【人教版】2018-2019学年高中物理选修3-3 全册课时跟踪检测(含答案)

4.如图所示，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 ( )

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

解析：选B 由题图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律，气体压强增大，B选项正确。

5.如图所示，A、B是一定质量的理想气体在两条等温线上的两个状态点，这两点与坐标原点O和对应坐标轴上的VA、VB坐标所围成的三角形面积分别为SA、SB，对应温度分别为TA和TB，则( )

A．SA＞SB TA＞TB C．SA＜SB TA＜TB

B．SA＝SB TA＜TB D.SA＞SB TA＜TB

1

解析：选C 由题图可知，三角形的面积等于p与V乘积的，

211

所以SA＝pAVA，SB＝pBVB。

22

在A点所在的等温线中，其上各点的pV乘积相同，因为p与V成反比，所以pAVA＝pA′VB＜pBVB，所以SA＜SB，又因为离原点越远，温度越高，所以TA＜TB，选C。

6．(2016·全国卷Ⅲ)一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg。环境温度不变。

解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝

p0，长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′。以cmHg为压强单位。由题给条件得

p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg① l1′＝?20.0－

?

20.0－5.00?

2?cm②

由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′③ 联立①②③式和题给条件得 p1′＝144 cmHg④ 依题意p2′＝p1′⑤ l2′＝4.00 cm＋

20.0－5.00

cm－h⑥ 2

由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′⑦

联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h＝9.42 cm。⑧ 答案：144 cmHg 9.42 cm

7．(2016·全国卷Ⅰ)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp2σ与气泡半径r之间的关系为Δp＝r，其中σ＝0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2。

(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差；

(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

解析：(1)当气泡在水下h＝10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则 Δp1＝

2σ

① r1

代入题给数据得Δp1＝28 Pa。②

(2)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，气泡内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2。

气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有 p1V1＝p2V2③ 由力学平衡条件有 p1＝p0＋ρgh＋Δp1④ p2＝p0＋Δp2⑤

气泡体积V1和V2分别为 4

V1＝πr13⑥

3

4

V2＝πr23⑦

3联立③④⑤⑥⑦式得

?r1?3＝p0＋Δp2⑧ ?r2?ρgh＋p0＋Δp1

由②式知，Δpi?p0，i＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi项。 代入题给数据得 r23＝2≈1.3。⑨ r1

3

答案：(1)28 Pa (2)2或1.3

课时跟踪检测（七） 气体的等容变化和等压变化

1．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，主要原因是( )

A．软木塞受潮膨胀

B．瓶口因温度降低而收缩变小 C．白天气温升高，大气压强变大 D．瓶内气体因温度降低而压强减小

解析：选D 根据查理定律可知瓶内气体因温度降低而压强减小，而外界压强不变，所以软木塞不易拔出。

2.[多选]一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V-T图上的表示如图所示，则( )

A．在过程AC中，气体的压强不断变大 B．在过程CB中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大

解析：选AD 气体在过程AC中发生等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，p

故A正确。在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由T＝C可知，温度升高，压强增大，故B错误。综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确。

3.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而

静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则下列结论中正确的是( )

A．若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些

B．若外界大气压强增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D．若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大

解析：选D 取活塞及汽缸为研究对象，其重力和弹簧弹力平衡，无论气体怎样变化，弹力不变，其长度不变，A错误；p气＝p0＋

M缸g

，大气压强p0增大，气体压强变大，温度S

不变，由玻意耳定律知气柱变短，即汽缸上底面离地高度变小，B错误；气体压强不变，温度升高，根据盖—吕萨克定律知体积增大，气柱变长，知C错误，D正确。

4.粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示。已知两部分气体A和B的体积关系是VB＝3VA，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将( )

A．向A端移动 C．始终不动

B．向B端移动

D.以上三种情况都有可能

解析：选C 由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动，故C对。

5.如图所示，一端封闭的均匀玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1＝2V2。现将玻璃管缓慢地均匀加热，下列说法中正确的是( )

A．加热过程中，始终有V1′＝2V2′ B．加热后V1′＞2V2′ C．加热后V1′＜2V2′ D．条件不足，无法判断

解析：选A 加热前后，上段气体的压强保持p0＋ρgh1不变，下段气体的压强保持p0

V1V1′V2V2′

＋ρgh1＋ρgh2不变，整个过程为等压变化，根据盖－吕萨克定律得T＝，＝，

T′TT′V1′V12所以＝＝，即V1′＝2V2′，故A正确。

V2′V21

6.如图所示，a、b表示两部分气体的等压线，根据图中所给条件可知，当t＝273 ℃，气体a的体积比气体b的体积大( )

A．0.1 m3 C．0.3 m3

B．0.2 m3 D.0.4 m3