【文档说明】2023-2024学年高二物理人教版2019选择性必修第三册高分突破考点专题精讲精练 2-2+气体的等温变化 Word版含答案.docx,共(50)页,7.385 MB,由小赞的店铺上传
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2.2气体的等温变化一:知识精讲归纳考点一:一、封闭气体压强的计算1.取等压面法同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强.如图2甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA=p0+p
h;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1.图22.力平衡法选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强.说明:容器加速运动时,可由牛顿第二定律列方程求解.考点二:玻意耳定律1.内容一
定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比.2.公式pV=C或p1V1=p2V2.3.条件气体的质量一定,温度不变.技巧归纳:1.常量的意义p1V1=p2V2=C,该常量C与气体的种类、质量、温度有关,对一定质量的气体,温度越高,则常量C越大.2
.应用玻意耳定律解题的一般步骤(1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律的条件.(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1;p2、V2).(3)根据玻意耳定律列方程求解.(注意统一单位)(4)注意分析隐含条件,作出必要的判断和说明.考点三、气体等温变化的p-V图像或p-1
V图像两种等温变化图像内容p-1V图像p-V图像图像特点物理意义一定质量的某种气体,温度不变时,pV=恒量,p与V成反比,p与1V就成正比,在p-1V图上的等温线应是过原点的倾斜直线一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,p与V成反比,因此等温过程的p-V
图像是双曲线的一支温度高低直线的斜率为p与V的乘积,斜率越大,pV乘积越大,温度就越高,图中T2>T1一定质量的某种气体,温度越高,气体压强与体积的乘积必然越大,在p-V图上的等温线就越高,图中T2>T1考点四:实验:探究气体等温变化的规律一、等温变化一定质量的气体,在温度不变的条件下,
其压强与体积变化时的关系.二、实验思路在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下,通过改变密闭注射器中气体的体积,由压力表读出对应气体的压强值,进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系.三、实验器材带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺.四
、物理量的测量1.如图所示组装实验器材.2.利用注射器选取一段空气柱为研究对象,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭.3.把柱塞缓慢地向下压或向上拉,读取空气柱的长度与压强的几组数据.空气柱的长度l可以通过刻度尺读取,空气
柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取.五、数据分析1.作p-V图像以压强p为纵坐标,以体积V为横坐标,用采集的各组数据在坐标纸上描点,绘出等温曲线,如图所示.观察p-V图像的特点看能否得出p、V的定量关
系.2.作p-1V图像以压强p为纵坐标,以1V为横坐标,在坐标纸上描点.如果p-1V图像中的各点位于过原点的同一条直线上,就说明压强p跟1V成正比,即压强与体积成反比.如果不在同一条直线上,我们再尝试其他关系.3.实验
结论:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,其压强与体积的倒数成正比.六、注意事项1.改变气体体积时,要缓慢进行.2.实验过程中,不要用手接触注射器的外壁.3.实验前要在柱塞上涂抹润滑油.4.读数时视线要与柱塞底面平行.5.作p-1V图像
时,应使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点应均匀分布于直线两侧,偏离太大的点应舍弃掉.二:考点题型归纳题型一:压强的基本计算1.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈师大附中期末)如图所示,竖直静止放置的U形管,左端开口,右端封闭,管内a、b两段水银柱将A、B两段空气柱封闭在管内
。已知水银柱a长为1h,水银柱b两液面的高度差为2h,大气压强为0p,空气柱A的压强为Ap。则空气柱B的压强Bp可表示为()A.01Bpph=−B.2BApph=+C.0BAppp=−D.012Bpphh=−−2.(2022春·四川宜宾·高二四川省宜宾市第四中学校校考期中)如图所示,活塞质
