2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第二章第2节气体的等温变化含解析

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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
，
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.
p V '
mgV
C.
mgV
p V '
D.
pV
mgV '
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=pV
V'
；由平衡条件可知
p2S=mg
，解得
S=mg V '
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
0.1 p0
、体积为
0.2 V0
；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
0.8 V0
。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）
49
50
（2）
0.025 p0
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
0.1 p0
时的总体积为
V
，由玻意耳定律可得
p0V0=0.1 p0V
，解得
V=10 V0
则被挤出气体占原有气体的比值为
10V0−0.2V0
10 V0
=49
50
（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
0.1 p0⋅0.2V0=p⋅0.8V0
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