“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（五）氣體的等溫變化A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．關(guān)于氣體的體積，下列說法正確的是()A．氣體的體積就是所有氣體分子體積的總和B．氣體的體積與氣體的質(zhì)量成正比C．氣體的體積與氣體的密度成反比D．氣體的體積等于氣體所在容器的容積解析：選D氣體的體積就是所有氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積的總和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只有當(dāng)氣體的密度一定時(shí)，氣體的體積才與氣體的質(zhì)量成正比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只有當(dāng)氣體的質(zhì)量一定時(shí)，氣體的體積才與氣體的密度成反比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體總是充滿整個(gè)容器，則氣體的體積等于氣體所在容器的容積，選項(xiàng)D正確。2．如圖所示，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，下圖中能正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是()解析：選BA圖中可以直接看出壓強(qiáng)不變，溫度發(fā)生變化；B圖說明p∝eq\f(1,V)，即pV＝常量，是等溫過程；C圖是雙曲線的一支，但橫坐標(biāo)是溫度，溫度在變化，故不是等溫線；D圖的p-V圖線不是雙曲線，故也不是等溫線，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。下列各個(gè)描述氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是()解析：選D由題意知，封閉氣體做的是等溫變化，只有D圖線是等溫線，故D正確。4.如圖所示，一個(gè)橫截面積為S的圓桶形容器豎直放置，金屬圓板的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板的質(zhì)量為m，不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁的摩擦。若大氣壓強(qiáng)為p0，則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p等于()A．p0＋eq\f(mgcosθ,S)B.eq\f(p0,cosθ)＋eq\f(mg,Scosθ)C．p0＋eq\f(mgcos2θ,S) D．p0＋eq\f(mg,S)解析：選D設(shè)桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，以金屬圓板為研究對(duì)象，分析受力情況，圓板受重力mg、外界大氣壓力p0S、容器壁的壓力N和容器內(nèi)氣體的壓力eq\f(pS,cosθ)，如圖所示。金屬圓板處于平衡狀態(tài)，其所受合力為零，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得eq\f(pS,cosθ)·cosθ＝p0S＋mg，解得p＝p0＋eq\f(mg,S)，故選D。5．關(guān)于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不發(fā)生變化B．實(shí)驗(yàn)中為找到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，一定要測(cè)量空氣柱的橫截面積C.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂潤(rùn)滑油，不僅減小摩擦還可以防止漏氣D．處理數(shù)據(jù)時(shí)采用p-eq\f(1,V)圖像，是因?yàn)閜-eq\f(1,V)圖像比p-V圖像更直觀解析：選B本實(shí)驗(yàn)探究采用的方法是控制變量法，所以要保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不變，故A正確；由于注射器是圓柱形的，橫截面積不變，所以只需測(cè)出空氣柱的長(zhǎng)度即可，故B錯(cuò)誤；涂潤(rùn)滑油可以防止漏氣，使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化，也可以減小摩擦，故C正確；當(dāng)p與V成反比時(shí)，p-eq\f(1,V)圖像是一條過原點(diǎn)的直線，而p-V圖像是曲線，所以p-eq\f(1,V)圖像更直觀，故D正確。6.在兩端開口的彎管中用兩段水銀柱封閉了一段空氣柱，如圖所示，在保持溫度不變的情況下，若再往a管內(nèi)注入少量水銀，則()A．a(chǎn)、b水銀面高度差將減小B．a(chǎn)、b水銀面高度差將大于c、d水銀面高度差C．b管水銀面上升的距離等于c管水銀面下降的距離D．b管水銀面上升的距離大于c管水銀面下降的距離解析：選D向a管注入少量水銀后，封閉氣體壓強(qiáng)變大，體積減小，由p＝p0＋ρgh可知，a、b水銀面高度差等于c、d水銀面高度差，且均變大，故A、B錯(cuò)誤。向a管注入少量水銀后，b管水銀面上升，c管水銀面下降，由于封閉氣體體積減小，所以b管水銀面上升的距離大于c管水銀面下降的距離，故C錯(cuò)誤，D正確。7.如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段高為h1的水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體，這時(shí)管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí)，下列分析正確的是()A．h2變長(zhǎng) B．h2變短C．水銀柱上升 D．水銀柱下降解析：選D以管中高h(yuǎn)1的水銀柱為研究對(duì)象，可得管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為p＝p0＋ρgh1，取管下端開口處液面為研究對(duì)象，有p＝p0＋ρgh2，則h1＝h2，h1不變，則h2不變，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí)，管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p增大，根據(jù)玻意耳定律pV＝C可知?dú)怏w的體積減小，則水銀柱下降，故C錯(cuò)誤，D正確。8．(2023·山東高考)利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連?；钊隙斯潭ㄒ煌斜P，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)p和體積V(等于注射器示數(shù)V0與塑料管容積ΔV之和)。逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}：(1)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體________。A．p與V成正比B．p與eq\f(1,V)成正比(2)若氣體被壓縮到V＝10.0mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為________Pa(保留3位有效數(shù)字)。(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了ΔV，則在計(jì)算pV乘積時(shí)，他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對(duì)值會(huì)隨p的增大而________(填“增大”或“減小”)。解析：(1)由于題圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明p與eq\f(1,V)成正比，故B正確。(2)由圖像可知當(dāng)V＝10.0mL時(shí)，eq\f(1,V)＝0.1mL－1＝100×10－3mL－1，對(duì)應(yīng)p＝204×103Pa＝2.04×105Pa。(3)其計(jì)算結(jié)果與正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對(duì)值為pΔV，且隨p的增大，pΔV的值也增大。答案：(1)B(2)2.04×105(3)增大9.為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護(hù)士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示。某種藥瓶的容積為0.9mL，內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa。護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3cm2、長(zhǎng)度為0.4cm、壓強(qiáng)為1.0×105Pa的氣體注入藥瓶，若瓶?jī)?nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時(shí)藥瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)。解析：以注入后的所有氣體為研究對(duì)象，由題意可知瓶?jī)?nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)瓶?jī)?nèi)氣體體積為V1，有V1＝0.9mL－0.5mL＝0.4mL＝0.4cm3，注射器內(nèi)氣體體積為V2，有V2＝0.3×0.4cm3＝0.12cm3，根據(jù)玻意耳定律有p0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(V1＋V2))＝p1V1，代入數(shù)據(jù)解得p1＝1.3×105Pa。答案：1.3×105Paeq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程，氣體處于A狀態(tài)和B狀態(tài)時(shí)，氣體溫度分別為T1和T2，則下列說法正確的是()A．D→A是一個(gè)等容過程B．A→B是一個(gè)等溫過程C．A與B的各狀態(tài)參量均相同D．B→C體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度不變解析：選D在p-eq\f(1,V)圖像中，D→A是過原點(diǎn)直線的一部分，所以D→A是一個(gè)等溫過程，故選項(xiàng)A錯(cuò)；直線BC是過原點(diǎn)的直線，所以直線BC是等溫線，因?yàn)橹本€BC的斜率大于直線AD，所以T2＞T1，則A到B溫度升高，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)；B→C是一個(gè)等溫過程，由玻意耳定律可知，V增大，則p減小，故選項(xiàng)D正確。11．如圖所示，汽缸內(nèi)用厚度不計(jì)、質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞橫截面積為S，到汽缸底部的距離為L(zhǎng)，活塞與汽缸壁間的摩擦不計(jì)，汽缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)緩慢地在活塞上加一定質(zhì)量的細(xì)沙，活塞下移eq\f(L,3)達(dá)到穩(wěn)定，環(huán)境溫度保持不變，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，則()A．細(xì)沙質(zhì)量為eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0S,g)＋m))B．汽缸內(nèi)分子的平均動(dòng)能增大C．汽缸內(nèi)氣體分子的數(shù)密度不變D．單位時(shí)間內(nèi)撞擊到單位面積汽缸壁上的分子數(shù)不變解析：選A在初狀態(tài)有p1S＝mg＋p0S，在末狀態(tài)有p2S＝mg＋m沙g＋p0S，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律有p1SL＝p2S×eq\f(2,3)L，聯(lián)立解得m沙＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0S,g)＋m))，故A正確。由于汽缸導(dǎo)熱性能良好且環(huán)境溫度保持不變，即氣體溫度不變，則分子的平均動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤。汽缸內(nèi)封閉氣體被壓縮，體積減小，則汽缸內(nèi)氣體分子的數(shù)密度增大，故C錯(cuò)誤。由于溫度不變，則氣體分子的平均動(dòng)能不變，平均速率不變；在等溫壓縮時(shí)壓強(qiáng)增大，則單位時(shí)間內(nèi)撞擊汽缸壁單位面積上的分子數(shù)增多，故D錯(cuò)誤。12.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為l1＝13.5cm，l2＝32cm。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差h＝5cm。已知外界大氣壓為p0＝75cmHg。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。解析：對(duì)B管中的氣體，水銀還未上升產(chǎn)生高度差時(shí)，初態(tài)壓強(qiáng)為p1B＝p0，體積為V1B＝l2S，末態(tài)壓強(qiáng)為p2B，設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為h2，體積為V2B＝(l2－h(huán)2)S，由水銀柱的平衡條件有p2B＝p0＋ρghB管中氣體發(fā)生等溫壓縮變化過程，根據(jù)玻意耳定律有p1BV1B＝p2BV2B聯(lián)立解得h2＝2cm對(duì)A管中的氣體，初態(tài)壓