2024版新教材高中物理第二章氣體固體和液體專項(xiàng)4應(yīng)用玻意耳定律求解變質(zhì)量問題課時(shí)作業(yè)新人教版選擇性必修第三冊(cè)

eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項(xiàng))4應(yīng)用玻意耳定律求解變質(zhì)量問題1.如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，某同學(xué)在27℃的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣，已知充氣前球的總體積為2L，壓強(qiáng)為1atm，充氣筒每次充入0.2L的氣體，忽視蹦蹦球體積變更及充氣過程中氣體溫度的變更，要使蹦蹦球內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大至3atm，須要充氣的次數(shù)為()A．5次B．10次C．15次D．20次2.某同學(xué)想用給自行車輪胎打氣的方法來測(cè)打氣筒的容積．他用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出輪胎中已有氣體的壓強(qiáng)為1.5atm，已知輪胎容積V＝3L．他用打氣筒將壓強(qiáng)為1atm的空氣打進(jìn)自行車胎內(nèi)，打氣10次后測(cè)得輪胎中的氣體壓強(qiáng)為3atm，設(shè)打氣過程中空氣的溫度都不變，輪胎容積也不變．則打氣筒的容積為()A．300mLB．450mLC．500mLD．600mL3.如圖所示，水銀血壓計(jì)由氣囊、袖帶橡皮囊和檢壓計(jì)(由示值管、水銀、水銀壺組成)三部分組成，袖帶橡皮囊分別與氣囊和檢壓計(jì)的水銀壺相連．示值管是很細(xì)的玻璃管，與大氣相連．初始時(shí)，示值管刻線與水銀壺內(nèi)水銀液面相平，反復(fù)擠壓氣囊可向袖帶橡皮囊和水銀壺內(nèi)充氣．每次擠壓氣囊可向袖帶橡皮囊和水銀壺內(nèi)充入壓強(qiáng)為750mmHg的氣體40mL，袖帶橡皮囊最大容積為200mL，其內(nèi)部氣體體積小于最大容積時(shí)，其內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，水銀壺容積不變，水銀上方氣體體積為80mL，連接管內(nèi)氣體體積不計(jì)．起先充氣前，袖帶橡皮囊是癟的，內(nèi)部殘留氣體為50mL.大氣壓強(qiáng)恒為750mmHg，充氣過程溫度保持不變，忽視水銀表面張力的影響．經(jīng)過幾次充氣，示值管內(nèi)水銀液面起先上升()A．三次B．四次C．五次D．六次4.打籃球是廣袤青少年比較寵愛的運(yùn)動(dòng)，如圖是某同學(xué)用手持式打氣筒對(duì)一只籃球打氣的情景．打氣前籃球內(nèi)氣壓等于1.1×105Pa，人每次打的氣體的壓強(qiáng)為1.0×105Pa、體積為籃球容積的5%，假設(shè)整個(gè)過程中籃球沒有變形，不計(jì)氣體的溫度變更，氣體可視為志向氣體，則()A．打氣后，球內(nèi)每個(gè)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁的作用力都增大B．打氣后，球內(nèi)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁單位面積的平均作用力不變C．打氣6次后，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.4×105PaD．打氣6次后，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.7×105Pa5．[2024·江西吉安高二階段練習(xí)]桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示．柱形水桶直徑為24cm，高為35cm；柱形壓水氣囊直徑為6cm，高為8cm；水桶頸部的長(zhǎng)度為10cm.當(dāng)人用力向下壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，水通過細(xì)出水管流出．已知水桶所在處大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于10m高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，當(dāng)桶內(nèi)的水還剩5cm高時(shí)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，忽視水桶頸部的體積．至少須要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從細(xì)出水管流出？(不考慮溫度的變更)()A．1次B．2次C．3次D．4次6．