高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册2.2 玻意耳定律课后作业题

2.2玻意耳定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．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

2．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

3．如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　）

A．l增大，h增大 B．l减小，h增大 C．l增大，h减小 D．l减小，h减小

4．如图所示，两端开口的U形管，用两段水银封闭了一段空气，达到平衡状态。现如果大气压强增大，则两管液面差h会（　　）

A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断

5．如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，A管内封闭了一定质量的气体，两管水银面相平。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面相应降低h，移动过程中温度保持不变，则（　　）

A．h=H B．h= C．h＜ D．＜h＜H

6．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

7．一定质量理想气体，它的状态变化如图所示，由A→B→C三个状态的温度是Ta、Tb、Tc，下面结果正确的是( )

A．Ta＞Tb＝Tc B．Tb＞Ta=Tc

C．Tc＞Ta=Tb D．Ta=Tb=Tc

8．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

9．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．

10．如图所示，当玻璃管与水平面成30°角时，汞面上玻璃管内汞柱的长为厘米，已知大气压是76厘米汞柱，那么当沿着30°的方位把玻璃管往上拔时（　　）

A．汞柱的长度不变 B．汞柱的长度变短

C．汞柱的长度变长 D．以上三种情况都有可能（系统的温度恒定）

11．如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住。当管内气体温度升高时，图中所示的高度h1和h2变化情况是（　　）

A．h1不变，h2变大 B．h1不变，h2变小

C．h1变大，h2不变 D．h1变小，h2不变

12．启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低，显示为，车轮内胎体积约为。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入、压强为的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了，充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到标准压强？（汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化）（　　）

A．3 B．4 C．5 D．6

13．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D 四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门 K 打开， 释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、D 液面相对各自原来的位置下降的长度、和之间的大小关系为（　　）

A． B．

C． D．

14．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则

A．h、l均变大

B．h变大，l变小

C．h、l均变小

D．h变小，l变大

15．一定质量的理想气体保持温度不变，从状态A到状态B。用表示气体压强，用表示气体体积，图中能描述气体做等温变化的是（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．某同学根据实验数据在图像上画出了如图所示曲线图像，你认为他这样做能方便的看出p、V之间的关系吗______？请说明理由______。

17．为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。注射器下端的开口有橡胶塞，它和活塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中空气柱体积变化缓慢，可认为___________保持不变。空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V=___________。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出___________(或)图像。

18．如图所示浮沉子的工作原理是：当用力挤压橡胶薄膜时，根据_______定律，量筒内气体压强_______，将水压入小瓶内，小瓶内气体的体积减小，所受浮力_______，所以小瓶就下沉。

19．如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

③用V﹣图像处理实验数据，得出如图2所示图线。

(1)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是___________和___________。

(2)如果实验操作规范正确，但如图2所示的V﹣图线不过原点，则V0代表___________。

(3)小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。V﹣关系图像应是________

(4)若该某同学整个过程操作正确，则随着V的增加，P、V乘积会________（填“变大”、“不变”或“变小”）。

三、综合题（共4题）

20．真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电阻丝上的金属丝（铝丝）熔融汽化，汽化了的金属分子沉积于基片上形成均匀膜层．在一块面积为S的方形基片上形成共有k层铝分子组成的镀膜，铝膜的质量为m．已知铝的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA．

①求基片上每层铝分子单位面积内的分子数n；

②真空气泵将真空室中的气体压强从p0=1.0×105Pa减小到p1=1.0×10-4Pa，设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同，求抽气前后真空室中气体分子数之比．

21．如图所示，粗细均匀的等高U形玻璃管竖直放置，左管封闭，右端开口，用水银柱封闭长为的一段空气柱，右侧水银柱比左侧高出，已知大气压为。现用一质量不计的薄活塞封住右端开口，缓慢向下压活塞使两边液面相平，此过程中环境温度始终不变，当两边液面相平时，求：

（1）左侧空气柱的压强。

（2）右侧空气柱的长度多少厘米？（计算结果保留两位小数）

22．如图所示为按压式手动饮水机示意图，通过按压上面的按钮，可把空气压入水桶中，把水桶中的水排出桶外，整个装置气密性良好。小明同学为了测量按压一次压入水桶内的气体体积，先按压几次，确保出水管有水流出后做了如下操作：

让水桶中的水面下降需要按压N次，称出水桶中水减少的质量；要让水桶中的水面接着再下降，则需要再按压次。已知水桶的内径处处相同，每次按压进入桶内的气体体积相同，大气压强，水的密度。根据以上测量数据，请你帮助小明计算出一次压入的空气体积？

23．如图所示，一根粗细均匀的长的细玻璃管AB开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长的水银柱，下端封闭了一段长的空气柱，系统温度恒定，外界大气压强恒为。现将玻璃管缓慢倒置，若空气可以看做理想气体，求倒置后密闭气体的长度。

参考答案：

1．D

2．D

3．A

4．A

5．C

6．B

7．B

8．D

9．C

10．A

11．C

12．C

13．B

14．C

15．D

16．     不能    

以p为纵坐标、V为横坐标，作出图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应作出图像，看其是否为过原点的倾斜直线，才能最终确定p与V是否成反比。

17．     温度     SL    

18．     玻意耳     增大     减小

19．     移动活塞要缓慢     不能用手握住注射器的封闭气体部分     注射器与压强传感器连接部分气体的体积     B     变大

20．（1）（2）

21．（1）；（2）8.69cm

22．

23．46cm