课时梯级训练(7) 气体的等温变化（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

课时梯级训练(7)　气体的等温变化 1．如图所示，4支管中A端有封闭气体，气体的压强分别为pa、pb、pc、pd，它们的大小顺序为(　　) 　　 A.pa＝pb＝pc＝pd　 B.pd＞pc＞pa＞pb C.pa＝pb＝pc＜pd　 D.pa＝pc＜pb＝pd B　解析：根据连通器原理，同一种液体的同一水平面上的压强相等，pa＝p0－ph，pb＝p0－p2h，pc＝p0＋ph，pd＝p0＋p2h，B正确。 2．一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm时，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为(　　) A. L B．2 L C. L D．3 L B　解析：设该气体原来的体积为V1，由玻意耳定律知p1V1＝p2V2，即3V1＝(3－2)·(V1＋4 L)，解得V1＝2 L，B正确。 3．如图所示，A、B是一定质量的理想气体在两条等温线上的两个状态点，这两点与坐标原点O和对应坐标轴上的VA、VB坐标所围成的三角形面积分别为SA、SB，对应温度分别为TA和TB，则(　　) A.SA＞SB　TA＞TB B.SA＝SB　TA＜TB C.SA＜SB　TA＜TB D.SA＞SB　TA＜TB C　解析：由题图可知，三角形的面积等于p与V乘积的，所以SA＝pAVA，SB＝pBVB。在A点所在的等温线中，其上各点的pV乘积相同，因为p与V成反比，所以pAVA＝pA′VB＜pBVB，所以SA＜SB，又因为离原点越远，温度越高，所以TA＜TB。C正确。 4．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)(　　) A.p0－ρg(h1＋h2－h3) B.p0－ρg(h1＋h3) C.p0－ρg(h1＋h3－h2) D.p0－ρg(h1＋h2) 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，B正确。 5．如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体(　　) A.压强增大，体积增大 B.压强增大，体积减小 C.压强减小，体积增大 D.压强减小，体积减小 B　解析：取水银柱为研究对象，静止时由平衡条件有p0S＝p1S＋mg；自由下落时由牛顿第二定律有p2S＋mg－p0S＝ma，而a＝g，故有p1＝p0－、p2＝p0，可知p2>p1。再由p1V1＝p2V2知V1>V2，B正确。 6．如图所示，一汽缸开口竖直向下吊在天花板上，汽缸内质量为M、横截面积为S的水平活塞与汽缸内壁紧密接触并且可以在缸内无摩擦地自由滑动，活塞下通过轻绳吊一质量为m的重物，此时活塞上表面到缸底的距离为d，现去掉重物。大气压强恒为p0，重力加速度大小为g，环境温度保持不变，汽缸的导热性能良好。求： (1)去掉重物前系统平衡时，汽缸内气体的压强p； (2)去掉重物后系统重新平衡时，活塞上表面到缸底的距离x。 答案：(1)p0－　(2)d 解析：(1)去掉重物前系统平衡时，对活塞受力分析，有pS＋Mg＋mg＝ p0S 解得p＝p0－。 (2)去掉重物后系统重新平衡时，缸内气体的压强p′＝p0－ 由玻意耳定律有pSd＝p′Sx 解得x＝d。 7．(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 AD　解析：D→A是一个等温过程，A正确；BC是等温线，而A→B温度升高，T1＜T2，B、C错误；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D正确。 8．如图所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则(　　) A.h、l均变大 B.h、l均变小 C.h变大，l变小　 D.h变小，l变大 A　解析：开始时，玻璃管中封闭气体的压强p1＝p0－ρgh，上提玻璃管，假设h不变，l变长，由玻意耳定律得p1l1·S＝p2(l＋Δl)·S，可知气体内部压强小了，大气压p0必然推着液柱上升，假设不成立，h必然升高一些。最后稳定时，封闭气体的压强p2＝p0－ρg(h＋Δh)减小，再根据玻意耳定律可知，p1l1·S＝p2l2·S，l2＞l1，l变大，A正确。 9．如图所示，活塞质量为M，上表面横截面积为S，上表面水平，下表面与水平面成α角，摩擦不计，外界大气压为p0，则被封闭气体的压强为(重力加速度为g)(　　) A. B． C.p0－ D． C　解析