课时跟踪检测(八) 玻意耳定律
一、选择题
1．描述气体状态的参量是指( ) A．质量、温度、密度 C．质量、压强、温度
B．温度、体积、压强 D．密度、压强、温度
2．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，这是因为( ) 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．以上说法都不对
3.图1是一定质量的某种气体状态变化的p -V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子热运动的平均速率的变化情况是( )
图1
A．一直保持不变 C．先减小后增大
B．一直增大 D．先增大后减小
4.如图2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2
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
5. (多选)内径均匀两端开口的V形管如图3所示，支管B竖直插入水银槽中，支管A与支管B之间的夹角为θ，支管A中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是
( )
1
图3
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hcos θ C．B管内水银面比管外水银面低hcos θ
D．管内封闭气体的压强比大气压强小hcos θ高的水银柱产生的压强
6．(福建高考)某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为多少的空气。( )
A.V
p0p B.V
pp0
??C.?－1?V
?
二、非选择题
p?p0
?? D.?＋1?V
?
p?p0
7．(重庆高考)如图4为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。
图4
8．(山东高考)一种水下重物打捞方法的工作原理如图5所示。将一质量M＝3×10 kg、体积V0＝0.5 m的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40 m，筒内气体体积V1＝1 m。在拉力作用下浮筒缓慢上升。当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。
3
3
3
2
图5
已知大气压强p0＝1×10Pa，水的密度ρ＝1×10 kg/m，重力加速度的大小g＝10 m/s。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
答案
1．选B 气体状态参量是指温度、压强和体积，B对。
2．选C 大气压强随着高度的升高而减小，氢气球上升过程中可看做温度不变。由玻意耳定律p1V1＝p2V2知，当一定质量的气体压强减小时，体积增大，最终会超过气球的弹性限度，从而胀破，故C正确。
3．选D 温度越高，分子热运动的平均动能越大，当质量一定时，平均速率越大。在题图中，A、B两点在同一条等温线上，而等温线离原点越远，温度越高，由此可知，温度先升高后降低，D正确。
4．选B 由题图可知，空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积减小，根据玻意耳定律知，气体压强增大，B选项正确。
5．选BD 支管A中的水银柱呈倾斜状态，所能产生的压强相当于竖直方向上hcos θ高的水银柱产生的压强，管中封闭的气体压强比大气压小hcos θ高的水银柱产生的压强，故D正确。从竖直支管B分析，管内外水银面存在高度差，由于管内气体压强比大气压小
5
3
3
2
hcos θ高的水银柱产生的压强，所以管内水银面比管外高hcos θ，故B正确。
6．选C 本题考查理想气体状态关系，意在考查考生对理想气体状态的理解。设所求
??体积为Vx，由玻意耳定律，p0(Vx＋V)＝pV，可得Vx＝?－1?V，C正确。
?
7．解析：设压力为F，压缩后气体压强为p 由p0V0＝pV和F＝pS，得F＝p0S
p?p0
V0V 3
答案：V0Vp0S
8．解析：当F＝0时，由平衡条件得
Mg＝ρg(V0＋V2)①
代入数据得V3
2＝2.5 m②
设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得
p1＝p0＋ρgh1③ p2＝p0＋ρgh2④
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2⑤
联合②③④⑤式，代入数据得
h2＝10 m。⑥
答案：见解析
4
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