人教版高中物理选择性必修第三册第2章习题课玻意耳定律的应用课件（30页PPT）+练习含答案（教师用）

第二章　习题课　玻意耳定律的应用 基础达标练 1．如图所示，活塞的质量为m，汽缸的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封闭有一定质量的气体，汽缸和活塞间无摩擦，活塞横截面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强p为( C ) A．p＝p0＋ B．p＝ C．p＝p0－ D．p＝ 答案：C 解析：对汽缸进行受力分析，由平衡条件可得p0S＝Mg＋pS，所以p＝p0－，故选项C正确。 2．大气压强p0＝1.0×105 Pa，某容器的容积为V0＝20 L，装有压强为p＝2.0×106 Pa的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器中剩下气体的质量与原来气体的质量之比为( B ) A．1∶19 B．1∶20 C．2∶39 D．1∶18 答案：B 解析：由玻意耳定律得pV0＝p0V0＋p0V，将V0＝20 L，p0＝1.0×105 Pa，p＝2.0×106 Pa代入解得 V＝380 L，容器中剩余20 L压强为p0的气体，此时气体的总体积为400 L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于相同压强下气体的体积之比，即＝，选项B正确。 3．(多选)(2024·辽宁一模)如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4 L，打气筒每次可将压强为1.0×105 Pa、体积为0.02 L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过5.0×105 Pa；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为3.0×105 Pa，当壶内空气压强降至1.0×105 Pa时便不能向外喷水。现装入1.2 L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为1.0×105 Pa。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是( A ) A．为了保证喷水效果，打气筒最少打气20次 B．为了保证喷壶安全，打气筒最多打气50次 C．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8 L D．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1 L 答案：AC 解析：为了保证喷水效果，设打气筒最少打气n次，则有p0V0＋np0ΔV＝p1V0，其中p0＝1.0×105 Pa，V0＝1.4 L－1.2 L＝0.2 L，ΔV＝0.02 L，p1＝3.0×105 Pa，解得n＝20次，故A正确；为了保证喷壶安全，打气筒最多打气m次，则有p0V0＋mp0ΔV＝p2V0，其中p2＝5.0×105 Pa，解得m＝40次，故B错误；若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水的体积为Vx，则有p2V0＝p0(V0＋Vx)，解得Vx＝0.8 L，故C正确，D错误。 4．(2023·山东青岛高二下期中)一横截面积为S的汽缸水平放置，固定不动，汽缸壁是导热的。两个活塞A和B将汽缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5∶4，如图所示，在温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，则活塞B向右移动的距离为( D ) A．d B．d C．d D．d 答案：D 解析：以活塞B为研究对象，初状态有p1S＝p2S，设此时气室1、2的体积分别为V1、V2，末状态有p1′S＝p2′S，设此时气室1、2的体积分别为V1′、V2′，在活塞A向右移动d的过程中，活塞B向右移动的距离为x，因温度不变，分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律，得 p1V1＝p1′(V1＋xS－dS) p2V2＝p2′(V2－xS) 代入数据可解得x＝d，故D正确。 5．(2023·湖南师大附中高二下期中)如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱的液面与水银槽的液面的高度差为h。若将玻璃管向右旋转一定的角度(管下端未离开槽内水银面)，环境温度保持不变，则H和h的变化情况为( D ) A．H减小，h增大 B．H增大，h减小 C．H和h都增大 D．H和h都减小 答案：D 解析：设大气压为p0，玻璃管竖直时封闭气体的压强p＝p0－ρgh；玻璃管向右旋转一定角度，假设封闭气体的长度H不变，则水银柱的有效高度h变小，封闭气体压强变大，根据玻意耳 ... ...