量为M,上表面水平横截面积为S,下表面与水平成α角,摩擦不计,外界大气压为op,被封闭气体的压强为()A.cos-oMgpSB.oMgpcosS﹣C.-opMgSD.2cos-oMgpS3.(2022春·广东广州·高二广州市天河中学阶段练习)若已知大气压强为p0
,图中各装置均处于静止状态,液体密度均为ρ,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρghB.乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρghC.丙图中密闭气体的压强大小是p0-ρghD.丁图中
密闭气体的压强大小是p0+ρgh1题型二:理解玻意耳定律4.(2021春·江西宜春·高二校考阶段练习)粗细均匀的玻璃管长L=90cm,内有齐口h=2cm长水银柱封闭一定质量气体,外界大气压p0=76cmHg,环境温
度不变,从外界缓慢加入水银,则()A.最多能加10cm水银B.最多能加7cm水银C.最多能加5cm水银D.不能再加入水银5.(2022春·重庆江北·高二校考阶段练习)如图,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,管内外水银面高度差为h1,右侧管有一段水银柱,
两端液面高度差为h2,中间封有一段空气,若()A.温度升高,则h1增大,h2增大B.大气压升高,则h1增大,h2增大C.弯管下移少许距离,则h1增大,h2不变D.右管中滴入少许水银,则h1不变,h2增大6.(2020春·吉林·高二校联
考期末)在1个标准大气压下,把粗细均匀玻璃管开口向下竖直地压入水中,管中共有12部分充满水,假设温度不变,则此时管内空气压强相当于()A.3个大气压B.2个大气压C.23大气压D.13个大气压题型三:气体的等温变化图像7.(202
2春·新疆塔城·高二期中)将一定质量的空气装入气瓶内,并对它进行等温压缩。如果这些空气可以看成理想气体,那么图中能正确表示压缩过程中空气的压强p和体积V关系的是()。A.B.C.D.8.(2020春·河南三门峡·高二期中)如图所示,一定质
量的理想气体,从状态1变化到状态2,其p-1V图象为倾斜直线,气体温度变化是()A.逐渐升高B.逐渐降低C.可能不变D.可能先升高后降低9.(2021春·山东泰安·高二期中)有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强
跟体积的关系”实验时,缓慢推动活塞,在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中,多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机,同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后,计算机屏幕上显示出如图所示的p—V图线(其中实线是实验
所得图线,虚线为一根参考双曲线)。由于此图无法说明p与V的确切关系,所以改画p-1V图象,画出的p-1V图象应当是()A.B.C.D.题型四:应用玻意耳定律解决实际问题10.(2022春·河北邯郸·高二校考阶段练习)足球的容积为V.足
球内已有的气体与外部大气的温度相同,压强等于大气压强p0,现再从球外取体积为ΔV的空气充入球内,使足球内的压强增大到p,设足球容积保持不变,充气过程气体温度不变,则ΔV为()A.ppVB.(pp-1)VC.ppVD.(pp+1)V11.(2022
春·黑龙江齐齐哈尔·高二期末)如图,自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通,细管上部封闭,并与压力传感器相接。洗衣缸进水时,细管中的空气被水封闭,随着洗衣缸中水面的上升,细管中的空气被压缩,当细管中空
气压强达到一定数值时,压力传感器使进水阀门关闭,这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为52cm(忽略此时洗衣缸内水位的高度),大气压强501.010Pap=,水的密度331.010kg/m=,重力加速度210m/sg=。当空气柱被压缩到50cm长时,压力传感器关闭洗
衣机进水阀门,则此时洗衣缸内水位高度为(设整个过程中细管内气体可看作理想气体且温度保持不变)()A.40cmB.42cmC.44cmD.46cm12.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈师大附中校考期末)增
压玩具水枪通过压缩空气提高储水腔内的压强。已知储水腔的容积为1.0L,初始时,在储水腔中注入0.5L的水,此时储水腔内气体压强为p0,现用充气管每次将0.02L压强为0p的气体注入储水腔中,忽略温度变化,空气视为理想气
体。要使储水腔内气体压强增大到01.2p,则应该充气的次数为()A.5B.10C.15D.20题型五:实验:探究气体等温变化的规律13.(2022春·山东威海·高二期末)某同学用如图甲所示装置探究气体做等温变化的规律。(1)在实验中,下列操作不必要的是______;
