2022-2023学年新教材高中物理 第二章 气体、固体和液体 2 气体的等温变化夯基提能作业 新人教版选择性必修第三册

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1、第二章2一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1(2021湖北省武汉市高二下学期期中联考)如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体(B)A压强增大，体积增大B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大D压强减小，体积减小解析：设大气压为p0，试管内封闭气体压强为p1，水银重力为G，试管横截面积为S，根据平衡则有p0Sp1SG自由下落时，水银处于完全失重状态，对下表面没有压力，根据受力平衡则有p0Sp2S对比可得p2p1，即压强增大。根据玻意耳定律则有p1V1p2V2所以V1V2，体积变小。故选项B正确。2一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10

2、m深处，它的体积约变为原来体积的(C)A3倍B2倍C1.5倍 D0.7倍解析：设大气压强为：p01.0105 Pa，气体变化过程为等温变化，又气泡内压强p水gHp0，则湖面下20 m深处：p1水g20p03.0105 Pa，湖面下10 m深处：p2水g10p02.0105 Pa，由玻意耳定律：p1V1p2V2V21.5 V1，C正确。3如图所示，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是(A)ADA是一个等温过程BAB是一个等温过程CA与B的状态参量相同DBC体积减小，压强减小，温度不变解析：DA是一个等温过程，A对；A、B两状态温度不同，AB的过程中不变，则体积V不

3、变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B、C错，BC是一个等温过程，V增大，p减小，D错。4如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(B)A体积不变，压强变小B体积变小，压强变大C体积不变，压强变大 D体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意耳定律知，气体体积变小，故B项正确。5(多选)下列图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体是等温变化的是(

4、ABC)解析：气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况下，气体压强与体积成反比，BC正确，D错误；温度不变，A正确。6(多选)如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是(BD)AB管内水银面比管外水银面高hBB管内水银面比管外水银面高hcos CB管内水银面比管外水银面低hcos D管内封闭气体的压强比大气压强小hcos 高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pShcos Sp0S，B管内气体的压强pp0hcos ，显然pp0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcos 。B

5、、D正确。二、非选择题(共24分)7(8分)采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧秤读数为F，气柱体积为V2。试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0_，本实验中第_(2)_实验步骤是多余的。解析：开始时气体的压强为p0

6、，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1：p1p0p0p0该过程中温度不变，则：p0V1p1V2整理得：p0由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。8(16分)(2021河北省衡水中学高三下学期第二次调研)如图所示，连通器中盛有密度为的部分液体，两活塞与液面的距离均为l，其中密封了压强为p0的空气，现将右活塞固定，要使容器内的液面之差为l，求左活塞需要上升的距离x。答案：解析：右侧发生等温变化，初态：压强p1p0，体积：V1lS，末态：压强p2，体积：V2S根据玻意耳定律可得：p1V1p2V2即：p0lSp2S左侧发生

7、等温变化，初态：压强p3p0，体积：V3lS。末态：压强p4，体积：V3S根据玻意耳定律可得：p3V3p4V4。即：p0lSp4S活塞上升x后，根据平衡可得：p4glp2 。联立可得左活塞需要上升的距离：x。一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)1如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时，管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则下列说法正确的是(B)A试管将加速上浮B试管将加速下沉C试管将保持静止D试管将以原静止位置为平衡位置上下振动解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广

8、口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉。2如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法错误的是(C)A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2D由图可知T1T2解析：根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对；气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对。3有一段12 cm长的水银柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为

9、(大气压强p076 cmHg)(A)A76 cmHgB82 cmHgC88 cmHg D70 cmHg解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件处理。水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成的系统的加速度agsin ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0Smgsin pSma，故pp0。点拨：玻璃管沿斜面加速下滑，在沿斜面方向处于失重状态。4容积为 20 L的钢瓶内，贮有压强为1.5107 Pa的氧气。打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5 L的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0106 Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装(B)A6

10、0袋B56袋C50袋 D40袋解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1Vp2Vnp2V01.5107 Pa20 L1.0106 Pa20 Ln1.0106 Pa5 L，解得n56，B选项正确。二、非选择题(共16分)5(16分)农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方体积为1.5 L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3。求：(1)要使药液上方气体的压强为4105 Pa，打气筒活塞应打几次？(2)当A中有4105 Pa的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到不能喷射时，喷射器剩余多少体积的药液。答案：(1)18次(2)1.5 L解析：(1)以V总、V分别表示A的总容积和打气前药液上方的体积，p0表示打气前A容器内外的气体压强，V0表示每次打入压强为p0的空气体积，p1表示打n次后A容器的气体压强，以A中原有空气和n次打入A中的全部气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p0(VnV0)p1V所以n18。(2)打开阀门K，直到药液不能喷射，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A容器内的气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p1Vp0V所以药液不能喷射时A容器内的气体体积VV1.5 L6 L从而，A容器内剩余药液的体积V剩V总V7.5 L6 L1.5 L6