课时作业(6) 气体的等温变化（Word版习）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

课时作业(6)　气体的等温变化 [对应学生用书P96] 1．在标准大气压(相当于76 cmHg产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强(　　) A．0 cm　　　　　　　　 B．60 cm C．30 cm D．16 cm D　[设管内气体压强为p，则有：(p＋60)cmHg＝76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当于16 cmHg，D项是正确的．] 2．(多选)如图所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，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稍微倾斜一点，在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 AD　[以活塞为研究对象，设其质量为M，横截面积为S.达到平衡时，活塞受力平衡，当汽缸竖直倒放时，缸内气体压强为p1，p1S＋Mg＝p0S，式中p0为外界大气压强，由此可得p1＝p0－，同理可知，当汽缸倾斜一点，缸壁与水平方向夹角为θ时，缸内气体压强为p2，p2S＋Mg sin θ＝p0S，由此可得p2＝p0－，必有p1＜p2.根据气体压强与体积的关系可知，汽缸稍微倾斜一点后，由于缸内气体压强变大，所以缸内气体体积变小．] 3．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段高为h1的水银柱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，当外界大气压强增大时，下列分析正确的是(　　) A．h2变长 B．h2变短 C．上方液柱上升 D．上方液柱下降 D　[被封闭气体的压强p＝p0＋ph1＝p0＋ph2，故h1＝h2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h1、h2长度不变，上方液柱下降，D项正确．] 4．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气；现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变．则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为(　　) A．V B．V C．V D．V C　[设将要充入的气体的体积为V′，据玻意耳定律有p0(V＋V′)＝pV，解得V′＝V，故选C项．] 5．(多选)如图所示，D→A→B→C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．D→A是一个等温过程 B．A→B是一个等温过程 C．TA>TB D．B→C过程中，气体体积增大、压强减小、温度不变 AD　[D→A是一个等温过程，A正确；BC是等温线，而A到B温度升高，B、C错误；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D正确．] 6．如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p­V图像是(　　) C　[水平方向上有：p1＝p0，竖直方向上有：p2＝p0＋ρgh，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，气体的压强减小，体积增大，又因为温度不变，所以p­V图线应为双曲线的一支，故C正确．] 7．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 B　[由题图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律知，气体压强增大，B选项正确．] 8．今有一质量为M的汽缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当汽缸水平横放(如图甲所示)时，空气柱长为L0.若汽缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少．已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变． 解析　对缸内理想气体，平放初态：p1＝p0，V1＝L0S 悬挂末态：对缸体，Mg＋p2S＝p0S 即p2＝p0－，V2＝LS 由玻意耳定律：p1V1＝p2V2 即p0L0S＝LS 得气柱长度为L＝ 答案　 9．如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平．现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏，液体温度不变．下列图像中能体现筒内气体从状态A到状态B变化过程的是(　　) C　[气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从