新人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体固体和液体第2节气体的等温变化基础训练含解析

第2节 气体的等温变化 课堂检测 1.（多选）（2021天津南开大学附属中学高三月考）如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后呈现的物理现象是( ) A. 封闭端内气体的压强增大 B. 封闭端内气体的压强减小 C. 封闭端内气体的压强不变 D. 封闭端内气体的体积减小 答案：A ; D 解析：由图示可知，气体压强与外界压强间的关系为p2=p0-ρgh，玻璃管倾斜，h变小，管中的气体压强变大，由pV=C可知，气体体积变小。 2.（多选）如图所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( ) A. 从A到B的过程温度升高 B. 从B到C的过程温度升高 C. 从A到C的过程温度先降低再升高 D. A、C两点的温度相等 答案：A ; D 解析：作出过B点的等温线如图所示，可知TB>TA=TC，故从A到B的过程温度升高，A项正确；从B到C的过程温度降低，B项错误；从A到C的过程温度先升高后降低，C项错误；A、C两点在同一等温线上，D项正确。 3.跳跳球是一种锻炼身体、训练平衡的玩具。它由橡胶球、踏板和扶手构成。在人站上踏板前，橡胶球内气体压强为p，体积为V，当质量为m的人站在跳跳球上保持平衡不动时，橡胶球内气体体积变为V'，若橡胶球球膜厚度和玩具的重力均忽略不计，橡胶球内气体温度保持不变，重力加速度为g，则此时橡胶球和踏板的接触面积为( ) A. mgV'pV B. pV'mgV C. mgVpV' D. pVmgV' 答案：A 解析：橡胶球内的气体温度不变，做等温变化，初态p1=p，V1=V；末态V2=V'。根据玻意耳定律可得p1V1=p2V2，解得p2=pVV'；由平衡条件可知p2S=mg，解得S=mgV'pV，故A项正确。 4.（2021重庆八中高三月考）生活中吸盘挂钩的使用分三步操作。第一步：先将吸盘自然扣在墙面上，此时盘内气体体积为V0；第二步：按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲）,吸盘中的空气被挤出一部分，松手稳定后，不再有气体从吸盘中逸出，剩余气体的压强为0.1p0、体积为0.2V0；第三步：将锁扣扳下（如图乙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，能使吸盘内气体体积恢复到0.8V0。三步完成后吸盘就会被牢牢地固定在墙壁上。忽略整个过程气体温度的变化，大气压为p0。求： （1）第二步后吸盘中被挤出气体占原有气体的几分之几； （2）第三步后吸盘内气体的压强。 答案：（1）4950（2）0.025p0 解析：（1）由题意可知，由第一步到第二步的过程中，气体发生等温变化，设气体压强变为0.1p0时的总体积为V，由玻意耳定律可得p0V0=0.1p0V，解得V=10V0 则被挤出气体占原有气体的比值为10V0-0.2V010V0=4950 （2）在第二步到第三步过程中，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得0.1p0⋅0.2V0=p⋅0.8V0 解得p=0.025p0 素养视角 模型构建 “相关联气体问题”解题方法 我们在解决实际问题时，研究对象有时并不是一个热力学气体系统，而是多个相互联系的定质量气体系统。解决这类问题的一般思路是：对各系统独立进行状态分析，确定每个研究对象的参量及其变化，再分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度的有效关联，最后列出相应的方程求解。 素养演练 1.（2021黑龙江哈尔滨三中高三月考）如图，导热良好的圆柱形汽缸水平放置，汽缸内可以自由移动的活塞a和b密封了A、B两部分气体，处于平衡状态。已知活塞横截面积SA:SB=3:2，密封气体的长度LA:LB=1:4。若用外力把活塞a向右缓慢移动d的距离(dS2 B. S1=S2 C. S1