8.2气体的等容变化—2020-2021学年人教版高中物理选修3-3同步一节一练（Word含答案）

8.2气体的等容变化 1．如图所示，四个两端封闭粗细均匀的玻璃管，管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态，如果管内两端的空气都升高相同的温度，水银柱向左移动的是（　　） A．（va＜vb且Ta＜Tb） B．（va＞vb且Ta=Tb） C．（va=vb且Ta＜Tb） D．（va＜vb且Ta＞Tb） 2．如图为伽利略设计的一种测温装置结构示意图，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B管竖直插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，在1标准大气压（相当于76cmHg的压强）下，当温度false时，管内外水银面的高度差false 。下列说法正确的是（　　） A．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度降低 B．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度升高 C．在1标准大气压下，false时管内外水银面的高度差false D．若环境真实压强比标准大气压小，管内外水银面的高度差仍为16cm时，实际温度大于false 3．如图所示为一水平固定的导热气缸，其质量为M，其中，气缸中放置了一个密闭性良好的刚性活塞，质量为m，活塞较长，且活塞的直径恰好与气缸直径大小相等。设气缸中封闭的气体体积为V，大气压强为p0，气缸横截面积为S。求： ①如果活塞光滑，则封闭气体的压强为多少？ ②如果活塞与气缸间的动摩擦因数为μ，初始时温度为T0，压强为p0，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则保证活塞位置不变，则封闭气体的温度变化范围是多少？ 4．如图所示，热气球旅行成为旅行爱好者的一种时尚，利用热气球可以拥有更广阔的视野，俯视奇妙的大千世界。某旅行爱好者在地面上将气球打开，打开后初始时，气球内外绝对温度均为T1，气球内外空气密度均为ρ1。热气球的气球容积为V0且不变，下方载物的质量为M。已知重力加速度大小为g，气球未充气时的体积和质量均不计。球外大气温度和密度视为恒定。 （i）逐渐升高球内温度，当绝对温度达到T2时，气球恰能悬浮在空中，求T2； （ii）当球内的绝对温度上升至1.1T2时，求球内的空气质量与刚打开时球内的空气质量之比η。 5．如图1所示装置可以用来研究气体状态变化问题。某次实验中，导热性能良好的玻璃注射器内密封了一部分气体，注射器上绑定一物块，当系统稳定时注射器内空气柱的长度为L，气体压强为p，实验室温度为T。现将此装置放在温度为1.1T的温室中，温室的大气压与实验室大气压相同，重力加速度为g，注射器横截面积为S，求： （ⅰ）再次稳定时空气柱的长度L1； （ⅱ）在温室中将整个装置倒置如图2所示，稳定时空气柱的长度变为2L，求柱塞、压力表和物块的总质量m。 6．某同学给自行车内胎充气，发现该内胎的容积为2400cm3，最大承受压强为2.6atm（标准大气压）。现在用打气筒给该内胎充气，每次能将体积为120cm3、温度为17℃、压强为1atm的气体充入内胎当中。充气前内胎中有体积为2400cm3、温度为17℃、压强为1atm的气体。若气体均可看成理想气体，不考虑充气过程中气体温度的变化，不考虑内胎容积的变化。 （1）若使内胎中的气体压强升高到2.5atm，求需要对内胎充气的次数； （2）当气体压强升高到2.5atm，计算当气温升高到37℃时内胎中气体的压强并判断是否安全。 7．如图所示，开口向上的气缸由粗细不同的两段圆筒组成，上段气缸足够高下段气缸高度为2l，上段内径为下段内径的2倍。活塞P静止在上段气缸中，活塞Q静止在下段气缸正中位置，PQ间距离为2l，两活塞厚度不计，P的质量为4m，Q的质量为m、横截面积为S，大气压强为，两个活塞与气缸内壁的摩擦忽略不计，且气密性好，缸内封闭有两段理想气体I、II，气体温度均为T0，重力加速度为g。求： （1）气体II的压强 ... ...