第二章專題強(qiáng)化練2 玻意耳定律的應(yīng)用

第二章氣體、固體和液體專題強(qiáng)化練2玻意耳定律的應(yīng)用一、選擇題1.()(多選)如圖所示,D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程,則下列說(shuō)法正確的是()A.D→A是一個(gè)等溫過(guò)程B.A→B是一個(gè)等溫過(guò)程C.TA>TBD.B→C體積增大,壓強(qiáng)減小,溫度不變2.(2020黑龍江哈爾濱三中高二下月考,)如圖所示,一端封口的玻璃管開(kāi)口向下插在水銀槽里,管內(nèi)封有長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2的兩段氣體。當(dāng)將管慢慢地向下按一段距離時(shí),管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度將如何變化()A.L1變小,L2變大B.L1變大,L2變小C.L1、L2都變小D.L1、L2都變大3.(2019四川攀枝花高二下期末,)如圖所示,長(zhǎng)L=34cm的粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直玻璃管豎直放置,上端開(kāi)口,用長(zhǎng)h=15cm的水銀將一定質(zhì)量的氣體封閉在管的下端,穩(wěn)定后氣體長(zhǎng)度l=10cm。已知外界大氣壓p0=75cmHg,現(xiàn)保持溫度不變的情況下從管的上端開(kāi)口處緩慢加入水銀,則加入水銀的最大長(zhǎng)度為()A.9cmB.10cmC.14cmD.15cm二、非選擇題4.(2020湖北襄陽(yáng)五中高三月考,)如圖所示,一個(gè)圓筒形導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上豎直放置,內(nèi)有活塞,其橫截面積為S=1×10-4m2,質(zhì)量為m=1kg,活塞與汽缸之間無(wú)摩擦且不漏氣,其內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體,氣柱高度h=0.2m。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。如果在活塞上緩慢堆放一定質(zhì)量的細(xì)砂,氣柱高度變?yōu)樵瓉?lái)的23,求砂子的質(zhì)量m砂。5.(2020山東淄博高三網(wǎng)考,)一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量M=3×103kg、體積V0=0.5m3的重物捆綁在開(kāi)口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)充入一定質(zhì)量的氣體,開(kāi)始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離h1=40m,筒內(nèi)氣體體積V1=1m3。在拉力作用下浮筒緩慢上升,當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí),拉力減為零,此時(shí)氣體體積為V2,隨后浮筒和重物自動(dòng)上浮。已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,水的密度ρ=1×103kg/m3,重力加速度的大小g=10m/s2。不計(jì)水溫變化,筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變,浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。求V2和h2。

答案全解全析1.AD在p-1V圖像中,AD延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn),所以D→A是一個(gè)等溫過(guò)程,故選項(xiàng)A對(duì);BC延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn),所以BC是等溫線,且T2>T1,所以A到B溫度升高,故選項(xiàng)B、C錯(cuò);B→C是一個(gè)等溫過(guò)程,由玻意耳定律可知,V增大,則p減小,故選項(xiàng)D2.C將管慢慢地向下按一段距離時(shí),假設(shè)L1、L2的長(zhǎng)度不變,L1、L2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,根據(jù)玻意耳定律可得L1、L2的長(zhǎng)度都減小,故C正確。3.B設(shè)水銀柱的最大長(zhǎng)度為x,此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)p2=p0+px、體積V2=(L-x)S;開(kāi)始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)p1=p0+ph=90cmHg、體積V1=lS;由玻意耳定律可知p1V1=p2V2,解得x=25cm,則加入水銀的最大長(zhǎng)度為Δx=x-h=10cm,選項(xiàng)B正確。4.答案1kg解析因?yàn)榫徛胖蒙白?氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p2V2放置砂子前p1=p0+mgS,V1放置砂子后p2=p0+mg+m砂gS聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得m砂=1kg。5.答案2.5m310m解析當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí),浮筒和重物整體受到的重力和浮力相等,根據(jù)平衡條件求解氣體的體積V2,然后對(duì)氣體根據(jù)玻意耳定律求解壓強(qiáng),得到h2。當(dāng)F=0時(shí),由平衡條件得Mg=ρg(V0+V2)①代入數(shù)據(jù)得V2=2.5m3②設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強(qiáng)分別為p1、p2,