A.用橡胶套密封注射器的下端B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取压力表上显示的气压值D.读取刻度尺上显示的空气柱长度(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动柱塞,这些要求的目的是______;(3)该同学的两次实验操作完全正确,根据实验数
据在1pV−图像上作出了两条不同的直线,如图乙中的图线1、2所示,出现这种情况的可能原因是______。14.(2022春·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量
的气体发生等温变化遵循的规律。(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,___________(选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积;(2)实验中空气柱体积变化缓慢,可认为________保
持不变。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系,应作出_________(选填“pV−”或“1pV−”)图像;(3)他们进行了两次实验,得到的pV−图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为1T_________
(选填“<”“=”或“>”)2T;(4)另一小组根据实验数据作出的1Vp−图线如图丙所示,若他们的实验操作无误,造成图线不过原点的原因可能是___________。15.(2022春·江苏·高二校联考期末)如图甲为探究气体等温变
化规律的实验装置,试验时可用连接管将传感器与注射器相连,空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取、气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。(1)关于该实验下列说法正确的是();A.柱塞上涂油是为了减小摩擦力B.改变气体体积应缓慢推拉柱塞C.推拉柱塞时可用手握住注射器
D.实验前应测得柱塞受到的重力(2)改变气体体积,缓慢推柱塞的过程中,气体_______(选填“吸热”“放热”);(3)图乙是某实验小组在不同室温下进行实验时作出的pV−图像,则图中的两条等温线的温度1T_______2T(选填“>”“<”“=”);(4)图丙1Vp
−图像中,虚线图①是该实验理论图像,实线图②是某实验小组根据采集的实验数据作出的图像,其中实线图②不过坐标原点的原因可能是________;(5)解决了(4)问中存在的问题后继续实验,实验小组又发现pV乘积的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是________。A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦
力不断增大B.实验时环境温度增大了C.实验时外界大气压强发生了变化D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏题型六:玻意耳定律的综合问题16.(2022春·广东潮州·高二统考期末)有一质量为M的汽缸,用质量为m的活塞封着一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,汽缸内
空气柱长为0l(如图甲所示),现把汽缸竖直放在水平地面上并保持静止(如图乙所示)。已知大气压强为0p,重力加速度为g,活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,气体温度保持不变。求(1)竖直放置时汽缸内的压强为多少;(2)竖直放置时汽缸内空气柱长度为多少
。17.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二校考期末)细长玻璃管用长0l为6.8cm的水银柱封闭一定质量的空气,当玻璃管开口向下竖直放置时,空气柱长度1l为33cm;当玻璃管水平放置时,空气柱长度2l为30cm。求:(1)大气压强0p为多少?(单
位可用厘米水银柱即cmHg表示)(2)玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度3l又为多少?18.(2022春·广西柳州·高二柳州市第三中学期中)如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为T时,被封闭的气柱长L=22cm,两边
水银柱高度差h=16cm,已知大气压强076cmHgp=。(1)求此时被封闭的气柱的压强p;(2)现向开口端缓慢注入水银,设气体温度保持不变,再次稳定后封闭气柱长度变为20cm,求此时两边水银柱的高度差;19.(2022春·新疆乌鲁木齐·
高二校联考期末)疫情防控期间,学校每天晚上都需要喷洒消毒水进行消毒。如图所示为一喷雾器装置,储液桶的总容积为6L,打开密封盖装入5L药液后,将密封盖盖上,此时内部密封空气压强为01atmp=。与储液桶相连的活塞式打气筒打气,每次打气筒可以打
