第2章 第2节 第2课时 气体的等温变化（word练习）-【状元桥·优质课堂】2023-2024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） [基础题组练] 题组一　压强的计算 1.如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为（已知大气压强为p0，重力加速度为g）（　　） A.p0－ρg（h1＋h2－h3） B.p0－ρg（h1＋h3） C.p0－ρg（h1＋h3－h2） D.p0－ρg（h1＋h2） 答案　B　 解析　需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低ρgh3，B端气体压强比中间气室低ρgh1，所以B端气体压强为p0－ρgh3－ρgh1，选项B正确. 2.如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，T形活塞的质量为M，下底面积为S，上底面积为4S，若大气压强为p0，重力加速度为g，则被封闭气体的压强p等于（　　） A.4p0＋ B.3p0＋ C.p0＋ D.条件不够，无法判断 答案　C　 解析　以活塞为研究对象，活塞受重力、大气压力和封闭气体的支持力，根据受力平衡得Mg＋p0S＝pS，解得p＝p0＋，选项C正确. 题组二　玻意耳定律 3.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. 4.（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. 5.如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为5 cm的水银柱封闭了一段长为6 cm的气柱.保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为（大气压强为75 cmHg）（　　） A.5.6 cm B.6.0 cm C.6.4 cm D.7.1 cm 答案　C　 解析　初状态气体压强为p＝p0＋ph＝80 cmHg，末状态气体压强为p'＝p0＝75 cmHg，由玻意耳定律得pLS＝p'L'S，解得L'＝6.4 cm，选项A、B、D错误，C正确. 6.如图所示，在长为57 cm且一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的气体，管内外气体的温度相同，现将水银从管侧壁缓慢地注入管中，直到水银面与管口相平，外界大气压强p0＝76 cmHg，且温度不变，求此时管中封闭气体的压强. 解析　设玻璃管的横截面积为S，以玻璃管内封闭的气体为研究对象， 初状态p1＝p0＋ph1＝80 cmHg，V1＝51 cm×S， 末状态p2＝p0＋ph＝（76＋h） cmHg，V2＝（57 cm－h）S，　 气体发生等温变化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2， 代入数据解得h＝9 cm，则p2＝85 cmHg. 答案　85 cmHg 题组三　气体等温变化的图像 7.（多选）下列选项图中，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发生等温变化的是（　　） A 　B C 　D 答案　AB　 解析　选项A图中可以直接看出温度不变；B图说明p∝，即pV＝常数，是等温过程；C图横坐标为温度，不是等温线；D图中p－V图线不是双曲线，故不是等温线，选项A、B正确. 8.（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.T1＞T2 D.B→C体积增大，压强减小，温度不变 答案　AD　 解析　由题图可知，D→A是一个等温过程，选项A正确；AD、BC是等温线，而A到B温度升高，则T1＜T2，选项B、C错误；B→C是一个等温过程，p减小，V增大，选项D正确. [能力提升练] 9.（多选）如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水根槽中，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，当外界压强增大时，下列分析正确的是（　　） A.h2变长 B.h2不变 C.水银柱上升 D.水银柱下降 答案　BD　 解析　对于管内封闭的气