《玻意耳定律》玻意耳定律

1单选题

如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h．若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则(　　)

h、l均变大

h、l均变小

h变大l变小

h变小l变大

题目答案

答案解析

分析：

在本实验中，玻璃管内水银柱的高度h受外界大气压和玻璃管内封闭了一段气体压强的影响．

玻璃管封闭了一段气体，这一部分空气也会产生一定的压强，而且压强的大小会随着体积的变化而改变，据此来分析其变化的情况即可．

解答：

解：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大．

故选A．

点评：

在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度h的大小．

2单选题

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 (　　)

体积不变，压强变小

体积变小，压强变大

体积不变，压强变大

体积变小，压强变小

题目答案

答案解析

分析：

细管中封闭一定质量的空气，气体的温度始终与外界的温度相同，所以气体做的是等温变化，根据波意耳定律可以分析得出气体的变化的规律．

解答：

解：当洗衣机的水位升高时，封闭的空气的压强增大，由于气体的温度保持不变，根据波意耳定律可得，PV=K，所以气体的体积要减小，所以B正确．

故选B．

点评：

等温变化时，气体的温度一定不能变化，并且气体的质量也是不能变化的．

3多选题

(多选)如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则(　　)

弯管左管内外水银面的高度差为h

若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升

若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

题目答案

ACD

答案解析

分析：

对右管中的水银受力分析知，管中气体压强比大气压强高hcmHg，则可知道弯管左管内外水银面的高度差；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变；环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升．

解答：

解：A、对右管中的水银受力分析知，管中气体压强比大气压强高hcmHg，所以弯管左管内外水银面的高度差为h．故A正确．

B、弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变．故B错误．

C、封闭气体温度和压强不变，体积不变．所以弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升．故C正确．

D、环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升．故D正确．

故选ACD．

点评：

解决本题的关键知道封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，所以里面封闭气体的压强不变．

4单选题

如图所示，U型管的A端封有气体，B端也有一小段气体，现用一条小铁丝插至B端气体，轻轻抽动，使B端上下两部分水银柱相连接，设外界温度不变，则A端气柱的(　　)

体积减小

体积不变

压强增大

压强减小

题目答案

答案解析

分析：

连续的水银柱的同一高度，压强相等；连续的水银柱内高度相差h的液面的压强差为ρgh；求解出A段气体的气压变化情况后分析．

解答：

解：B端上下两部分水银柱相连接后，A段封闭气体的气压不变；

根据玻意耳定律PV=C，气体体积不变；

故选B．

点评：

本题关键明确B端上下两部分水银柱相连接前后A端封闭气压相同，然后结合玻意耳定律分析求解，基础题．

5多选题

(多选)如图所示，将一端封闭的玻璃管插入水银槽内，内封一定质量的气体，下述说法正确的是（　　）

若缓慢将管略压下一些，玻璃管内气体体积扩大

若缓慢将管略上提一些，玻璃管内水银柱长度减小

若缓慢将管以下端为轴略倾斜一下，管内水银柱长度增大

若环境温度升高，玻璃管内气体体积扩大

题目答案

答案解析

分析：

首先要确定研究对象，分析该变化过程中各状态参量的变化情况，该题中的ABC选项描述的被封闭的气体的温度是不发生变化的，结合波意尔定律即可的得知这三个选项的正误，对于D选项，三个参量都会发生变化，利用先假设体积不变，分析压强的变化后即可得知该选项的正误．

解答：

解：A、若缓慢将管略压下一些，管内的水银柱的高度差会减小，被封闭的气体压强增大，体积减小，所以选项A错误．

B、若缓慢将管略上提一些，管内的水银柱的高度差会增大，被封闭的气体压强减小，体积增大，玻璃管内水银柱长度增大，所以选项B错误．

C、若缓慢将管以下端为轴略倾斜一下，先假设气体的体积不变，水银柱产生的压强变小，要想重新达到平衡，水银柱的长度应增大，选项C正确．

D、若环境温度升高，先假设气体体积不变，压强会增大，所以要想重新达到平衡，玻璃管内气体体积应扩大，选项D正确．

故选：CD

点评：

该题考察到了气体状态的变化，对于此类问题首先要确定研究对象，正确的分析状态参量找出相应的变化规律，列式进行分析或求解，若三个参量都发生变化的情况，往往先假设一个状态参量不发生变化，分析其他参量的变化情况，继而可知整体的实际变化．在对于压强的分析是，常常选取一个小液面，对其进行受力分析．即可得知被封闭气体的压强．

6多选题

(多选)一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是，如图所示(　　)

玻璃管内气体体积减小

玻璃管内气体体积增大

管内外水银面高度差减小

管内外水银面高度差增大

题目答案

答案解析

分析：

该题应用极限分析法分析等温变化，假想把管子压得非常深，可知气体压强会增大，应用等温变化判知体积减小，结合压强变大，可判知h的变化情况．

解答：

解：设想把管压下很深，则易知P增大，由等温变化可知V减小，因为P=P_0+h，P增大，所以h增大．选项A、D正确，选项BC错误．

故选AD．

点评：

该题的解答方法为极限分析法即：把某变化条件合理外推到区间的两端，由物理概念或规律将矛盾迅速暴露出来，此方法对定性处理选择题填空题中增大、减小、向左、向右等问题时特别方便．但对先增后减或先减后增的情况不适用．“合理外推”指不违背物理概念、规律的约束，应在题设物理情景、条件变化范围内外推．

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