2018-2019学年高中物理 第八章 气体 第1节 气体的等温变化综合训练 新人教版选修3-3

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1、第1节　气体的等温变化1．(多选)如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后呈现的物理现象是A．封闭端内气体的压强增大图8－1－11B．封闭端内气体的压强减小C．封闭端内气体的压强不变D．封闭端内气体的体积减小解析　玻璃管由竖直到倾斜，水银柱压强ph减小，由p＋ph＝p0知气体压强增大，再由玻意耳定律知其体积减小，故A、D正确。答案　AD2．一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)A．3倍　　　　

2、　　　　B．2倍C．1.5倍D．0.7倍解析　外界大气压相当于10m水柱产生的压强，对气泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C项正确。答案　C3．(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0cm和l2＝12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形图8－1－12管

3、平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。解析　设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有p1＝p2＋ρg(l1－l2)①式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1＝pl1′②p2l2＝pl2′③两边气柱长度的变化量大小相等l1′－l1＝l2－l2′④由①②③④式和题给条件得l1′＝22.5cm⑤l2′＝7.5cm。⑥答案　22.5cm　7.5

4、cm[限时45分钟，满分60分]一、选择题(每小题4分，共40分)1．如图8－1－13所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于图8－1－13A．p0＋　　　　　B.＋C．p0＋D．p0＋解析　设圆板下表面的面积为S′，取圆板为研究对象，圆板受四力：重力Mg，容器的支持力FN，大气压力为p0S和封闭气体压力pS′。其受力分析如图

5、所示。由平衡条件，沿竖直方向有pS′cosθ＝p0S＋Mg解得p＝＝＝p0＋正确选项为D。答案　D2．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为l，如图8－1－14所示，已知大气压强为ρgH，下列说法正确的是图8－1－14A．此时封闭气体的压强是ρg(l＋h)B．此时封闭气体的压强是ρg(H－h)C．此时封闭气体的压强是ρg(H＋h)D．此时封闭气体的压强是ρg(H－l)解析　取等压面法，选管外水银面为等压面，则由p气＋ph＝p0得，p气＝p0－ph，即p气

6、＝ρg(H－h)，B正确。答案　B3．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不是等温变化的是解析　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，气体的压强与体积成反比，B、C正确，D错误；温度不变，A正确。答案　D4．如图8－1－15所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是图8－1－15A．h2变长B．h2变短C．

7、h1上升D．h1下降解析　被封闭气体的压强为p＝p0＋h1，或p＝p0＋h2，始终有h1＝h2；当p0增大时，被封闭气体的压强增大，由玻意耳定律知，封闭气体的体积应减小。答案　D5．如图8－1－16所示，汽缸内封闭一定质量的气体。不计活塞与缸壁间的摩擦，保持温度不变，当外界大气压变化时，不发生改变的是A．密封气体压强B．密封气体体积C．弹簧的弹力D．汽缸底部离地面的高度图8－1－16解析　对汽缸有p0S＝pS＋m1g，p0变，则p变，因为温度不变，则V变化，所以A、B项错误；对整体有kx＝(m1＋

8、m2)g，弹簧的弹力不变，活塞高度不变，汽缸底部离地面高度发生变化，C项正确，D项错误。答案　C6．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图8－1－17所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在玻璃管的D处钻一小孔，则玻璃管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为A．p、V都不变　　　　　B．V减小，p增大图8－1－17C．V增大，p减小D．无法确定解析　在D处钻一小孔后，D处的压强为大气压强，则封闭气体的压强增大，体积减小，故B正确。答案