进01atmp=、3Δ100cmV=的空气,忽略打气过程中的温度变化,空气可视为理想气体,求:(1)要使喷雾器内空气压强增大到22.2atmp=,求打气筒应打气的次数n;(2)喷雾器内空气压强达到22.2atmp=时,立即向外喷洒药液,此过
程可认为气体温度不变,则药液上方压强降为1atm时,剩下药液的体积V剩。三:课堂过关精练一:单选题20.(2022春·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中期末)如图所示,两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分,A侧水银有一部分在水
平管中。若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,稳定后()A.右侧水银面高度差1h减小B.空气柱B的压强增大C.空气柱B的长度不变D.左侧水银面高度差2h增大21.(2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第三高
级中学期末)用打气筒给自行车打气,设每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L,自行车内胎的容积为2.0L,假设胎内原来没有空气,且打气过程温度不变,那么打了40次后胎内空气压强为()A.5atmB.25atmC.2atmD.40atm22.(2022春·山东德州·高二统考期末)如图所示,在
足够长的光滑斜面上,用细线拴着一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体,外界温度不变,玻璃管和液柱均处于静止状态。当剪断细线下滑稳定后,以下说法正确的是()A.封闭气体的长度将变长B.封闭气体压强小于外界大气压C.玻璃管内壁,单位时间内,单位面积上所受气体分子撞击次数增加D.封闭
气体内能减小23.(2022春·江苏镇江·高二校联考期末)试管内封有一定质量的气体,静止时气柱长为L0,大气压强为p0,其他尺寸如图所示,当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为L,设温度不变,管
横截面积为S,水银密度为ρ,则转动时管内被封气体的压强为()A.210120(++)2LpLLLL+−B.21012(+)2LpLL+C.01pgL+D.00LPL24.(2022春·山东聊城·高二山东聊城一中校考期末)一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.np0,01pnB.00nVpV,00VpnVC.0(1)pnVV+,00(1)nVpV+D.0(1)pnVV+,00()nVpVV+25.(2022春·河南·高二统考期末)打篮球是广大青少年比较
喜爱的运动,如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于51.110Pa,人每次打的气体的压强为51.010Pa、体积为篮球容积的5%,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,气体可视为理想
气体,则()A.打气后,球内每个气体分子对球内壁的作用力都增大B.打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力不变C.打气6次后,球内气体的压强为51.410PaD.打气6次后,球内气体的压强为51.710Pa26.(2022春·吉林长春·高二长春市第六中学
校考期末)如图所示,两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连,左管内封有一段长30cm的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75cmHg,现移动右侧玻璃管,使两侧管内水银面相平,此时气体柱的长度为()A.20cmB.25cmC.40cmD.45cm27.(2022春·广东佛
山·高二佛山一中期中)如图所示,自动洗衣机洗衣缸与外界相通,底部与竖直均匀细管相通,细管导热良好,上部封闭,并与压力传感器相接。洗衣缸进水时,细管中的空气被水封闭,随着洗衣缸中水面的上升,细管中的空气被压缩,当细管中空气压强达到一定数值时,压力传
感器使进水阀门关闭,这样就可以自动控制进水量。刚刚进水时细管中被封闭空气柱长度为50cm,压强为大气压强501.010Pap=,水的密度331.010kg/m=,重力加速度210m/sg=。当空气柱被压缩到48cm长时,压力传感器关闭洗衣
机进水阀门,此时洗衣缸内水位高度约为()A.42cmB.48cmC.44cmD.46cm28.(2022春·辽宁抚顺·高二抚顺一中校考阶段练习)如图所示,下端封闭、上端开口且粗细均匀的玻璃管与水平方向成30
角倾斜放置,管内用长度为10.0cm的水银柱封闭了长度为17.0cm的空气柱,大气压强恒为75cmHg,将该玻璃管绕其下端缓慢逆时针旋转至竖直,空气柱可看作理想气体且温度不变,则密闭空气柱的长度将变为()A.12.0cmB.1
