2021学年第一节 气体实验定律（Ⅰ）当堂检测题

2.1气体实验定律同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．一只轮胎容积为V=8L，已装有p1=1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0=1L，设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0=1 atm，要使胎内气体压强达到p2=2.5 atm，应至少打多少次气？（     ）

A．8次 B．10次 C．12次 D．15次

2．如图所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0．现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则(　　)

A．p＝p0＋，F＝mg B．p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)g

C．p＝p0－，F＝(m＋M)g D．p＝p0－，F＝Mg

3．两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为100℃和200℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100℃，则水银将(       )

A．向左移动 B．向右移动

C．不动 D．无法确定

4．如图所示，一定量的理想气体由状态A经B变到C，其压强（   ）

A．一直增大 B．一直减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

5．如图，粗细均匀且相同的玻璃管A和B由一橡皮管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，此时两管水银面一样高，B管上方与大气相通．若固定A管，保持温度不变，将B管沿竖直方向缓慢移动H，使A管内的水银面升高h，则B管的移动方向及移动距离H大小为

A．向上移动 B．向上移动

C．向下移动 D．向下移动

6．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（       ）

①.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈

②.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

③.压强变大时，分子间的平均距离必然变小

④.压强变小时，分子间的平均距离可能变小

A．①② B．①③ C．②④ D．③④

7．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图象可以判断它们的大小关系是（　　）

A．VA=VB＞VC B．VA=VB＜VC

C．VA=＜VB＜VC D．VA＞VB＞VC

8．两端封闭且内径均匀的直玻璃管，水平放置，如图所示，左、右两端空气柱的体积关系为，温度均为20℃，现将右端空气柱降为0℃，左端空气柱降为10℃，则管中水银柱将（　　）

A．不动 B．向左移动

C．向右移动 D．无法确定是否移动

9．对于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是（　　）

A．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大

B．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大

C．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小

D．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大

10．对于一定质量的气体，取，以下说法正确的是（　　）

A．气体做等容变化时，气体的压强和温度成正比

B．气体做等容变化时，温度升高1℃，增加的压强是原来压强的1/273

C．气体做等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比

D．由查理定律可知，等容变化中，气体温度从升高到时，气体压强由增加到，且

11．如图所示，一导热良好的足够长气缸水平放置在光滑水平桌面上，桌面足够高，气缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮，一端连接在活塞上，另一端挂一钩码，滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行，不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g，大气压为p0，钩码质量为m1，活塞质量为m2，气缸质量为m3，活塞横截面积为S。则释放钩码，气缸稳定运动过程中，气缸内理想气体的压强为（　　）

A． B．

C．p0 D．

12．在寒冷的冬天气温零下33℃，某钢瓶内的液化气将用完时内部气体压强为1.2×105pa，现用热水加热液化气钢瓶使瓶内气压上升，以便继续使用一段时间．已知热水温度77℃，则加热后瓶内气体压强约为

A．2.8×105pa B．1.8×105pa C．2.8×106pa D．1.8×106pa

13．风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuoyue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　）

A．往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出

B．往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出

C．若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于

D．若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于

14．只两用活塞气筒的原理如图所示（打气时如图甲，抽气时如图乙），其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为（　　）

A．， B．，

C．， D．，

15．玻璃管开口向下竖直放置，管内用水银柱封闭一定质量的理想气体。在玻璃管绕顶端缓慢转到虚线所示位置的过程中，管内封闭气体状态变化可能是下图中的（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．图甲为固定在水平桌面深为H内壁光滑的气缸，面积为S的轻质活塞厚度不计，在缸内移动可保持气体质量不变。若经过一段时间发现活塞略微下降，可能的原因是__________；若要把图乙中静止在处的活塞竖直向上缓慢拉出气缸，请对拉力F大小作简要分析：__________。（拉出过程大气压强不变为P0）

17．用打气筒给篮球打气，设每推一次活塞都将一个大气压的一整筒空气压入篮球。不考虑打气过程中的温度变化，忽略篮球容积的变化，则后一次与前一次推活塞过程比较，篮球内气体压强的增加量__________（选填“增大”“相等”或“减小”），压入的气体分子数__________（选填“增大”“相等”或“减小”）。

18．如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3．用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3．（填“大于”“小于”或“等于”）

19．如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究一定质量气体的压强和体积关系。该实验需要用________传感器；实验过程中，若传感器与注射器之间的软管脱落，______（选填“可以”或“不可以”）重新接上，继续实验并记录数据。

三、综合题（共4题）

20．如图所示的圆柱形气缸是一“拔火罐”器皿，气缸（横截面积为S）固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（此时缸内温度为t℃）闭合开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L．由于气缸传热良好，随后重物会被吸起，最后重物稳定在距地面L/10处．已知环境温度为t0℃不变， ，P0为大气压强，气缸内的气体可看做理想气体，求：

（1）酒精棉球熄灭时的温度t与t0满足的关系式；

（2）气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功．

21．如图所示，下端封闭上端开口的柱形绝热气缸，高为30cm、截面积为4cm2，—个质量不计、厚度忽略的绝热活塞位于距气缸底部10cm处静止不动，活塞上下均为一个大气压、27℃的理想气体，活塞与侧壁的摩擦不能忽略，下端气缸内有一段不计体积的电热丝．由气缸上端开口缓慢注入水银，当注入20mL水银时，活塞恰好开始下降，停止注入水银．忽略外界温度变化，外界大气压始终为75cmHg．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）假设不注入水银，封闭气体的温度至少降到多少℃活塞才会下降？

（2）现用电热丝缓慢加热封闭气体，使活塞缓慢上升，直到水银柱上端与气缸开口相齐，温度至少升高到多少℃?

22．如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg．求：

(1)A气体的压强；

(2)现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的水平玻璃管内．则最终气体B和A的压强是多少？

(3)活塞推动的距离．

23．一定质量的气体，在状态变化过程中的p­T图像如图所示，在A状态时的体积为V0，试画出对应的V­T图像和p­V图像（标注字母和箭头）。

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．A

5．B

6．C

7．D

8．C

9．B

10．C

11．A

12．B

13．B

14．D

15．D

16．     降温或增压     逐渐变大至

17．     相等     相等

18．     大于     等于     大于

19．     压强     不可以

20．（1）（2）

21．(1)7℃ （2）577℃

22．(1)90cmHg   (2) B的压强82.5cmHg，A的压强是98.5cmHg   (3)10.363cm

23．