高中物理 8.1 气体的等温变化每课一练1 新人教版选修3-3

第八章气体

1 气体的等温变化

(时间：60分钟)

知识点一气体压强的求法

1. 一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气

柱长为L，如图8-1-13所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是

( )．

图8-1-13

A．此时封闭气体的压强是(L＋h)cmHg

B．此时封闭气体的压强是(H－h)cmHg

C．此时封闭气体的压强是(H＋h)cmHg

D．此时封闭气体的压强是(H－L)cmHg

解析利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p＋p h＝p0，得p＝p0－p h，即p＝(H－h)cmHg，故B项正确．

答案 B

2. 如图8-1-14所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内

封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为

( )．

图8-1-14

A ．p ＝p 0＋Mg S

B ．p ＝p 0＋

M ＋m g

S

C ．p ＝p 0－Mg S

D ．p ＝mg S

解析 以缸套为研究对象，有pS ＋Mg ＝p 0S ，所以封闭气体的压强p ＝p 0－Mg S

，故应选C.对于活塞封闭气体类问题压强的求法，灵活选取研究对象会使问题简化． 答案 C

知识点二 玻意耳定律的应用

3. 如图8-1-15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

( )．

图8-1-15

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 由图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律，气体压强增大，B 项正确． 答案 B

4．在温度不变的情况下，把一根长为100 cm 、上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中如图8-1-16所示，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为75 cmHg ，求水银进入管内的长度．

图8-1-16

解析 以玻璃管内封闭气体为研究对象． 初态：玻璃管插入水银槽前

p 1＝p 0＝75 cmHg ，V 1＝LS ＝100S

末态：玻璃管插入水银槽后，设管内外水银面高度差为h .

则：p 2＝(75＋h )cmHg V 2＝[L －(L

2－h )]·S ＝[100－(50－h )]·S ＝(50＋h )·S

根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2得， 75×100·S ＝(75＋h )(50＋h )·S 即h 2

＋125h －3 750＝0

解得h ＝25 cm ，h ＝－150 cm(舍去)

所以，水银进入管内的长度为L 2－h ＝(100

2

－25)cm ＝25 cm.

答案 25 cm

5. 如图8-1-17所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h 1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h 2，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

( )．

图8-1-17

A ．h 2变长

B ．h 2变短

C ．h 1上升

D ．h 1下降

解析 被封闭气体的压强p ＝p 0＋h 1＝p 0＋h 2.故h 1＝h 2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h 1、h 2长度不变，

h 1液柱下降，D 项正确．

答案 D

6. 如图8-1-18所示，上端封闭的玻璃管，开口向下，竖直插在水银槽内，管内长度为h

的水银柱将一段空气柱封闭，现保持槽内水银面上玻璃管的长度l 不变，将管向右倾斜30°，若水银槽内水银面的高度保持不变，待再度达到稳定时

( )．

图8-1-18

A ．管内空气柱的密度变大

B ．管内空气柱的压强变大

C ．管内水银柱的长度变大

D ．管内水银柱产生的压强变大

解析 玻璃管倾斜前，设大气压强为p 0，管内空气柱的压强为p 1，长度为h 的水银柱产生的压强为p h ，有p 1＋p h ＝p 0，试管倾斜后，假定管内水银柱的长度h 不变，因l 不变，管内空气柱的体积也不变，其压强仍为p 1，但由于管的倾斜，管内水银柱产生的压强p h 1小于倾斜前的压强p h ，使p 1＋p h 1

p 1，故有p h 2

知识点三 pV 图象(p 1

V

图象)

7. 如图8-1-19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

( )．

图8-1-19

A ．D →A 是一个等温过程

B ．A →B 是一个等温过程

C ．A 与B 的状态参量相同

D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变

解析 D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 是一个等容过程(体积不变)，B 、C 错；B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 错． 答案 A

8. 如图8-1-20所示，是一定质量气体状态变化的pV 图象，则下列说法正确的是

( )．

图8-1-20

A ．气体做的是等温变化

B ．气体的压强从A 至B 一直减小

C ．气体的体积从A 到B 一直增大

D ．气体的三个状态参量一直都在变

解析 一定质量的气体的等温过程的p －V 图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB 图线不是等温线，AB 过程不是等温变化，A 选项不正确．从AB 图线可知气体从A 状态变为B 状态的过程中，压强p 在逐渐减小，体积V 在不断增大，则B 、C 选项正确．又该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D 选项正确． 答案 BCD

9．用活塞气筒向一个容积为V 的容器内打气，每次能把体积为V 0，压强为p 0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p ，打气过程中温度不变，则打了n 次后容器内气体的压强为

( )．

A.

p 0V 0

V

B ．p 0＋np 0

C ．p ＋n ⎝

⎛⎭⎪⎫p 0V 0V

D ．p 0＋⎝ ⎛⎭

⎪⎫V 0V

n ·p 0

解析 将n 次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成