-
选修
3-3
第八章
《气体》教师教学用书
五
补充习题
A
组
1
．如图
8-21
所示，竖直放置的弯曲管<
/p>
A
端开口，
B
端
封闭，密度为
ρ
的液体将两段空气封闭在
管，管液面高度差分别为
h
1
、
h
2
和
h
3
，则
B
端气体的
压强为（已知大气压强为
P
0
）（
）
A
．
P
0
－ρg（
h<
/p>
1
＋
h
2
－
h
3
）
B
．
P
0
－ρg（
h
1
＋
h
3
）
C
．
P
0
－ρg（
h
1
< br>＋
h
3
－
h
2
）
D
．
P
0
－
ρg（
h
1
＋
h
2
）
2
．医院急诊室给病人输液的装置如
图
8-22
所示，在输液过程中（
）
A
．
a
部分气体压强不变，
b
< br>处药液下滴速度不变
B
．
a
部分气体压强减小，
b
< br>处药液下滴速度减小
C
．
a
部分气体压强增大，
b
< br>处药液下滴速度变快
D
．
a
部分气体压强增大，
b
< br>处药液下滴速度不变
3
．如图
8
-23
甲所示，一定质量的理想气体的状态沿
1→2→3→1<
/p>
顺序作循环变化，若用
P
—
V
或
V
—
< br>T
图象表示这一循环，如图
8-23
乙图中表示正确的是（
）
5
．一端封闭的玻璃管竖直放置，开口向上，管有一截水银柱把一部
分空气封闭在管的下部。当玻
璃管静止时，气柱长为
l
，压强为
P
，大气压为
P
0
。当它开口向上，竖直自由下落时，气柱长为
l
＇
，压强为
P
＇
，若气体温度不变，则（
）
图
8-21
7
．（多选）如图
8-26
所示，两
端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为
h
的水银<
/p>
柱，中间封有一段空气，则
(
)
A
．弯管左管外水银面的高度差为
h
B
．若把弯管向上移动少许，则管气体体积增大
C
．若把弯管向下移动少许，则右管的水银柱沿管壁
上升
D
．若环境温度升高，则右管的
水银柱沿管壁上升
8
．图
8-27
为一定质量
的理想气体在
P
—
V
< br>图中的等温变化图线，
A
、
B<
/p>
是双曲线上的两点，△
OAD
和△
OBC
的面积分别为
S
1
、
S
2
，
则（
）
图
8-26
A
．
P
＇
＞
P
，
l
＇
＞
l
B
．
P
＞
P
＇
＞
P
0
，
l
＇
＞
l
C
．
P
＇
＝
P<
/p>
0
，
l
＇
＞
l
D
．
P
＇
＝
P
0
，
l
＇
＜
l
6
．如图
8-25
所示，光滑活塞把一定质量的气体封闭在放置于地面上的汽缸里，活塞面积为<
/p>
10cm
。汽缸温度为
27
℃时，弹簧测力计的读数为
10N
，已知汽缸气体压
强比外界大气压强大
2×10
Pa
，则
活塞的重为（
）
A
．
10N
B
．
20N
C
．
30N
D
．
40N
4
2
甲
图
8-23
乙
A
．
S
1
＜
S
2
B
．
S
1
＝
S
2
C
．
S
1
＞
< br>S
2
D
< br>．
S
1
与
S
2
的大小关系无法确定
9
．下列说确的是（
）
图
8-27
A
．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B
．气体对器壁的压强就是大量气体分子在单位时间作用在器壁上的
平均冲量
4
．有一个氢气瓶，由于压
强不大，可以把其中的氢气视作理想气体。瓶中氢气的
P
—
T
图线如图
8-24
所示，如果瓶中氢气经历了过程
1→2，则它（
）
A
．正在灌气
B
．正在用气
C
．部气体质量没有变化
D
．无法确定
图
8-24
- 1 -
C
．气体分子热运动的平
均动能减少，气体的压强一定减少
D
．气体分子数增加，气体的压强一定增大
< br>10
．一定质量的理想气体状态变化如图
8-28
所示，其中
AB
段与
t
轴平行。已知在状态
A
时气体
的体积为
1.0L
，那么变到状态
B
时气体的体积为多少？从状态
B
变到状态
C
气体做什么变化？从
状态
A
变到状态
C
< br>的过程中气体对外做功为多少？
图
8-28
11<
/p>
．两个半球壳拼成的球形容器部已抽成真空，球形容器的半径为
R
，大气压强为
P
，球壳的左端
固定在墙上，右端系一铁链．为使两个球壳沿图
8-29
中所示的箭头方向分离，对铁链施加的拉力
F
至少为（
）
<
/p>
A
．4πR
2
P
B
．2πR
2
P
C
．πR
2
P
D
．
πR
2
P
图
8-29
12
．如图
8-30
所示，粗细均匀的弯曲玻璃管
A
、
B
两端开口，管有一<
/p>
段水银柱，右管气体柱长为
39cm
，中
管
C
处的水银面与管口
A
之间气体柱长为
40cm
，先将口
< br>B
封
闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不
变，稳定后右管水银面比中管水银面高
2cm
，
已知大气压强为
P
0
，相当
于
76cm
高的水银柱产生的压强。求：
①稳定后右管的气体压强
P
；
②左管
A
端插入水银槽的深度
h
C
图
8-30
13<
/p>
．如图
8-31
所示，喷雾器有
10L
水，上部封闭有
l atm
的空气
2L
。关闭喷雾阀门，用打气筒向
喷雾器再充入
1 atm
的空气
< br>3L
（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（
1
）当水面上
方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。（
2
）打开喷
雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此
过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
图
8-31
14
．一定质量的理想气体由状态<
/p>
A
经状态
B
变
为状态
C
，其中从
A
< br>到
B
的过程为等压变化，从
B<
/p>
到
C
的过程为等容变化。已知Ⅴ
A
=0. 3m
3
，<
/p>
T
A
=T
C
=300K
，
T
B
=400K
。求：
< br>（
1
）气体在状态
B
时的体积。
（
2
）从微观的角度解释从
B
到
< br>C
过程，气体压强变化的原因。
15<
/p>
．如图
8-32
所示，一定质量的理想气
体被活塞封闭在可导热的气缸，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。<
/p>
- 1 -
图
8-32
B
组
16<
/p>
．（多选）如图
8-33
所示，在一竖直
放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体隔成
A
、
B
两
部分，初始温度相同，加热使
A
、
B
升高相同温度并达到稳
定后，体积变化量为△
V
A
、△
V
B
，压强
变化量为
△
P
A
、△
P
B
，对液面压力的变化量为△
F
A
、△
F
B
，则（
）
A
．水银柱向上移动了一段距离
B
B
．△
V
A
＜△
V
B
C
．△
P
A<
/p>
＞△
P
B
<
/p>
D
．△
F
A
＝△
F
B
A
图
8-33
17
．如图
8-34
所示，在
U
形管的右侧封闭的
质量相等的同种理想气体，当它处于图中的
a
、
b
、
c
三种状态时，请比较温
度
T
a
、
T
b
、
T
C
的高低：（
）
A
．
T
a
＞
T
b
＞
T
C
B
．
T
b
＞
T
C
＞
T
a
C
．
T
b
＞
T
a
＞
T
C
D
．
T
C
＞
T
a
＞
T
b
图
8-34
19<
/p>
．汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮
胎
能在－
40
℃～
90
℃下正常工作，为使轮胎在此温度围工作时的最高胎压不超过
< br>3. 5 atm
，最低胎
压不低于
1. 6 a
tm
，那么，在
t=20
℃时给该轮胎
充气，充气后的胎压在什么围比较合适？（设轮
胎的体积不变）
20
．如图
8-35
所示，一根粗细均匀、壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽
气孔
。管下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为
T
1
。开始时，将活塞
上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的气体的压强达到
P
0
时，活塞下方气体的体积为
V
1
，活塞
上方玻璃管的容积为
2. 6V
1
，活塞因重力而产生的压强为
0. 5P
0
。继续将活塞上方抽成真空并
密封
，且整个抽气过程中管气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求：
（
1
）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度
；
（
2
）当
气体温度达到
1. 8T
1
时气体的压强。
图
8-35
21
．在温度不变的条件下把一根长
为
100cm
上端封闭的玻璃管竖直插入一个较深的水银槽，恰
好
玻璃管的一半插入水银中，玻璃管保持静止。若当时的大气压相当于
< br>75cm
高的水
银柱产生的压强，求水银进入管中的高度
h
是多少？
22
．★
如图
8-36
所示，在大气中有一水平
放置的固定圆筒，它由
a
、
b
和
c
三个粗细不同的部分
连接而成，各部分的横截面积分别为
2S
、
< br>S/2
和
S
．已知大气压强为<
/p>
P
0
，温度为
T
0
。两活塞
A
和
B
用一根长为
4
l
的不可伸长的轻线相连，把温度为
T
0
的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图
所示。
现对被密封的气体加热，使其温度一直缓慢
- 1 -
图
8-36
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