第2章 第2节 气体的等温变化（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

(建议用时：40分钟) [基础训练] 题组一　探究气体等温变化的规律 1．(多选)在“探究气体等温变化的规律”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是(　　) A．推动活塞运动时尽可能慢些 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 C．不要用手握住注射器封闭气体部分 D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气 答案　AC 解析　缓慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，选项A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，选项B错误；当用手直接握住注射器封闭气体部分时，手的温度可能改变封闭气体的温度，所以不要用手直接握住注射器封闭气体部分，选项C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，选项D错误． 2．某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律． (1)在实验中，下列操作不是必需的是________. A．用橡胶套密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径 C．读取压力表上显示的压强值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_____________________________. (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是________. 　　　　 　　　　 解析 (1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，选项A是必需的；由于注射器的直径均匀恒定，根据V＝LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量柱塞的直径，选项B不是必需的，D是必需的；为了得知压强的变化情况，需要读取压力表上显示的压强值，选项C是必需的． (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变． (3)当气体做等温变化时，p与V成反比，即p∝图像，选项C正确． 图像为直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应作p－，故p－ 答案 (1)B　(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变　(3)C 题组二　压强的计算 3．一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(cm)，上端空气柱长为L(cm)，如图所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是(　　) A．此时封闭气体的压强是(L＋h)cmHg B．此时封闭气体的压强是(H－h)cmHg C．此时封闭气体的压强是(H＋h)cmHg D．此时封闭气体的压强是(H－L)cmHg 答案　B 解析　利用等压面法，选管外水银面为等压面，则由平衡条件有p＋ph＝p0，得p＝p0－ph，即p＝(H－h)cmHg，选项B正确． 4．如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为m0，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强p为(　　) A．p＝p0＋ B．p＝p0＋ C．p＝p0－ D．p＝ 答案　C 解析　以缸套为研究对象，根据受力平衡有pS＋m0g＝p0S，所以封闭气体的压强p＝p0－，选项C正确． 题组三　玻意耳定律的应用 5．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(　　) 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 答案　B 解析　由题图可知，空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位升高时，被封闭的空气体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，选项B正确． 6．(多选)如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞．将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态．现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°(如图乙所示)，达到平衡后，与原来相比(　　) 　　 A．气体的压强变大 B．气体的压强变小 C．气体的体积变大 D．气体的体积变小 答案　AD 解析　对活塞受力分析可知，开始时，封闭气体的压强p1＝p0－，而汽缸向右倾斜90°后，p2＝p0，故p1<p2；由于温度不变，由玻意耳定律知V1>V2，选项A、D正确． 7．粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12 cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2 cm，求此人潜入水中的深度．(取水面上大气压强为p0＝1.0×105 Pa，g取10 m/s2) 解析 确定研究对象为被封闭的一部分气体，玻璃