4.0cmC.16.0cmD.18.0cm29.(2022春·山西朔州·高二应县一中校考期末)如图所示,篮球隔一段时间要充气,某体育老师用打气筒对一个容积为7.5L的篮球打气,每打一次都把体积为0250mLV=、
压强与大气压相同、温度与环境温度相同的气体打进篮球内。已知打气前球内气压与大气压相同,环境温度为27℃,大气压强为1.0atm。假设打气过程中篮球内气体温度不变。(1)若不考虑篮球容积变化,求打2次气后篮球内气体的压强(结果保留三位有效数字);(2)若打气后篮球内气体的压强不低于1.5
atm,篮球的容积比原来增大了1%,求打气的最少次数。30.(2022春·湖北·高二统考期末)如图所示,竖直放置的圆柱形汽缸体积为V,横截面积为S,被活塞分成A、B两部分。初始时活塞静置于卡环上,A、B两部分容积之比为2∶1,气体的压强均为0p。现通过打气孔(气
体只进不出)向容器B中缓慢注入压强为0p、一定体积的同种气体,气体注入后活塞静止于圆柱形汽缸正中央。已知活塞的质量023pSmg=(g为重力加速度),活塞厚度不计。整个过程外界温度恒定,汽缸及活塞密闭性和导热性良好,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求:(1)A部分气体最终的压强Ap;
(2)通过打气孔注入的气体体积V。四:高分突破精练一、单选题31.(2022春·河南商丘·高二校联考期末)如图,一开口向下的直玻璃管,通过细绳悬挂固定,玻璃管下端浸没在固定的水银槽中,管内液面高于管外液面。现向水银槽内加入水银,则()A.管内气体体积不变B.细绳拉力不变C.管内气体压强变大D.管
内外液面高度差变大32.(2022春·江西吉安·高二吉安一中阶段练习)桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱形压水气囊直径为6cm,高为8cm;水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知
水桶所在处大气压强相当于10m高水柱产生的压强,当桶内的水还剩5cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从细出水管流出?(不考虑温度的变化)()A.1次B.2
次C.3次D.4次33.(2022春·江苏南通·高二期中)如图所示,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为113.5cml=,232cml=。将水银从C管缓
慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差5cmh=。已知外界大气压为075cmHgp=,则A、B两管内水银柱的高度差为()A.1cmB.3.5cmC.5cmD.6cm34.(2022春·广东湛江·高二统考期末)如图,上端开口的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,质量为m的活塞处于容器中部,活塞面
积为S。用密封的盖子封住容器口后,将容器在竖直面内沿顺时针缓慢转至水平位置,这时活塞左边气体体积为1V,右边气体体积为2V。已知大气压强为0P,重力加速度为g,整个过程温度不变,活塞与气缸无摩擦且不漏气。则12VV为()A.01PSmg−B.01PSmg+C.01SmgP−D.01mgPS+
35.(2022春·陕西榆林·高二绥德中学阶段练习)如图所示,在玻璃细管内用水银柱封闭一段气体,管内外水银面的高度差72cmh=,大气压强为76cmHg,下列说法正确的是()A.将管稍微下压少许,h变大B.
将管稍微下压少许,h变小C.将管稍微上提少许,h不变D.将管稍微上提少许,h变小36.(2022春·安徽合肥·高二合肥一中期中)如图,两端开口的均匀弯管竖直放置,管中有两段水银柱封闭了一段空气柱,若现往d管中注入一些水银,则()A.a管内水银面上升的距离等于c管中水银面下降的距
离B.a管内水银面下降的距离大于c管中水银面上升的距离C.稳定后d管与b管水银柱一样高D.注入d管内的水银比b管上升的水银多37.(2022春·江苏盐城·高二统考期中)在光滑水平面上有一个内、外壁都光滑的汽缸质量为0m,汽缸内有一质量为
m的活塞,已知0mm,活塞密封一部分理想气体。现对汽缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲所示),汽缸的加速度为1a,封闭气体的压强为1p,体积为1V;若用同样大小的力F水平向左推活塞(如图乙所示),此时汽缸的加速度为2a,封闭气体的压强为2p,体积为2V。设密封气体的
质量和温度不变,则下列选项正确的是()A.12aa=,12pp,12VVB.12aa,12pp,12VVC.12aa=,12pp,12VVD.12aa,12pp,12VV二、多选题38.(2022秋·河北石家庄·高二石家庄精英中学校)一定质
量的某种理想气体状态变化的p-V图像如图所示,下列说法正确的是()A.状态A时气体分子的内能比状态B时小B.气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多C.气体由状态A变化到状态B的过程中温度一直保持不变D.气体由状态A变化到状态B的过程中分子平均速率先增大后减小39
