高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 气体的等温变化课后复习题

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15题）

1．物理学是一门建立在实验基础上的学科，很多定律是可以通过实验进行验证的。下列定律中不可以通过实验直接验证的是（　　）

A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律

C．万有引力定律 D．玻意耳定律

2．如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的U形管AB，管内灌有水银，两管内水银面高度相等，管A内封有一定质量的理想气体，气体压强为72 cmHg。今将开口端B接到抽气机上，抽尽B管上面的空气，结果两水银柱产生18 cm的高度差，则A管内原来空气柱长度为（　　）

A．18 cm B．12 cm C．6 cm D．3 cm

3．如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞．容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d．现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），下列说法中正确的是（ ）

A．d和b都减小

B．只有b减小

C．只有a减小

D．a和c都减小

4．如图所示，开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过时，开口端的水银柱将（     ）

A．沿着管向上移动一段距离

B．从管的开口端流出一部分

C．不移动

D．无法确定其变化情况

5．用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积，轮胎容积V=3L，原来压强。现要使轮胎内压强变为 ，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（　　）

A．25次 B．20次 C．15次 D．10次

6．如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内被封闭一段气体，水银面比右管低，现保持左管不动，为了使两管内水银面一样高，下面采取的措施可行的是（        ）

A．减小外界气压 B．从U形管的右管向内加水银

C．把U形管的右管向上移动 D．把U形管的右管向下移动

7．如图所示，密封的U形管中装有水银，左、右两端都封有空气，两水银面的高度差为h把U形管竖直浸没在热水中，高度差将（　　）

A．增大 B．减小

C．不变 D．两侧空气柱的长度未知，不能确定

8．如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程中气体的密度（　　）

A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．一直变大 D．一直变小

9．一端开口，另一端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体，保持温度不变，将管子以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，如图所示，正确描述气体状态变化的图象是（          ）。

A． B． C． D．

10．使用胶头滴管时，插入水中，捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定空气后稳定状态如图所示。然后松手，橡胶头体积增大V1，有体积V2的水进入了滴管。忽略温度的变化，根据图中h1和h2的高度关系，有（　　）

A．V1>V2 B．V1<V2 C．V1=V2 D．缺少数值无法判断

11．如图所示，活塞质量为m，气缸质量为M，通过弹簧吊在空中，气缸内封住一定质量的空气，气缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为，则（　　）

A．气缸内空气的压强等于+

B．气缸内空气的压强等于

C．内外空气对气缸的作用力大小为(M+m)g

D．内外空气对活塞的作用力大小为mg

12．如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，管内由水银柱封住一段空气柱．如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将（   ）

A．体积变小

B．体积变大

C．压强变小

D．压强不变

13．在“探究气体等温变化的规律”实验中得到的图像如图所示，若纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示封闭气体的（　　）

A．热力学温度T B．摄氏温度t C．体积V D．体积的倒数

14．如图所示为充气泵气室的工作原理图．设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接．以下选项中正确的是(　　)

A．当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1关闭，S2开通

B．当橡皮碗被拉伸时，p<p0，S1关闭，S2开通

C．当橡皮碗被压缩时，p>p0，S1关闭，S2开通

D．当橡皮碗被压缩时，p<p0，S1关闭，S2开通

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

A．均变大 B．均变小

C．变大变小 D．变小变大

二、填空题（共3题）

16．如图所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度．实验过程中气体压缩太快会使气体温度________（选填“升高”、“不变”或“降低”）。若实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

17．一内壁光滑、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强p0=75cmHg，环境温度不变。右侧封闭气体的压强p右=______cmHg；为使管内两边水银柱高度相等并达到稳定，需要用力向下缓慢推活塞______cm。

18．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的_____倍．

三、综合题（共4题）

19．用压强为p = 40atm的氢气钢瓶给容积为V1 = 1m3的气球充气，设气球原来是真空，充气后气球内的氢气压强为p1 = 1atm，钢瓶内氢气压强减小到p2 = 20atm，设充气过程中温度不变，求钢瓶的容积V。

20．如图，容积为V1的容器内充有压缩空气，容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为ρ，大气压强为，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强。

21．我们通常用打气筒给车胎充气。为了防止充爆车胎，某同学设计了带刻度的打气筒。充气时，选择合适的刻度，就设定了充气的最终压强，车胎内气体就会获得合适的气压。现有一自行车车胎，容积为3L，初始压强为1atm，用容积为1L的打气筒为其充气。已知充气过程为等温过程，车胎容积不变，大气压强为1atm。

(1)要使车胎气压达到2.5atm，每次均将打气筒活塞从顶部压到底部，至少需要充气几次；

(2)已知气门芯处的附加压强为0.2atm，还知道打气筒活塞杆的总长度恰好等于筒内最大气柱长度。现把活塞杆的总长度均匀分成16格，若活塞在打气筒中每次从气筒顶部压下的格数都为11格，则车胎内气体能达到的最大压强为多少。

22．如题图乙所示，竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口，两管水银面等高，左管封闭的理想气体气柱长8cm，大气压强p0＝75cmHg．现给左管封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为8.5cm，求：

（1）加热后封闭气体的压强p；

（2）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度变回8cm，从右端再次注入的水银柱长度l。

参考答案：

1．A

2．D

3．C

4．A

5．B

6．D

7．A

8．D

9．C

10．A

11．B

12．A

13．D

14．C

15．A

16．     升高     变小

17．     90     9.417

18．

19．V = 0.05m3

20．

21．(1)5次；(2)3.0atm

22．（1）76cmHg；（2）5.75cm