无摩擦地滑动。缸内放有一形状不规则化学药品氧化钙,初始时气柱的长度为。现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上,待活塞重新稳定后,气柱长度为,环境温度保持不变,大气压强大小恒为,重力加速度大小为g,忽略化学药品热胀冷缩的影响,求:
(1)待活塞重新稳定后,汽缸内气体压强;
(2)汽缸内放置的化学药品的体积。
14.如图所示,竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为S、,由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时,两汽缸内封闭气柱的高度均为H,弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子,直至右侧活塞下降,左侧活塞上升。已知大气压强为,重力加速度大小为g,汽缸足够长,汽缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)最终汽缸内气体的压强。
(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
15.如图,某“飞天战袍”航天服的容积为(未知),给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天服充入体积、压强为的氧气后,航天服内部压强达到后,把航天服放入检测室,检测其气密性,把检测室抽成真空密封。48小时后,测出检测室内的压强为,检测室内能容纳气体的空间体积为(除去航天服所占体积)且不变,控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变。若经过48小时后,航天服内气体压强不小于原来压强的97%,则航天服的气密性合格。
(1)求“飞天战袍”航天服的容积;
(2)通过计算,分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格。
16.如图所示,粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,两管口相平且两管口均封闭,管内有一段水银,封闭有A、B两段气柱,B气柱长为,左管中水银液面比右管中水银液面高,大气压强为.现将左管口开一个小孔,待稳定时,左、右两管中水银液面刚好相平,设气体温度不变,求:
(1)开始时,封闭的A气柱气体的压强;
(2)左管口开孔后,稳定时进入管中的气体质量与原A气柱气体质量之比.(用分数表示)
17.如图所示,正压防护服是一种特殊防护装备,可有效保护穿戴者免受细菌、病毒的侵害。其气密性检测流程如下:测试前,将防护服平稳放置在平台上,关闭排气口,使防护服完全封闭后连接气泵。气泵每秒向防护服中充入的空气(即)。将防护服内气体缓慢加压至。已知充气前防护服内气体压强为,体积,防护服充满气后气体的体积,整个检测过程中气体温度不变。
(1)求从充气开始到防护服内气体压强达到所需的时间t;
(2)防护服内气体压强达到后,关闭气泵阀门,若一定时间后压强下降的量小于等于初始值的则判定合格。忽略防护服内部容积变化,求合格防护服内剩余气体与原有气体质量之比的最小值。
18.如图甲所示,导热性能良好的汽缸静置于水平面上,汽缸内用一质量为m、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一部分理想气体,稳定时,活塞位于汽缸中央位置。已知重力加速度为,大气压强,环境温度恒定不变。
(1)稳定时,求汽缸中气体压强。
(2)若将汽缸开口沿斜面向下静置于斜面上,如图乙所示,稳定后,活塞恰好位于汽缸开口处,求斜面倾角的正弦值。
19.如图所示,两个导热密闭容器置于温度不变的环境中。A和B内部存储有同种理想气体,连接两容器细管的开关处于闭合状态。A的容积是B容积的,初始时A中气体的压强是B中气体压强的2倍,忽略连接细管的体积。打开开关稳定后,求:
(1)A中压强与开关打开前A中压强之比;
(2)从A中进入B中的气体质量与开关打开前A中气体质量之比。
20.空气悬挂气动避震是现在高档汽车当中常用技术,它是通过对汽车底盘上的一个容器进行充放气体,来维持在运动中的车身高度不变,从而达到减震的效果。其工作原理可以简化为如图所示的导热性良好的圆筒气缸,缸内有一个不计摩擦,可以自由滑动的活塞封闭着一定质量的气体,活塞面积为活塞和砝码的总质量为,初始时开关阀门K关闭,此时活塞到缸底的高度为,已知外界大气压强重力加速度g取外界环境温度不变。求:
(1)气缸内气体压强;
(2)在某次行车过程中,地面有凹陷,导致汽车底盘下降,为维持车身高度不变,需给容器中注入气体,充气装置向气缸内充入压强体积的气体后,气缸内气体高度。
21.如图所示,两个固定的导热良好的水平汽缸,由水平硬杆相连的活塞面积两汽缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自汽缸底相距,活塞静止。(不计摩擦,细管体积可忽略不计,设环境温度保持不变,外界大气压为)。
(1)保持阀门K关闭,A内气体的压强。
(2)将阀门K打开,足够长时间后,活塞距离左侧汽缸底部的距离是多少?
