1.(2021·湖北省武汉市高二下学期期中联考)如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体( B )
A.压强增大,体积增大 B.压强增大,体积减小
C.压强减小,体积增大 D.压强减小,体积减小
解析:设大气压为p0,试管内封闭气体压强为p1,水银重力为G,试管横截面积为S,根据平衡则有p0S=p1S+G
自由下落时,水银处于完全失重状态,对下表面没有压力,根据受力平衡则有p0S=p2S
对比可得p2>p1,即压强增大。根据玻意耳定律则有
p1V1=p2V2
所以V1>V2,体积变小。故选项B正确。
2.一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的( C )
A.3倍 B.2倍
C.1.5倍 D.0.7倍
解析:设大气压强为:p0=1.0×105 Pa,气体变化过程为等温变化,又气泡内压强p=ρ水gH+p0,
则湖面下20 m深处:p1=ρ水g×20+p0=3.0×105 Pa,
湖面下10 m深处:p2=ρ水g×10+p0=2.0×105 Pa,
由玻意耳定律:p1V1=p2V2
V2=p2=1.5 V1,C正确。