课时跟踪检测(五) 气体的等温变化（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(五)　气体的等温变化 1.关于气体的体积,下列说法正确的是 (　　) A.气体的体积就是所有气体分子体积的总和 B.气体的体积与气体的质量成正比 C.气体的体积与气体的密度成反比 D.气体的体积等于气体所在容器的容积 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(均以cmHg为单位)为 (　　) A.p0+h2 B.p0-h1 C.p0-(h1+h2) D.p0+(h2-h1) 3.如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧静止吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞横截面积为S,大气压强为p0,重力加速度为g,则封闭气体的压强p为 (　　) A.p0+ B.p0+ C.p0- D. 4.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.气体的体积不变 5.如图所示,两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连,左管内封有一段长30 cm的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高25 cm,大气压强为75 cmHg,现移动右侧玻璃管,使两侧管内水银面相平,此时气体柱的长度为 (　　) A.20 cm B.25 cm C.40 cm D.45 cm 6.已知标准大气压强p0=1.01×105 Pa,一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处,湖水密度为1.0×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2,不考虑气泡温度的变化,它的体积约变为原来体积的 (　　) A.3倍 B.2倍 C.1.5倍 D. 7.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 8.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,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变短 C.水银柱上升 D.水银柱下降 9.(2025·江苏南京高二期中)如图所示,一段长为L0=20 cm的水银柱将一定质量的气体密封在细玻璃管中,玻璃管放置在固定于水平地面的足够长的光滑斜面上,斜面的倾角θ=30°。当玻璃管开口向上,下端紧靠在垂直于斜面的挡板上时,玻璃管处于静止状态,密封气体的压强为p1。若撤去挡板,玻璃管将开始向下运动,当水银柱与玻璃管保持相对静止时,密封气体的压强为p2,则撤去挡板前后密封气体的压强分别为(不计玻璃管与水银之间的摩擦,大气压强p0=76 cmHg) (　　) A.p1=96 cmHg、p2=96 cmHg B.p1=96 cmHg、 p2=76 cmHg C.p1=86 cmHg、p2=76 cmHg D.p1=86 cmHg、 p2=86 cmHg 10.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,气体处于A状态和B状态时,气体温度分别为T1和T2,则下列说法正确的是 (　　) A.D→A是一个升温过程 B.A→B是一个等温过程 C.A与B的各状态参量均相同 D.B→C体积增大、压强减小、温度不变 11.(10分)(2025·江苏宿迁高二期末)一端封闭的粗细均匀的细玻璃管竖直放置,水银柱长15 cm,开口向上时,管内封闭的空气柱长15 cm;开口向下时,管内封闭的空气柱长22.5 cm,水银没有溢出。求: (1)大气压强p(cmHg);(4分) (2)把管水平放置时,管内封闭空气柱的长度L。(6分) 12.(14分)(2025·广东高考)如图是某铸造原理示意图,往气室注入空气增加压强,使金属液沿升液管进入已预热的铸型室,待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通,大气压强p0=1.0×105 Pa,铸型室底面积S1=0.2 m2,高度h1=0.2 m,底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.15 m,柱状气室底面积S2=0.8 m2,注气前气室内气体压强为p0,金属液的密度ρ=5.0×103 kg/m3,重力加速度取g=10 m/s2,空气可视为理想气体,不计升液管的体积。 (1)求金属液刚好充满铸型室时,气室内金属液面下降的高度h2和气室内气体压强p1。(6分) (2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封,且注气过程中铸型室内温度不变,求注气后铸型室内的金属液高度为h3=0.04 m时,气室内气体压强p2。(8分) 课时跟踪检测(五) 1．选D　气体的体积是所有气体分子占据的空间的体积的总和，A错误；只有当气体的密度一定时，气体的体积才与气体的质量成正比，B错误；只有当气体的质量一定时，气体的体积才与气体的密度成反比，C错误；气体总是充满整个容器，则气体的体积等于气体所在容器的容积，D正确。 2．选B　选右管液面为研究对象，根据连通器原理可知p＋h1＝p0，所以p＝p0－h1，B正确。 3．选C　以缸套为研究对象，有pS＋Mg＝p0S，所以封闭气体的压强p＝p0－，故选项C正确。 4．选A　设活塞质量为m、横截面积为S，对活塞受力分析，开始时，由平衡条件有p1S＋mg＝p0S，解得封闭气体的压强p1＝p0－，而汽缸向右倾斜90°后，由平衡条件有p2S＝p0S，即p2＝p0，故p1<p2，由于温度不变，由玻意耳定律知V1>V2，故A正确，B、C、D错误。 5．选A　设玻璃管横截面积为S，初态时左管封闭气体的压强为p1＝75 cmHg－25 cmHg＝50 cmHg，体积V1＝30S(cm3)，当两侧管内水银面相平时，设气体柱长为L，则气体体积为V2＝LS，压强p2＝75 cmHg，由玻意耳定律可得p1V1＝p2V2，解得L＝20 cm，故A正确，B、C、D错误。 6．选C　在湖面下20 m处，气泡的压强p1＝p0＋ρgh1＝3.01×105 Pa，在湖面下10 m深处，气泡的压强p2＝p0＋ρgh2＝2.01×105 Pa，由玻意耳定律有p1V1＝p2V2，则＝≈1.5，故C正确。 7．选B　由题图可知空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位升高时，被封闭的空气压强增大，根据玻意耳定律可知，体积减小，B正确。 8．选D　以管中高h1的水银柱为研究对象，可得管内封闭气体的压强为p＝p0＋ρgh1，取管下端开口处液面为研究对象，有p＝p0＋ρgh2，则h1＝h2，h1不变，则h2不变，故A、B错误；当外界压强增大时，管内封闭气体的压强p增大，根据玻意耳定律pV＝C可知气体的体积减小，则水银柱下降，故C错误，D正确。 9．选C　初始时，玻璃管处于静止状态，对水银柱进行分析，有p0S＋mgsin θ＝p1S，解得p1＝86 cmHg，若撤去挡板，玻璃管将开始向下运动，当水银柱与玻璃管保持相对静止时，以玻璃管和水银柱整体为研究对象，根据牛顿第二定律有m′gsin θ＝m′a，可得系统的加速度a＝gsin θ，再以水银柱为研究对象，受力分析如图所示： 根据牛顿第二定律有p0S＋mgsin θ－p2S＝ma，解得p2＝76 cmHg，故选C。 10．选D　在p ­图像中，D→A是过原点直线的一部分，所以D→A是一个等温过程，故A错误；直线BC是过原点的直线，所以直线BC是等温线，因为直线BC的斜率大于直线AD，所以T2＞T1，则A到B温度升高，故B、C错误；B→C是一个等温过程，由玻意耳定律可知，V增大，则p减小，故D正确。 11．解析：(1)封闭部分气体做等温变化，设玻璃管的横截面积为S，则有p1·15S＝p2·22.5S p1＝p＋15 cmHg，p2＝p－15 cmHg 解得p＝75 cmHg。 (2)把管水平放置时由玻意耳定律可知 p1·15S＝p3·LS，p3＝p 解得L＝18 cm。 答案：(1)75 cmHg　(2)18 cm 12．解析：(1)根据体积关系S1h1＝S2h2 可得气室内金属液面下降高度h2＝0.05 m 此时气室内气体的压强p1＝p0＋ρg(h1＋H＋h2) 代入数据解得p1＝1.2×105 Pa。 (2)初始时，铸型室内气体的压强为p0，体积V＝S1h1 当铸型室内金属液面高为h3＝0.04 m时， 气体体积为V′＝S1(h1－h3) 根据玻意耳定律p0V＝p′V′ 可得铸型室内金属液面高为h3＝0.04 m时， 气体的压强为p′＝1.25×105 Pa 同理根据体积关系S1h3＝S2h4 可得h4＝0.01 m 此时气室内气体压强p2＝p′＋ρg(H＋h3＋h4) 代入数据解得p2＝1.35×105 Pa。 答案：(1)0.05 m　1.2×105 Pa　(2)1.35×105 Pa 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $