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1、2022年高中物理 第8章 第1节 气体的等温变化同步练习 新人教版选修3-3一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1.(上海市松江二中xxxx学年高二下学期检测)如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，两段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为()Ah1h2B.C.Dh1h2答案：D解析：设大气压强为p0，左边空气的压强p左p0h1，右边空气的压强p右p0h2p左h，则hh1h2，故D正确。2各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升
2、到一定高度会胀破，是因为()A球内氢气温度升高B球内氢气压强增大C球外空气压强减小D以上说法均不正确答案：C解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。3.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B体积变小，压强变大C体积不变，压强变大D体积变小，压强变小答案：B解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体
3、积变小，故B项正确。4已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化？()A变大；变小B变大；不变C不变；不变D不变；变大答案：D解析：上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以D选项正确。5.如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是()A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2D由图可知T1T2答案：ABD解析：根据等温图线的物理意义可知A、B
4、选项都对。气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对。二、非选择题6(黑龙江大庆市铁人中学xxxx学年高二下学期期中)采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2。试用以上的直接测量数据，写出大气压强
5、的最终表达式p0_，本实验中第_实验步骤是多余的。答案：；(2)解析：开始时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1：p1p0p0p0该过程中温度不变，则：p0V1p1V2整理得：p0由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。7今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。答案：p0L0S/(p0SMg)解析
6、：对缸内理想气体，平放初态p1p0，V1L0S悬挂末态：对缸体，Mgp2Sp0S即p2p0Mg/SVLS由玻意耳定律：p1V1p2V2即p0L0S(p0Mg/S)LS得：气柱长度为Lp0L0S/(p0SMg)能力提升一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1(xx潍坊市高三一模)中学物理课上有一种演示气体定律的有趣仪器哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小V时，压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2V，则其压强增大
7、()A20%B30%C40%D50%答案：D解析：此过程可以看作等温过程，设原来气体压强为p，p1V1p2V2,1.2p(VV)p2(V2V)pV，解得：p21.5p，所以选D。2容积为20L的钢瓶内，贮有压强为1.5107Pa的氧气。打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0106Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装()A60袋B56袋C50袋D40袋答案：B解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1Vp2Vnp2V015107Pa20L1.0106Pa20Ln1.0106Pa5L，解得n56，B选
8、项正确。3一只轮胎容积为V10L，已装有p11atm的空气。现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V01L，要使胎内气体压强达到p22.5atm，应至少打多少次气？(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p01atm)()A8次B10次C12次D15次答案：D解析：本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的和原来的组成的整体为研究对象。设打气次数为n，则V1V0nV，由玻意耳定律，p1V1p2V，解得n15次。4如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时，管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则下列说法错误的是()A试管将加速上浮B试管将加速下沉C试管将保持静止
9、D试管将以原静止位置为平衡位置上下振动答案：ACD解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉。二、非选择题5粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm，求潜水员潜入水中的深度。(取水面上大气压强p01.0105Pa，g取10m/s2)答案：2m解析：设潜水员潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S，管内气体的初
10、状态：p0,12S，末状态：p0gh,10S。由玻意耳定律，得p012S(p0gh)10S，得h2m。6如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。答案：解析：设小车加速度大小为a，稳定时气缸内气体的压强为p1，活塞受到气缸内外气体的压力分别为f1p1Sf0p0S由牛顿第二定律得f1f0ma小车静止时，在平衡情况下，
11、气缸内气体的压强应为p0，由玻意耳定律得p1V1p0V式中VSLV1S(Ld)由式得a7一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。答案：h解析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，气缸横截面积为S。则状态：p1p0，V1hS，状态：p2p0p，V2(hh)S，状态：p3p02p，V3hS，由玻意耳定律得：p0hS(p0p)(hh)Sp0hS(p02p)hS联立式解得：hh。因此沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为h。
