课堂小练(6) 气体的等温变化-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版）

课堂小练(六)　气体的等温变化 学生用书P105 　　　　　　　　　　　　　 基本素养练　 1.一定质量的理想气体温度不变，体积为V时，压强为p，当体积变成2V时，压强为 (　　) A.2p　　　B.　　　C.4p　　　D. 解析　由玻意耳定律可得pV=p1·2V，解得p1=，B项正确。 答案　B 2.如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压强为p0，封闭部分气体的压强p(以汞柱为单位)为 (　　) A.p0+h2 B.p0-h1 C.p0-(h1+h2) D.p0+(h2-h1) 解析　选右边液面为研究对象，右边液面受到向下的大气压强p0，在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p，根据连通器原理可知，p+h1=p0，所以p=p0-h1，B项正确。 答案　B 3.一上端开口，下端封闭的细长玻璃管用水银柱封闭一段理想气体，初始时玻璃管竖直放置，各段长度如图所示，现将玻璃管在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转θ=37°，水银未流出管口，已知大气压强为p=75 cmHg，环境温度不变，则此时气体的长度为 (　　) A. cm B. cm C.17 cm D.25 cm 解析　对用水银柱封闭的一定质量的理想气体，初态有V1=13S，p1=ρgh+p=85 cmHg，末态为V2=l2S，p2=ρghcos θ+p=83 cmHg，玻璃管转动过程温度不变，根据玻意耳定律得p1V1=p2V2，解得l2= cm，A项正确。 答案　A 4.(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是 (　　) A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积　 C.为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦 D.处理数据时采用p-图像，是因为p-图像比p-V图像更直观 解析　本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持气体的质量和温度不变，A项正确；由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B项错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦，C项错误；当p与V成反比时，p-图像是一条过原点的直线，而p-V图像是双曲线，所以p-图像更直观，D项正确。 答案　AD 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 解析　由题图可知空气被封闭在细管中，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律，气体压强增大，B项正确。 答案　B 6.如图所示，一端封口的玻璃管开口向下插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体，当将管慢慢地向下按一段距离时，管内气柱的长度将如何变化 (　　) A.L1变小，L2变大 B.L1变大，L2变小 C.L1、L2都变小 D.L1、L2都变大 解析　将管慢慢地向下按一段距离时，假设L1、L2的长度不变，L1、L2内气体的压强增大，根据玻意耳定律可得L1、L2的长度都减小，故A、B、D三项错误，C项正确。 答案　C 7.(多选)如图为一定质量的某种气体的两条p-V图线，两曲线均为双曲线的一部分，则下列关于各状态温度的关系式正确的是(A、B、C、D为四个状态) (　　) A.tA=tB B.tB=tC C.tC>tD D.tA<tD 解析　由题意知，p-V图像等温线为双曲线的一支，图线上任意一点横、纵坐标的乘积为一定值，温度越高，压强与体积的乘积就越大，等温线离原点越远。比较可得A、B两个状态在同一条等温线上，所以这两个状态的温度相同，即tA=tB，同理可得tC=tD，故A项正确，C项错误；B和C两个状态分别在两条等温线上，所以B和C的温度不相等，故B项错误；同一p-V图像中的等温线，越靠近坐标原点表示的温度越低，故有tA=tB<tC=tD，D项正确。 答案　AD 8.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、体积为多少的空气 (　　) A.V B.V C.V D.V 解析　取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象，设充入气体体积为V'，则初态p1=p0，V1=V+V'，末态p2=p，V2=V，由玻意耳定律可得p0(V+V')=pV，解得V'=V，故C项正确。 答案　C 能力提升练 9.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