一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示(打氣時(shí)如圖甲，抽氣時(shí)如圖乙)，其筒內(nèi)體積為V0，現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，氣筒和容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為p0，已知?dú)馔埠腿萜鲗?dǎo)熱性能良好，當(dāng)分別作為打氣筒和抽氣筒時(shí)，活塞工作n次后，在上述兩種狀況下，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)分別為()A．np0，eq\f(1,n)p0B．eq\f(nV0,V)p0，eq\f(V0,nV)p0C．(1＋eq\f(nV0,V))p0，(1＋eq\f(V0,V))np0D．(1＋eq\f(nV0,V))p0，(eq\f(V,V＋V0))np0專項(xiàng)4應(yīng)用玻意耳定律求解變質(zhì)量問題1．答案：D解析：設(shè)須要充氣的次數(shù)為n次，則依據(jù)玻意耳定律有1atm×2L＋n·1atm×0.2L＝3atm×2L，解得n＝20故選D.2．答案：B解析：設(shè)打氣筒的容積為ΔV，依據(jù)玻意耳定律pV＋np1ΔV＝p′V即1.5atm×3L＋10×1atm×ΔV＝3atm×3L解得ΔV＝450mL，故選B.3．答案：B解析：當(dāng)氣囊內(nèi)氣體達(dá)到最大體積時(shí)，便可壓動(dòng)水銀液面上升，達(dá)到最大體積前壓強(qiáng)不變，由題意可知，袖帶橡皮囊最大容積為200mL，內(nèi)部殘留氣體為50mL，由于每次擠壓氣囊可向袖帶橡皮囊和水銀壺內(nèi)充入氣體40mL，因此充氣次數(shù)為n＝eq\f(200mL－50mL,40mL)＝3.75，因此第4次充氣時(shí)，示值管內(nèi)水銀液面起先上升，故ACD錯(cuò)誤，B正確．4．答案：C解析：打氣后，不是每一個(gè)分子的速率都增大，所以確定不是每個(gè)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁的作用力都增大，A錯(cuò)誤；打氣后，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變大，即球內(nèi)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁單位面積的平均作用力增大，B錯(cuò)誤；打氣6次后，由玻意耳定律知p1V0＋p0×6×0.05V0＝pV0解得p＝1.4×105Pa即球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.4×105Pa，C正確，D錯(cuò)誤．故選C.5．答案：C解析：設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，水桶內(nèi)氣體體積為V0，氣囊體積為V1，至少須要把氣囊完全壓下n次，桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加為p1，才能有水從細(xì)出水管流出，水桶內(nèi)氣體體積不變，溫度不變，依據(jù)玻意耳定律可得p0(V0＋nV1)＝p1V0其中p0＝10mH2OV0＝30π×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(24,2)))eq\s\up12(2)×10－6m3V1＝8π×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6,2)))eq\s\up12(2)×10－6m3p1＝10mH2O＋40cmH2O＝10.4mH2O聯(lián)立解得n＝2.4即至少須要把氣囊完全壓下3次，故C正確，ABD錯(cuò)誤．6．答案：D解析：打氣時(shí)，活塞每推動(dòng)一次，把體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體推入容器內(nèi)，若活塞工作n次，就是把壓強(qiáng)為p0、體積為nV0的氣體推入容器內(nèi)，容器內(nèi)原來有壓強(qiáng)為p0、體積為V的氣體，現(xiàn)在全部充入容器中，依據(jù)玻意耳定律得p0(V＋nV0)＝p′V，所以p′＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(V＋nV0)),V)p0＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(nV0,V)))p0抽氣時(shí)，活塞每拉動(dòng)一次，把容器中的氣體的體積從V膨脹為V＋V0，而容器中的氣體壓強(qiáng)就要減小，活塞推動(dòng)時(shí)，將抽氣筒中的V0氣體排出，而再次拉動(dòng)活塞時(shí)，將容器中剩余的氣體從V又膨脹到V＋V0，容器內(nèi)的壓強(qiáng)接著減小，依據(jù)玻意耳定律得：第一次抽氣p0V＝p1(V＋V0)，則p1＝eq\f(V,V＋V0)p0其次次抽氣p1V＝p2(V＋V0)則p2＝eq