.(2022春·山西·高二统考期末)如图所示,导热性能良好、质量为m的汽缸开口向下倒立在水平地面上,缸壁靠近开口处有一小孔可与大气连通,缸内一根劲度系数为k的轻弹簧直立在地面上,一端与地面接触,另一端与质量为12m的活塞接触,此时弹簧的
压缩量为4mgk,活塞离缸底的距离为d,活塞的横截面积为S。不计活塞厚度,活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气,环境温度为0T,大气压强恒为4mgS,重力加速度为g。则()A.缸内封闭气体的压强大小为154mgSB.缸内封闭气体的压强大小为72mgSC.当环境温度缓慢增大到02533mgTk
d+时,汽缸上升2d高度D.当环境温度缓慢增大到0523mgTkd+时,汽缸上升2d高度40.(2022春·河南周口·高二期末)如图所示,开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气。大气压为p0
。静止时被封闭的空气压强为p,体积为V,下列说法中正确的是()A.静止时被封闭的空气压强p一定小于大气压p0B.若缓慢将玻璃管顺时针转动30,被封闭的空气柱体积将变大C.若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落,被封闭的空气柱的压强将变为p0D.若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛,被封闭的空气柱
的压强将变为p041.(2022春·河北保定·高二校联考阶段练习)如图甲所示,一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置,用长为15cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体,封闭气柱长度为30cm,大气压
强恒为75cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90,如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53,如图丙所示。已知气体温度始终不变,取sin530.8=,cos530.6=,下列说法正确的是()A.图丙状态的气体压强大于
图乙B.若玻璃管从图乙状态自由下落,气柱长度将增加C.图乙气柱长度为37.5cmD.图丙气柱长度约为26.8cm42.(2022春·陕西榆林·高二校联考期中)左端封闭右端开口粗细均匀且导热性能良好的倒置U形玻
璃管,用水银封住两部分气体,静止时如图所示,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则下列说法错误的是()A.气体柱Ⅰ长度减小B.气体柱Ⅱ长度将增大C.左管中水银柱A将上移D.右管中水银面将下降43.(2022春·河北邯郸·高二河北省邯山区第一中学阶段练习)如图所示,一个
开口向上的圆筒气缸直立于地面上,距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a,在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b,只有当上部压强大于下部压强时,阀门才开启,c为一质量与摩擦均不计的活塞,开始时隔板a以下封闭气体压强为1.2p0(p0为大气压强)隔板以上由活塞c封闭的
气体压强为p0,活塞c与隔板距离为L。现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F,设气体温度保持不变,已知F增大到F0时,可产生向下的压强为0.2p0,活塞与隔板厚度均可不计,则下列说法正确的是()A.当力
缓慢增大到F0时,活塞c到隔板a的距离是56LB.当力缓慢增大到F0时,活塞c到隔板a的距离是45LC.当力缓慢增大到4F0时,缸内各部分气体压强是1.7p0D.当力缓慢增大到4F0时,缸内各部分气体压强是1.5p044.(20
22春·河北石家庄·高二石家庄二中期中)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。已
知玻璃管的横截面积处处相同。在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏,大气压强p0=75.0cmHg,环境温度不变。下列说法正确的是()A.两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强90cmHgB.两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强144cmHgC.活塞向下移动的距离7.50cmD.活塞向下移动的
距离9.42cm三、实验题45.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二校考期末)用图甲所示探究气体等温变化的规律。(1)关于该实验下列说法正确的是_____。A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油B.应快速推拉柱塞C.
