课时测评6 气体的等温变化-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评6　气体的等温变化 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1.如图所示，气缸放置在水平地面上，用质量为m1、截面积为S的活塞封闭一定质量的气体。活塞上放置一个质量为m2的重物，不计摩擦，重力加速度为g，大气压强为p0，平衡时缸内气体的压强为(　　) A．p0 B．p0＋ C．p0＋ D．p0＋ 答案：D 解析：设平衡时缸内气体的压强为p，对活塞受力分析，有pS＝p0S＋(m1＋m2)g，解得p＝＝p0＋，故选D。 2.一端封闭的管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h(cm)，上端空气柱长为L(cm)，如图所示，已知大气压强为H cmHg，则此时封闭气体的压强为(　　) A. cmHg B． cmHg C. cmHg D． cmHg 答案：B 解析：管内水银面比管外高h，已知大气压强为H cmHg，则有p＋ph＝p0，则封闭气体压强为p＝p0－ph＝ cmHg，故选B。 3.如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体。玻璃管按图示方式缓慢旋转直至竖直状态(水银未流出)，该气体的(　　) A．压强增大，体积减小 B．压强减小，体积减小 C．压强增大，体积增大 D．压强减小，体积增大 答案：D 解析：初始状态，设水银柱长为h，气体压强为p1＝p0，旋转至竖直时p2＝p0－ph，压强变小，而温度不变，根据玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，则气体的体积变大。故选D。 4.(多选)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．体积变大 B．体积变小 C．压强变大 D．压强变小 答案：BC 解析：温度不变，细管中的气体做等温变化，当水位升高时，细管内气体体积减小，由玻意耳定律p1V1＝p2V2可知，气体的压强变大。故选BC。 5．一同学用如图所示的装置测定容器的容积，开始时注射器和气压计的示数分别为18 mL、1.0×105 Pa，当他用活塞缓慢将注射器内的空气完全推进容器内时，气压计的示数变为1.6×105 Pa，若忽略连接各部分的细管的容积，则可知容器的容积为(　　) A．10.8 mL B．28.8 mL C．30 mL D．36 mL 答案：C 解析：设容器的容积为V，以注射器及容器内气体为研究对象，初态p1＝1.0×105 Pa，V1＝V＋18 mL，末态p2＝1.6×105 Pa，V2＝V，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V＝30 mL，故选C。 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，把玻璃管以封闭端为圆心，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，封闭气体状态变化的p­V图像可能是(　　) 答案：C 解析：竖直时有p1＝p0＋ρgh，水平时有p2＝p0，由开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，温度不变，气体的压强减小，由玻意耳定律可知体积增大，故C正确。 7.开口向上、导热性能良好的气缸，用活塞封闭了一定质量的气体，如图所示。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是(　　) 答案：D 解析：气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律可知气体体积与压强成反比，故选D。 8.为了直观地描述一定质量气体的等温变化时压强p与体积V的关系，通常建立p­V坐标系来研究。该气体分别在T1、T2温度下的等温线如图所示，则它的p­图像应为(　　) 答案：B 解析：根据玻意耳定律可知p∝，则p­图像的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，故选B。 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． 答案：C 解析：以活塞为研究对象，对活塞受力分析如图所示，外界对活塞的压力为F＝p0，由平衡条件有Fcos α＝Mg＋pS，解得p＝p0－，故选C。 10．一只轮胎容积为V＝8 L，已装有p1＝1 atm的空气。现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0＝1 atm，要使胎内气体压强达到p2＝2.5 atm，应至少打气(　　) A．8次 B．10次 C．12次 D．15次 答案：C 解析：设打气n次，根据玻意耳定律有pV＝p′V′，即1 atm×(8＋1×n)＝2.5 atm×8，解得n＝12，A、B、D错误，C正确。 11.(10分)导热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，用质量为M的光滑活塞密封一定质量的气体，活塞横截面积为S。开始时气缸开口向上，被封气体的体积为V0，如图甲所示，现将气缸平放，如图乙所示。已知外界大气压强为p0，环境温度不变，待系统重新稳定后，求活塞相对于缸底移动的距离。 答案： 解析：气缸开口向上时，对活塞受力分析有 Mg＋p0S＝pS 可得p＝ 气缸平放后，对活塞受力分析得p1＝p0 对封闭气体运用玻意耳定律有pV0＝p1V1 可得V1＝ 所以Δh＝＝。 12.(10分)(2023·广东深圳高二校考期末)如图所示，一上端开口、下端封闭的细长管，下部有长l1＝66 cm的水银柱，中间封有长l2＝6.6 cm的空气柱，上部有长l3＝44 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0＝76 cmHg。如果使管绕最低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。(封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气，结果均保留2位有效数字) 答案：12 cm　9.2 cm 解析：设管开口向上时，空气柱压强为p1＝p0＋pl3 管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空，设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2＝pl1，p2＋px＝p0 由玻意耳定律得p1Sl2＝p2Sh 其中h是此时空气柱的长度，S为管的横截面积 联立解得h＝12 cm 从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则p3＝px＋p0 由玻意耳定律得p1Sl2＝p3Sh′，其中h′是此时空气柱的长度 解得h′≈9.2 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $$