气体等温变化的P－V图象_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为．现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为．已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保持不变，求：

（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；

（ⅱ）小车的加速度a．

正确答案

解析

解：（ⅰ）以左管中封闭的气体为研究对象，设U形管的横截面积为S，由玻意耳定律得：

p0（）S=p（-）S

解得：p=；

（ⅱ）以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿第二定律得：

（pS+ρglS）-（p0S+ρglS）=ρlSa

解得：a=g

答：

（i）左管中封闭气体的压强p为；

（ⅱ）小车的加速度a为g．

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题型：单选题

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单选题

如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h．若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（　　）

Ah、l均变大

Bh、l均变小

Ch变大l变小

Dh变小l变大

正确答案

A

解析

解：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大．

故选A．

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题型：填空题

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填空题

某同学在研究温度不变时压强与体积关系的实验中，测出了几组P和V的值，如下表所示：

试根据他测得的结果，猜想这实验说明了什么问题？原因是什么？______，______．

正确答案

pv的乘积减小，即该同学的实验结果：p1v1≠p2v2

说明实验过程中有漏气现象

解析

解：在温度不变时，PV乘积应该都相等，从表格中可以看出，pv的乘积减小，即该同学的实验结果：p1v1≠P2V2，产生这一现象的原因：说明实验过程中有漏气现象．

答案为：pv的乘积减小，即该同学的实验结果：p1v1≠p2v2．

说明实验过程中有漏气现象．

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题型：简答题

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简答题

有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值．缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机．实验完成后，计算机屏幕上显示出如图1所示的P-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）．

（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：______；

（2）根据（1）中的回答，说明减小误差应采取的措施：______．

（3）由于此图无法说明P与V的确切关系，所以改画P-1/V图象．根据上述误差的图象画出的P-1/V图象应当与图2所示的哪个图象最接近______．

正确答案

解：（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”．

（2）增加密封性或者保持恒温；

（3）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-图象．

由于实验时环境温度降低了，所以p-图象的图形向下弯曲，所以画出的p-图象应当是A．

故答案为：（1）实验时环境温度降低了或实验时注射器内的空气向外泄漏．

（2）保持实验环境不变或给活塞涂润滑油，增加密闭性．

（3）A．

解析

解：（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”．

（2）增加密封性或者保持恒温；

（3）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-图象．

由于实验时环境温度降低了，所以p-图象的图形向下弯曲，所以画出的p-图象应当是A．

故答案为：（1）实验时环境温度降低了或实验时注射器内的空气向外泄漏．

（2）保持实验环境不变或给活塞涂润滑油，增加密闭性．

（3）A．

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题型：简答题

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简答题

（1）对一定量的气体，下列说法正确的是______

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

（2）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动，取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h/4，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．

正确答案

解：（1）A、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和．故A错误．

B、温度的微观含义是反映物体内分子的热运动剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈．故B正确．

C、气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故C正确．

D、当气体膨胀时，气体分子之间的势能增大，内能变化无法判断．故D错误

故选BC

（2）设大气和活塞对气体产生的压强为P0，一小盒沙子对气体产生的压强为P，

则由玻意耳定律，得

P0h=（P0+P）（h-）

解得P=

再加一小盒沙子后，气体的压强为P0+2P，活塞的高度为h′

则P0h=（P0+2P）h′

解得h′=

答：（1）BC

（2）此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为．

解析

解：（1）A、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和．故A错误．

B、温度的微观含义是反映物体内分子的热运动剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈．故B正确．

C、气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故C正确．

D、当气体膨胀时，气体分子之间的势能增大，内能变化无法判断．故D错误

故选BC

（2）设大气和活塞对气体产生的压强为P0，一小盒沙子对气体产生的压强为P，

则由玻意耳定律，得

P0h=（P0+P）（h-）

解得P=

再加一小盒沙子后，气体的压强为P0+2P，活塞的高度为h′

则P0h=（P0+2P）h′

解得h′=

答：（1）BC

（2）此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为．

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