为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,以p为纵坐标,以1V为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气,则用
上述方法作出的图线应为图乙中的______(选填“①”或“②”)。(3)为更准确地测出气体的压强,小华用压强传感器和注射器相连,得到某次实验的pV−图如图丙所示,究其原因,是温度发生了怎样的变化_______A.一直下降B.先上升后下降C.先下降后上升D.一直上升46.(2
022春·福建·高二校联考期末)物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下:①将注射器下端开口处套上橡胶套,和柱塞一起把一段空气柱封闭;②已知空气柱的横截面积为S,通过刻度尺读取空气柱的长度L,可得空气的体积VLS=;③从与注射器内空
气柱相连的压力表读取空气柱的压强p;④把柱塞缓慢地向下压或向上拉,读取空气柱的长度与压强,获取空气柱的体积V和压强p的几组数据;⑤将各组数据在坐标纸上描点,绘制曲线,得出温度不变时气体压强与体积的关系。完成下列填空:(1)实验时要缓慢地移动柱塞,原因是
_______。A.使外界对气体做功减小B.能与环境充分热交换,保持气体温度不变C.保证气体质量不变D.防止注射器晃动而不便于测体积(2)小明同学根据测量结果,做出p-V图像,如图乙所示,________(填“能”或“不能”)根据绘制的图线直接得到空气
柱的压强跟体积的关系。(3)小军同学根据测量结果,做出V-1p图像,如图丙所示,图线不过原点,则V0代表_________,体积增大到一定值后,图线开始偏离直线,说明气体的温度________(填“升高”或者“降低”)。四、解答题(47.(2022春·江苏宿迁·高二统考期
中)如图所示,喷洒农药用的某种喷雾器,其药液桶的总容积为14L,装入药液后,封闭在药液上方的空气体积为2L,气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.3L的空气。不考虑环境温度的变化。(1)第一次打气打气后,桶内的气体压强
是多少?(2)要使药液上方的气体压强增大到7atm,应打气多少次?(3)如果药液上方的气体压强达到6atm时停止打气,并开始向外喷药,那么当喷雾器不能再向外喷药时,筒内剩下的药液还有多少升?48.(2022春·山东泰安·高二期末)2021年11月7日,王亚平从天和核心舱节点舱成功出舱,成
为中国首位出舱行走的女航天员,标志着中国女航天员首次实现“太空漫步”。同时,新舱外航天服也在太空中首次亮相,假如在天和核心舱内航天服内气压为1.0×105Pa,气体体积为2.4L,出舱进入太空后由于外部气压低,航天服内气
体体积变为4L,设航天服内气体的温度不变,将航天服视为封闭系统,其内部气体视为理想气体。(1)求此时航天服内气体的压强;(2)若开启航天服的充气阀门,向航天服内充入同种气体,保持航天服内气体体积为4L,使航天服内的气压缓慢恢
复到0.9×105Pa,则需补充压强为1.5×105Pa的等温气体多少升?49.(2022春·山东菏泽·高二期末)消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节,肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示,储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连,下端出水
口用细软管与带阀门K2的喷头相连。已知储液桶容积V=16.0L,打气筒每打一次能将10.30V=L的外界空气压入储液桶内。现向储液桶内注入210.0V=L的消毒液,拧紧桶盖和喷头开关K2,设大气压强01.0p=atm、喷雾器内外温度均为t=27℃,打气过程
中温度保持不变。某次消毒时,打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到14.0p=atm,停止打气。打开阀门K2,喷雾消毒后气体压强又降至21.6p=atm,上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消
毒液的体积V3。50.(2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第三高级中学期末)如图(甲)所示,一端开口长为L=45cm的玻璃管放在水平地面上,一段长为5cm的水银柱恰好处在管口,保持环境温度不变,现将玻
