第1章 第5节 课时1 玻意耳定律-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（鲁科版2019）

物理 选择性必修 第三册 LK 1 1 课时1 玻意耳定律 刷基础 2 1.[广东广州华南师大附中2023高二下期中] 如图所示，在一端封闭的玻璃管中， 用两段水银将管内气体 、 与外界隔绝，管口向下放置，若保持温度不变，将 管倾斜，待稳定后，以下关于气体 、 的说法正确的是( ) D A.气体 的压强不变 B.气体 的压强减小 C.气体 、 的体积均增大 D.气体 、 的体积均减小 题型1 液体密封气体的计算 3 解析 设上、下两段水银柱的竖直高度分别为 、 ，则气体 的压强为 ，气体 的压强为 ，当管由竖直变为倾斜，水银柱竖直高度都将减小，则气体 、 的压强 和 均增大，又由于气体是等温变化，由玻意耳定律 得，气体 、 的体积均减小，D正确. 题型1 液体密封气体的计算 4 2.[重庆南开中学2023高二下期中] 如图所示，两端开口的 形管粗 细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注 所示，水平管内两段空气柱 、 的长度分别为 、 .若保 持温度不变，在左管内缓慢注入一定量的水银，使得稳定后右管的水 银面比原来高 .已知大气压强 .则( ) D A. 、 空气柱都可以进入竖直管 B.末状态 空气柱的长度为 C.向左管注入的水银柱长度为 D.向左管注入的水银柱长度为 题型1 液体密封气体的计算 5 解析 在左管内缓慢注入一定量的水银，使得稳定后右管的水银面比原来高 ，由于 ，可知 、 空气柱都仍在水平管内，A错误；初状态 、 空气柱的压强 ，末状态 、 空气柱的压强 ，设初状态和末状态 、 空气柱的长度分别为 、 和 、 ，左管注入的水银柱长度为 ，对 、 空气柱分别根据玻意耳定律得 ， ，代入数据解得 ，则 ， ，B、C错误，D正确. 题型1 液体密封气体的计算 6 【方法总结】相互联系的两部分气体的状态变化的解题方法：（1）对用来分隔两部分气体的那个物体（活塞、水银柱等）进行受力分析，按其运动状态用牛顿运动定律或平衡条件列方程，得出压强关系；（2）分析两部分气体的体积关系，注意分隔物的移动使它们的体积发生变化；（3）对于各部分气体，在状态变化前后各自遵循气体实验定律，列方程联立求解. 题型1 液体密封气体的计算 7 3.[河南新乡2023高二下联考] （多选）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平 放置，用长为 的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为 ，大气压强恒 为 .先将玻璃管顺时针缓慢旋转 ，如图乙所示.再将玻璃管顺时针缓慢旋转 ， 如图丙所示，已知气体温度始终不变，取 ， ，下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 丙 BD A.图乙状态的气体压强大于图丙的 B.若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将减小 C.图乙气柱长度为 D.图丙气柱长度为 题型1 液体密封气体的计算 8 解析 题图乙中封闭气体的压强为 ，题图丙中封闭气体的压强为 ，则题图乙状态的气体压强小于题图丙的，A错误；若玻璃管从题图乙状态自由下落，水银柱相对玻璃管静止时，处于完全失重状态，此时对水银柱受力分析，由牛顿第二定律可得，封闭气体的压强等于大气压强，大于初态的气体压强，气体做等温变化，由玻意耳定律可知，压强增大，体积减小，即气柱长度将减小，B正确；设题图乙、丙中的气柱长度分别为 、 ，根据玻意耳定律有 ，其中 ， ，解得 ， ，C错误，D正确. 题型1 液体密封气体的计算 9 4.如图所示，上端封闭、下端开口且内径均匀的玻璃管，管长 ，其 中有一段长 的水银柱把一部分空气封闭在管中，当管竖直放置时，封 闭气柱 的长度 ，现把开口端向下插入水银槽中，直至封闭气柱 的长度 为止，此时系统处于静止状态，已知大气压强 ，整个过程中温度保持不变.求： （1）未插入水银槽时管内的气体压强 ； [答案] 解析 未插入水银槽时，设封闭气柱 的压强为 ， 部分气体的压强等于大气压强 ，则有 . 题型1 液体密封气体的计算 10 （2）槽内水银进入管内的长度 . [答案] 解析 设插入水银槽后管内的气体压强为 ,对封闭气柱 ，由玻意耳定律有 ， 解得 ， 未插入水银槽前 部分气体压强 ， B部分气体长度 ， 插入后， 部分气体压强 ， 对 部分气体，由玻意耳定律有 ， 解得 ， 故 . 题型1 液体密封气体的计算 11 【思路导引】把开口端向下缓慢插入水银槽中，两部分气体均做