第八章 第一节
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)
1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C )
A．球内氢气温度升高 C．球外空气压强减小
B．球内氢气压强增大 D．以上说法均不正确
解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
2．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，则下列说法正确的是( A )
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
1
解析：D→A是一个等温过程，A对；A、B两状态温度不同，A→B的过程中不变，则V体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B、C错，B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错。
3.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( B )
A．体积不变，压强变小 C．体积不变，压强变大
B．体积变小，压强变大 D．体积变小，压强变小
解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。
4．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( BD )
A．B管内水银面比管外水银面高h B．B管内水银面比管外水银面高hcosθ C．B管内水银面比管外水银面低hcosθ
D．管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高水银柱
解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋hcosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－hcosθ，显然p 二、非选择题 5．采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下： (1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出； (2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M； (3)用卡尺测出活塞直径d； (4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示； (5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2。 试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝ _(2)__实验步骤是多余的。 解析：开始时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1： FF4Fp1＝p0－＝p0－＝p0－2 Sdπd π??22该过程中温度不变，则：p0V1＝p1V2 4FV2整理得：p0＝2 πd?V2－V1? 由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。 6．(2018·山东省枣庄市第八中学高二月考)如图是气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)。 4FV2 ，本实验中第 πd?V2－V1?2 答案： ρghV p0＋ρgh 解析：压水前： p1＝p0，V1＝V 压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV 由玻意耳定律：p1V1＝p2V2， 即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)， ρghV 解得ΔV＝ p0＋ρgh 能力提升 一、选择题(单选题) 1．(2017·新疆建设兵团二中高二下学期期中)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法错误的是( C ) A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 D．由图可知T1 解析：根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对。气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对。 2．(2017·内蒙古呼和浩特回民中学高二下学期期中)一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的( C ) A．3倍 C．1.5倍 B．2倍 D．0.7倍 解析：设大气压强为：p0＝1.0×105 Pa，气体变化过程为等温变化，又气泡内压强p＝ρ 水gH＋p0， 则湖面下20 m深处：p1＝ρ水g×20＋p0＝3.0×105 Pa， 湖面下10 m深处：p2＝ρ水g×10＋p0＝2.0×105 Pa， 由玻意耳定律：p1V1＝p2V2 p1V1V2＝＝1.5 V1，C正确。 p2 3．如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时，管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则下列说法正确的是( B ) A．试管将加速上浮 B．试管将加速下沉 C．试管将保持静止 D．试管将以原静止位置为平衡位置上下振动 解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉。 4．(2018·河北省邢台市第一中学高二下学期月考)钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机，每次抽出1 L气体，共抽取三次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取3 L气体，这两种抽法中，抽取气体质量较大的是( A ) A．第一种抽法 B．第二种抽法 C．两种抽法抽出的气体质量一样大 D．无法判断 V解析：第一种：温度不变，由玻意耳定律：p0V＝p1(V＋1)，解得p1＝p0()，同理， V＋1VVV3V p2＝p1()，p3＝p2()＝p0()；第二种：p0V＝p′(V＋3)，解得p′＝p0()＞p3； V＋1V＋1V＋1V＋3压强小的抽取的气体多，故选A。 5．容积为20 L的钢瓶内，贮有压强为1.5×107 Pa的氧气。打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5 L的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106 Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装( B ) A．60袋 C．50袋 B．56袋 D．40袋 解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V0 1．5×107 Pa×20 L＝1.0×106 Pa×20 L＋n×1.0×106 Pa×5 L，解得n＝56，B选项正确。 二、非选择题 6．(2018·重庆市永兴中学高二下学期期末)今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。
2019-2020学年新素养同步人教版高中物理选修3：第8章 第1节 课后