(3)重新将阀门K关闭,用打气筒向A汽缸中缓慢充入压强为理想气体,使活塞回到原位置,则充入的气体体积为多少?
22.神舟十八号载人飞船带回太空样品55种,某兴趣小组设计以下方案对某样品进行分析,实验装置如图所示。气缸水平放置时,活塞与气缸底部的距离为L(如图甲);气缸活塞朝上竖直放置时,活塞向气缸底部移动了(如图乙)。已知大气压强为,活塞质量为m、横截面积为S,重力加速度为g且满足,活塞与气缸之间无摩擦且不漏气,不考虑气体温度的变化。
(1)图乙中气体的压强;
(2)求该样品的体积。
23.竖直放置、开口向下的汽缸内用一定质量的活塞封闭着一部分理想气体,如图(a)所示,活塞横截面积,且能无摩擦地滑动。初始时活塞处于静止状态,距离汽缸底部的高度,封闭气体压强为。若汽缸、活塞导热性好,气体温度始终保持不变,已知大气压强,重力加速度g取。
(1)求活塞的质量;
(2)将汽缸缓慢倒置后,如图(b)所示,求活塞距汽缸底部的高度。。
24.在河南省科技运动会上,一兴趣小组参加了水火箭比高项目的制作与发射比赛。发射装置简化为如图所示的模型,体积为的充气瓶(箭体)内装有高度10cm,体积的水柱和压强为1个标准大气压的空气。打气筒气室体积为,现用打气筒通过单向气阀向箭体内充气,每一次充入压强一个大气压、体积为的气体。当水火箭内部气压达到3个标准大气压时,压缩空气可将活塞顶出,箭体发射。水的密度,充气过程气体温度不变,瓶和水的体积变化不计。求:
(1)要使水火箭发射出去,需要打气多少次;
(2)已知打气筒手柄和活塞质量不计、活塞和气缸之间的摩擦力不计、打气筒与瓶塞连接管的体积不计、打气筒活塞横截面积,至少需要用多大的力才能完成第8次打气。(取)
25.如图所示为空间站内部的结构简图,核心舱内气体的压强为,气闸舱内为真空,宇航员需要出舱检修设备,先关闭闸门B,打开闸门A,由核心舱进入气闸舱后关闭闸门A。再通过抽气机抽取气闸舱内的气体,每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后,打开外闸门B,宇航员出舱检修设备,同时剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为V,核心舱的容积为,抽气机每次抽气的体积为,抽气机每次抽气结束时气体压强始终与气闸舱内气体压强相等。不考虑抽气过程中温度的变化,气体视为理想气体,忽略宇航员自身的体积。
(1)宇航员打开闸门A进入气闸舱时气体的压强p;
(2)第一次抽气排放到核心舱后核心舱内气体的压强;
(3)次抽气后,气闸舱内的气体压强。
参考答案
1.答案:C
解析:A.校正完成后,活塞下封闭气体体积变化量等于肺活量,即封闭气体内部压强为,对活塞受力分析有
对配重物受力分析有
联立解得
故A错误;
B.当外界大气压变为时,活塞稳定时,活塞下封闭气体的压强为,设转换为标准大气压后,人呼出气体的体积为,根据玻意耳定律,则有
解得
故B错误;
C.活塞下部积累的许多小水滴会导致活塞受力平衡时,容器内部压强增大,测得体积变化量减小,即测量肺活量偏小,故C正确;
D.当活塞稳定时,活塞下方气体压强与外界压强相同,受试者肺部与活塞下方气体相通,压强等于环境大气压,与受试者肺活量无关,故D错误。
故选C。
2.答案:B
解析:设洗衣缸内水位高度为h,刚进水时细管中被封闭空气柱长度为,压力传感器关闭时空气柱长度为,则压力传感器关闭洗衣机进水阀门时管内气体的压强为
则由玻意耳定律可知
解得
故选B。
3.答案:A
解析:试管转到虚线位置后,液柱上下液面高度差减小,外界大气压不变,,理想气体压强增大,环境温度不变,所以理想气体体积变小,分子平均间距减小,外界对气体做功。
4.答案:A
解析:AB.对图甲中活塞进行分析,根据平衡条件有
解得
对图乙中活塞进行分析有
可知
即与原来相比,气体的压强变大,故A正确,B错误;
CD.气体温度不变,根据玻意耳定律有
由于压强增大,则气体体积变小,故CD错误。
故选A。
5.答案:C
解析:排球的体积,排球的表面积,对排球内的气体有
漏出的气体体积
则排球在单位时间内漏气的体积与排球的表面积的比值为
故选C。
6.答案:B
解析:气体为理想气体且温度不变,所以变化过程为等温变化,根据玻意耳定律,第一次抽气有
第二次抽气有
以此类推,抽10次后
解得
要拉开,需要施加的拉力,且
解得
n取整数,则两边至少各需要14个学生才能拉开。
故选B。
7.答案:AD
解析:AB.气温不变时,略抬高汽缸左端使之倾斜,设此时的细杆与水平面的夹角为θ,则有:
则可知A部分气体压强减小,B部分气体压强增加,对两部分气体由玻意耳定律得,A体积增大,B体积减小,A正确,B错误;
C.开始时,两活塞受力平衡,略抬高汽缸左端使之倾斜,则A部分气体压强减小一些,B部分气体压强增大一些,而最终两个活塞的受力还要平衡,那么压力的变化不相等:
C错误;
D.由:
但
结合C分析可得,故有
D正确。
故选AD.
8.答案:AD
解析:A.由题意可知,打气过程中温度不变,由玻意耳定律可得
解得,故A正确。
B.对打入的气体
得
由,故B错误。
C.根据,,……,
则抽气n次后,
,,计算得n大约为8次,故C错误。
D.以篮球内空气为研究对象,设放出的气体体积为,由玻意耳定律可得、
联立解得,故D正确。
故选AD。
9.答案:AD
解析:由理想气体状态方程可知,保持压强不变而使它的体积膨胀,温度升高,接着保持体积不变而减小压强,温度降低,温度可能回到原来的温度,故A正确;由理想气体状态方程可知,先保持压强不变而使它的体积减小,温度降低,接着保持体积不变而减小压强,温度继续降低,温度不可能回到原来的温度,故B错误;由理想气体状态方程可知,先保持体积不变而增大压强,温度升高,接着保持压强不变而使它的体积膨胀,温度继续升高,温度不可能回到原来的值,故C错误;由理想气体状态方程可知,先保持体积不变而减小压强,温度降低,接着保持压强不变而使它的体积膨胀,温度升高,温度可能回到原来的温度,故D正确;故选AD.
10.答案:C;A ; C
解析:(1)压力表测量的是注射器中气体的压强,同一位置各个方向的压强大小处处相等,所以实验过程中注射器没有完全竖直对压力的测量没有影响。
故选C;
(2)A.柱塞上涂油是为了避免漏气,即更好地密封气体,故A正确;
B.推拉柱塞时要缓慢进行,让气体更好的与空气进行热交换,避免引起气体温度的变化,故B错误;
C.用手握住注射器会改变注射器内气体的温度,故C错误。
故选A;
(3)在软管内气体体积不可忽略时,被封闭气体的初状态的体积为,由
即
图线和原点连线的斜率为
随着的变大,斜率逐渐变小。
故选C。
11.答案:大于;A
解析:温度不变时,有所以由图线可知,图线a的斜率较大,则图线a对应的封闭气体温度大于图线b对应的封闭气体温度;
根据可得可知图像仍是一条倾斜的直线,由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积,则此时气体存在初态压强,故图像有横截距。故选A。
12.答案:(1)
(2)
解析:(1)第一次抽气结束时,设牛顿管中空气压强为p,则有
解得
(2)排气阀第一次打开时,设活塞下方空气的体积为,则有
解得
13.答案:(1)(2)
解析:(1)待活塞重新稳定后,对活塞受力分析,由平衡条件有
解得
(2)设汽缸内放置的化学药品体积为V,初始时封闭气体的体积
活塞重新稳定后封闭气体的体积为
封闭气体做等温变化,由玻意耳定律有
解得化学药品的体积为
14.答案:(1);(2);
解析:(1)对左右汽缸内所封的气体,初态压强
体积
末态压强,体积
根据玻意耳定律可得
解得
(2)对右边活塞受力分析可知
解得
对左侧活塞受力分析可知
解得
15.答案:(1)
(2)合格
解析:(1)由玻意耳定律可得
解得
(2)设经过48小时后,航天服内气体压强为,由玻意耳定律可得
解得
由于,故航天服气密性合格。
16.答案:(1)
(2)
解析:(1)设开始时B气柱气体压强为,开孔后气体压强为,气体发生等温变化,则有
解得
则开始时A气柱气体的压强
(2)开孔后,对左管中气体研究,有
解得
稳定时进入管中的气体质量与原A气柱气体质量之比为
17.答案:(1)
(2)
解析:(1)充气过程气体温度不变,初态:原有气体体积,充入气体体积,总压强为
末态:压强p,体积
对所有气体,由玻意耳定律有
解得
(2)合格要求为压强下降量
因此降压后最小压强为
温度、容积不变时,根据理想气体状态方程
可知理想气体的压强与物质的量成正比,因此质量比
18.答案:(1)
(2)
解析:(1)对图甲中的活塞进行分析,根据平衡条件有
解得
(2)对图乙中的活塞进行分析,根据平衡条件有
设汽缸的长为L,根据玻意耳定律有
联立解得
19.答案:(1)
(2)
解析:(1)设初状态A中的压强、体积为,则初状态B中的压强、体积为,以B中气体为研究对象,假设B中气体被压缩到压强为p,此时其体积变为,由玻意耳定律有
解得
设开关打开并稳定后中气体的压强为,由玻意耳定律有
解得
(2)设开关打开并稳定后,A中的气体再被压缩到原来的压强p时,体积为,由玻意耳定律有
解得
A中气体质量与开关打开前A中气体质量之比
从A中进入B中的气体质量与开关打开前A中气体质量之比
20.答案:(1)
(2)
解析:(1)对活塞和砝码整体,根据受力平衡条件
解得
(2)活塞和砝码稳定时,气缸内气体的压强仍为
以充入汽缸的气体和原有气体的整体为研究对象,根据玻意耳定律
解得
21.答案:(1);(2)25cm;(3)
解析:(1)保持阀门K关闭,对两活塞整体为研究对象,根据平衡得
解得
(2)打开阀门K稳定后,设气体压强为,以两个活塞和杆为整体有
解得
设大活塞左移x,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则大活塞停在据左侧缸底
(3)重新关闭阀门,若活塞恢复原位,则对B中气体由玻意耳定律得
解得
则
解得
对A中气体和充入气体整体为研究对象,根据玻意耳定律得
解得
22.答案:(1)(2)
解析:(1)设样品体积为V
以图乙活塞为对象
解得
(2)由图甲、乙等温变化知
解得该样品的体积为:
23.答案:(1)
(2)
解析:(1)初始时活塞处于静止状态,活塞受平衡力作用,则
解得活塞的质量为
(2)将汽缸缓慢倒置后,对活塞受力分析,则
解得
汽缸倒置前后,温度不变,封闭气体满足玻意耳定律,则
即
解得
24.答案:(1)10
(2)64.4N
解析:(1)要使水火箭发射出去,设需要打气筒打气n次,由题意可知,当水火箭发射瞬间,其内部气压为
根据玻意耳定律,有
解得
(2)第8次打气后,箭体内气体压强为,根据玻意耳定律,有
解得
对活塞受力分析可得
解得
25.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)打开闸门前后对气体分析,由玻意耳定律可得
解得气闸舱内的气体压强
(2)从气闸舱里第1次抽气后,气闸舱内气体压强变为,将抽气机和气闸舱内的气体作为整体研究,由玻意耳定律可得解得
(3)对气闸舱内的气体,抽气机每次抽气的体积
第一次抽气则有
解得
第二次抽气则有
解得
同理n次抽气后,气闸舱内气体的压强
即
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。