高中物理第2章 气体定律与人类生活2.2 玻意耳定律综合训练题

2.2玻意耳定律同步练习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，开口向下的竖直玻璃管的下端有一段汞柱，当玻璃管从竖直位置转过45°时（　　）

A．空气柱的体积将增大，汞从管的一端漏出一部分

B．空气柱的体积不发生变化

C．空气柱的体积将减小，汞沿着管子向上移动一段距离

D．无法确定空气柱的变化

2．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

3．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

4．一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．

5．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为，弹簧测力计示数为，若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为，弹簧测力计示数为，则（　　）

A． B．

C． D．

6．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，则试管将（　　）

A．加速上浮 B．加速下沉

C．保持静止 D．以原静止位置为平衡位置上下振动

7．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

8．如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的导热活塞将一定质量的理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形气缸中，开始时活塞和气缸静止，此时气柱长度为l，现使气缸底部绕一竖直轴由静止开始转动，缓慢增大转动的角速度，当气缸转动的角速度为1时，气柱长度为2l，当气缸转动的角速度为2时，气柱长度为3l，若外界大气压不变，则1与2的比值为（　　）

A． B． C．2：3 D．3：2

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．如图甲所示，总长为40cm的一端封闭的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，气体长度为20cm，大气压强为75cmHg，环境温度300K。现以封闭端为轴，将玻璃管缓慢逆时针旋转90°，如图乙所示；再以封闭端为轴，将玻璃管缓慢逆时针旋转180°，如图丙所示；最后以封闭端为轴，将玻璃管缓慢顺时针旋转53°，如图丁所示。则下列说法正确的是（　　）

A．图乙气柱长度约为15.8cm B．图丙气柱长度约为27.3cm

C．图丁气柱长度约为22.7cm D．图丁气柱长度约为23.8cm

11．如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管壁下降的距离分别为L1和L2，则（　　）

A．L1>L2 B．L1=L2

C．L1<L2 D．无法比较L1、L2的大小关系

12．“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。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（　　）

A．压强传感器与注射器的连接处漏气

B．未在注射器活塞上涂润滑油

C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积

D．实验过程中用手握住了注射器前端

13．一个体积为2V0的钢瓶中，装有压强为p0的氧气。在恒温状态下用容积V0的抽气筒抽气，则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为（     ）

A． p0 B． p0 C． p0 D． p0

14．不同条件下质量一定的理想气体的密度ρ随压强p变化的下列四种图线中，属等温变化的是（　　）

A． B．

C． D．

15．如图为一定质量的理想气体由状态A变化到状态B过程中的P﹣图象，则该气体的温度变化情况是（　　）

A．逐渐变大 B．逐渐变小

C．保持不变 D．先变小再变大

二、填空题（共4题）

16．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。

17．如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在水银槽内， 管内封闭有一定质量的空气。开始时管内空气柱长度为 10cm，管内外水银面高度差为 60cm。已知水银槽的截面积是玻璃管截面积的 4 倍，大气压强相当于 75cm 高水银柱产生的压强。现将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内外水银面的高度差变为 50cm，此时管内空气柱的长度为______cm，浸入水银槽内的玻璃管长度增加了______cm。

18．如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T形管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积为V0，压强为p0，T形管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器活塞，保持温度不变，装置密封良好。

（1）将注射器内一部分气体推入气球，读出此时注射器内剩余气体的体积为V0，压强传感器读数为p1，则此时气球体积为___________。

（2）继续推动活塞，多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强，计算出对应的气球体积，得到如图乙所示的“压强和气球体积”关系图像。根据该图像估算，若初始时注射器内仅有体积为0.5V0、压强为p0的气体，当气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为___________×p0.（结果保留3位小数）

19．如图所示，如果给你一根在一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，玻璃管中有一小段水银柱，封闭着一定质量的空气．你能否用它测定当地大气压？还需要什么器材？说明实验的主要步骤并用实验中测量的物理量列出大气压的表达式．

三、综合题（共4题）

20．如图所示，粗细均匀竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口且足够长。两管内水银面等高，左管内封闭的理想气体气柱长，现给左管封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为。已知大气压强为。

（1）求加热后封闭气体的压强；

（2）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度恢复为，求从开口端注入的水银柱长度。

21．图甲为桶装水自动抽水器，图乙为简化图。抽水器工作时将外界空气经单向进气口压入密闭水桶内，增大桶内气体的压强，使桶内的水流出。开始时桶内空气体积为V0，与大气相通，很细的出水管管口与桶内水面间的高度差为h，桶的横截面积为S。若抽水器工作时每秒钟压入桶内的空气量为，求抽水器工作多长时间可以缓慢流出的水。已知水的密度为ρ，外界大气压强为p0，重力加速度大小为g，抽水过程中气体温度保持不变。

22．最近一个阶段我国中东部一些地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气．一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，设每人1min内呼吸16次，每次吸入1 atm的净化空气500 mL，而每个桶能装10 atm的净化空气20L，假定这些空气可以全部被使用，设温度不变，估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气．

23．如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：

(1)抽气前氢气的压强；

(2)抽气后氢气的压强和体积。

参考答案：

1．C

2．A

3．B

4．D

5．B

6．B

7．A

8．A

9．C

10．A

11．C

12．D

13．D

14．A

15．B

16．     温度     SL    

17．     6cm     13cm

18．          1.027

19．能,还需要用刻度尺       

20．（1）；（2）

21．

22．58桶

23．(1)；(2)，