2.2 气体的等温变化（备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（新教材人教版选择性必修第三册）

2020-2021学年高二物理同步备课系列 选择性必修第三册 第二章 气体固体和液体 2.2 气体的等温变化 一、单选题 1．（2021·重庆南开中学高二期中）如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有A、B两段长度均为l的理想气体气柱和一段长为h的水银柱，且气柱A的压强等于2ρgh（ρ为水银的密度）。当玻璃管以某一加速度a做竖直方向的匀加速运动，稳定后，上部空气柱长度是下部空气柱的3倍，已知运动过程中整个管内各处的温度不变，则（　　） A．此时B段气体压强为0.6ρgh B．玻璃管加速度a的方向向下 C．玻璃管加速度a的大小为 g D．玻璃管加速度a的大小为 g 【答案】C 【解析】AB．由题意可知，初状态时B的压强 加速稳定后，上部空气柱长度是下部空气柱的3倍，所以B的压强增大，A的压强减小，所以玻璃管的加速度向上，且可知 则 根据玻意耳定律可得 可得A变化后的压强为 根据玻意耳定律可得 可得A变化后的压强为 故AB错误； CD．对水银柱，根据牛顿第二定律 可得 故C正确，D错误。 故选C。 2．（2021·重庆南开中学高二期中）如图所示，两端封闭粗细均匀的玻璃管中有两段等体积的气柱，中间夹着一段水银柱，水平放置在桌面上。现使玻璃管始终保持竖直状态并做某种运动，维持气体温度不变，在运动过程中发现两部分气体的体积仍相等，则该玻璃管的运动不可能的是（　　） A．平抛运动 B．自由落体运动 C．竖直上抛运动 D．匀速直线运动 【答案】D 【解析】ABC．玻璃管做平抛运动、自由落体运动、竖直上抛运动时，水银均处于完全失重状态，水银对气体不产生压力，气体压强不变，温度与体积不变，不符合题意，故ABC错误； D．当玻璃管在竖直方向上做匀速直线运动时，水银对下面的气体产生压强，下面气体体积减小，上面气体体积变大，符合题意，故D正确。 故选D。 3．（2021·唐山市第十一中学高二期中）一定质量的气体，压强为5atm，保持温度不变，当压强减小为3atm时，体积变为4L，则该气体原来的体积为（　　） A． L B． L C．6 L D．8 L 【答案】B 【解析】气体温度不变，根据玻意耳定律可得 则 故ACD错误，B正确。 故选B。 4．（2021·江苏泰州市·高三月考）“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p- 图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（　　） A．压强传感器与注射器的连接处漏气 B．未在注射器活塞上涂润滑油 C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积 D．实验过程中用手握住了注射器前端 【答案】D 【解析】ABC．当 增大时，V减小，p增加的程度不是线性关系，当斜率减小，压强增加程度减小，导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象，为在注射器活塞上涂润滑油会导致漏气，当压强增加后，连接部分的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中一小部分气体进入连接部分，也相当于注射器漏气，故ABC正确，不符合题意； D．实验过程中用手握住注射器前端，会导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增大，故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2021·甘肃天水市·高二期中）竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，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（　　） A．封闭气体的压强增大 B．封闭气体的体积增大 C．封闭气体的压强减小 D．封闭气体的体积不变 【答案】A 【解析】AC．设两侧水银面高度差为h，大气压为 ，封闭气体的压强 D处钻一小孔后，D处与外界相连，则封闭气体的压强 由上可知，封闭气体的压强增大，故A正确，C错误； BD．由于温度不变，根据玻意耳定律 可得，压强增大，体积减小。故BD错误。 故选A。 6．（2021·重庆巴蜀中学高二期中）篮球赛上同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.3atm，已知篮球内部容积为7.5L。现用简易打气筒给篮球打气，如图所示，每次能将0.3L、1.0atm的空气打入球内，已知篮球的正常气压范围为1.5~1.6atm。忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，应打气的次数范围是（　　） A．5~7次 B．5~8次 C．7~12次 D．12~15次 【答案】A 【解析】对球内原有气体压强为p1=1.3atm时，其体积为V=7.5L，设需打气n次球内气压回到正常范围，设球内正常气压为p2，每次打入的空气为ΔV。 由玻意耳定律有 p2V=p1V+n p0ΔV 解得 当p2=1.5atm时，解得 n=5 当p2=1.6atm时，解得 n=7.5 故需打气的次数范围5~7次。 故选A。 7．（2021·天津高三二模）新冠肺炎