物理2 气体的等温变化课后测评

2.2气体的等温变化同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共14题）

1．容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强p=10atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分装完成后，每个小钢瓶的压强=2atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（　　）

A．4瓶 B．10瓶 C．16瓶 D．20瓶

2．在验证玻意耳定律的实验中，如果将实验所得数据在图中标出，可得图像。如果实验中，使一定质量的气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，则根据实验数据应描出图中的（　　）

A．甲 B．乙 C．丙 D．无法判断

3．如图所示，上端封闭的玻璃管，开口向下，竖直插在水银槽内，管内长度为h的水银柱将一段空气柱封闭，现保持槽内水银面上玻璃管的长度l不变，将管向右倾斜30°，若水银槽内水银面的高度保持不变，待再次达到稳定时，则下列说法中不正确的是   (       )

A．管内水银柱产生的压强变大 B．管内水银柱的长度变大

C．管内空气柱的密度变大 D．管内空气柱的压强变大

4．“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学在实验中缓慢推动活塞，根据实验数据作出p-图线如图所示，图线弯曲的可能原因是（ ）

A．活塞与筒壁间存在摩擦

B．实验中用手握住了注射器前端

C．未在注射器活塞上涂润滑油

D．压强传感器与注射器的连接处漏气

5．现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是

A． B．

C． D．

6．用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为（　　）

A． B．p0+np0 C． D．

7．如图，气缸倒挂在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的气体，活塞下悬挂一个沙漏，保持温度不变，在沙缓慢漏出的过程中，气体的（　　）

A．压强变大，体积变大

B．压强变大，体积变小

C．压强变小，体积变大

D．压强变小，体积变小

8．大气压强p0＝1.0×105Pa.某容器容积为20 L，装有压强为2.0×106Pa的理想气体，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，容器内剩下的气体质量与原来的质量之比为( )

A．1∶19 B．1∶20 C．2∶39 D．1∶18

9．一个气泡由湖面下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(　　)

A．3倍 B．2倍

C．1.5倍 D．0.7倍

10．内部有空气和水的易形变的塑料瓶，瓶颈浸没在一盛水的宽敞大水槽中，如图所示，在下列情况中瓶内的水面情况是（       ）．

A．若捏A处，水面将下降；若捏B处，水面将上升

B．若捏A处，水面将下降；若捏B处，水面将保持不变

C．若捏A处，水面将下降；若捏B处，水面也下降

D．若捏A处，水面将上升；若捏B处，水面也上升

11．如图，自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通，细管上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为50cm，大气压强p0= 1.0×105Pa，水的密度ρ= 1.0×103kg/m3，重力加速度g= 10m/s2。某次洗衣选择的档位，当细管中空气压强达1.02×105Pa时压力传感器就会关闭洗衣机进水阀门，此时洗衣缸内水位高度约为（　　）

A．20cm B．21cm C．23cm D．24cm

12．一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积（p-V）图上的两条曲线I和II表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线I上的两点，气体在状态a和b的压强分别，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线II上的两点，气体在状态c和d的压强分别，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是（　　）

A． B． C． D．

13．如图甲所示，P-T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在P-V图上的图线应是选项中的（P、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度）（     ）

A． B． C． D．

14．如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为 2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，问，用这个充气筒要充气多少次才能让气体压强增大到3atm（　　）

A．15次 B．18次 C．20次 D．22次

二、填空题（共4题）

15．一玻璃瓶质量为160g，容积为200cm3，当把它从空气中开口向下缓缓按入水中某一深度，释放后恰能平衡。若忽略玻璃瓶壁厚度，忽略瓶中空气质量，大气压强为p0＝105Pa，水的密度为1×103kg/m3，取g＝10m/s2，整个过程中温度不变。则瓶在平衡位置时瓶内外液面差高度h=______m；若瓶在此平衡位置偏上释放，瓶做何种运动？_______

16．如图，一粗细均匀、底部装有阀门的U型管竖直放置，其左端开口、右端封闭、截面积为4cm2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中，使左管液面比右管液面高5cm，右端封闭了长为15cm的空气柱。已知大气压强为75cmHg，右管封闭气体的压强为___________cmHg；若打开阀门使一部分水银流出，再关闭阀门，重新平衡时左管的水银面不低于右管，那么流出的水银最多为___________cm3。

17．将一端封闭的试管开口朝下压入水中直至湖底，若管内有被浸渍，则湖底处的压强为_________，深度有__________m．（大气压为，水的密度为）

18．如图甲为研究一定质量的气体压强与体积关系的实验装置。

（1）图中①为________传感器，该实验需要保持气体的________和________不变。

（2）某同学在实验中测出多组气体压强与体积值后，利用DIS实验绘图功能，得到如图乙所示的p－V图像，则由图________（选填“能”或“不能”）得到压强与体积成反比的结论。

（3）某同学在实验中得到的数据如下：

表中数据表明气体的pV乘积随着气体体积的减小而减小，若实验中很好地满足了实验需要满足的条件，则出现该结果的原因是_____________。

三、综合题（共4题）

19．把上端封闭、下端开口的玻璃管插入水中。放掉适当的空气后放手，让玻璃管竖直地浮在水中，端露出在水面上，如图所示。现将玻璃管往下压一点，放手后玻璃管会返回原来的平衡位置，请解释发生这种现象的原因。

20．如图，横截面积为S的气缸导热良好、内壁光滑，气缸上端开口，底端有一阀门K连接进气口．原长劲度系数 的轻弹簧一端固定气缸底部，另一端连接质量 的活塞，外界大气压强已知．现气缸内封闭一定质量的空气，此时活塞距气红底部的距离为 ，求：

①气缸中气体的压强P；

②进气口连接打气筒，打开阀门K，给气缸缓慢打气，每次打入气体压强为、体积为，为使气缸中弹簧恢复原长，需要打气几次? (设环境温度不变，打入的气体及气缸内已有的气体可视为理想气体)

21．如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为H=70cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。已知活塞质量m=6.8kg，大气压强p0=105pa，水银密度ρ=13.6×103kg/m3，g=10m/s2。

(1)求U形管中左管与右管的水银面的高度差h1；

(2)在活塞上加一竖直向上的拉力使U形管中左管水银面高出右管水银面h2=5cm，求活塞平衡时与气缸底部的高度。

22．如图所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm．在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来高h=10cm．已知大气压强P0=76cmHg，求向左管注入的水银柱长度．

参考答案：

1．C

2．A

3．A

4．B

5．B

6．C

7．B

8．B

9．C

10．B

11．B

12．B

13．A

14．C

15．     2.5     向上做加速度增加的加速运动

16．     80     28

17．          3.33

18．     压强     质量     温度     不能     实验时注射器内的空气向外发生了泄漏

19．

将玻璃管往下压一点后，玻璃管中的空气体积会减小，压强会变大，管内气体给玻璃管向上的压力会大于玻璃管所受的重力，故玻璃管会返回原来的平衡位置。

20．（1） （2）

21．(1)5cm；(2)80cm

22．21cm