璃管逆时针缓慢转至竖直,稳定后如图(乙)所示,已知当地大气压p0=75cmHg,试求玻璃管竖直稳定后水银柱上端距管口的距离。51.(2022春·河北石家庄·高二统考期末)现代智能手机下载的软件可以直接显示所处环境的压强,某同学利用智能手机的这种功能及图示装置测量不规则形状物体的体积。图中容积
为1V的容器1左侧与容积为2V的容器2通过软管相连,容器1右侧通过软管与打气筒相连。将体积为V的手机放入容器1,将被测物体放入容器2。软管上安装有阀门1K和2K,并处于断开状态。测量时,先关闭2K,当手机示数稳定时显示的压强为1p;然后关闭1K
、打开2K,利用打气筒向容器1中充人压强为0p、体积为0V的同种气体;接下来关闭2K,手机示数稳定时,显示的压强为2p;最后打开1K,待气体稳定后手机示数为3p.整个操作过程,不考虑气体温度的变化,软管的容积可以忽略,求:(1)利用打气筒充入到容器1中的气体与充气前
容器1中原有气体的质量之比;(2)被测物体的体积xV。52.(2022春·河南商丘·高二校联考期末)如图所示,横截面积为24510mS−=的汽缸竖直放置,卡环上方的活塞A连同其上的物块质量为110kgm=。质量为21kgm=的自由活塞B的下方封有一定质量的氮气,两活塞之间有单向进气口
与大气相连,空气柱的高度为160cmh=,氮气柱的高度为216cmh=。现通过打气筒由进气口缓慢向汽缸内充入压强为0p的空气,每次充入50mL,直至活塞A恰好离开卡环,充气过程不发生漏气。汽缸与活塞均用导热材料做成,环境温度保持不变,气体都可以视为理想气体,大气
压强501.010Pap=,初始时A、B间空气的压强为0p,取210m/sg=。求:(1)氮气的初态压强2p和末态的压强2p;(2)通过打气筒向汽缸内充气的次数n。参考答案:1.D【详解】由图可知2BAphp+=可得
2BApph=−又10Aphp+=联立可得012Bpphh=−−故D正确,ABC错误。故选D。2.C【详解】对活塞受力分析,由平衡可知0coscosSpSMgp+=解得opgpMS=-故选C。3.D【
详解】A.甲图中密闭气体的压强大小是p0-ρgh,A错误;B.乙图中密闭气体的压强大小是p0-ρgh,B错误;C.丙图中密闭气体的压强大小是o003sin602ppghpgh=−=−C错误;D.丁图中密闭
气体的压强大小是p0+ρgh1,D正确。故选D。4.A【详解】初状态p1=(76+2)cmHg=78cmHg,V1=(L-h)S=88S设水银柱下降xcm后注满,则p2=(76+90-88+x)cmHg=(78+x)cmHg,V2=(L-h-x)S=(88-x)S根据玻意
耳定律可得p1V1=p2V2联立得x=10cm则加入水银柱的长度为H=L-h-(L-h)+x=10cm故选A。5.A【详解】A.当温度升高时,由pVCT=可知,封闭气体的压强增大,体积也增大,h1和h2同时增大,A正确;B.平衡后管中封闭气体的压强p=p0+ρgh1=p0+ρgh
2则得h1=h2若大气压升高时,封闭气体的压强增大,由玻意耳定律pV=C得知,封闭气体的体积减小,水银柱将移动,使h1和h2同时减小,二者一直相等,B错误;C.若把弯管下移少许距离,封闭气体的体积减小,压强增大,水银柱将移动,h1和h2同时增加,C错误;D
.若右管中滴入少许水银,封闭气体的体积减小,压强增大,水银柱将移动,h1和h2同时增加,D错误。故选A。6.B【详解】设管中的气体的初始压强为1个标准大气压P0,体积为SL,压缩后的压强为P,体积为12SL,根据玻意耳定律
有012PSLPSL=解得P=2P0故B正确,ACD错误;故选B。7.B【详解】等温变化中,根据pV=C可知1pCV=可知1-pV图象为过原点的直线,故ACD错误,B正确。故选B。8.B【详解】根据理想气体状态方程
pVCT=可知1pCTV=所以图像上各点与原点连线的斜率与温度成正比,由图像可知,12→过程图像上各点与原点连线斜率逐渐减小,故气体温度逐渐降低,B正确,ACD错误。故选B。9.A【详解】由pV=C可得p=CV实验时注射器内的空气向外泄
漏,C减小,所以画出的p-1V图象斜率变小。故选A。10.B【详解】气体做等温变化,根据玻意耳定律00pVpVpV+=所以00ppVVp−==(pp-1)V故选B。11.B【详解】设洗衣缸内水位高度为h
,刚进水时细管中被封闭空气柱长度为l1,压力传感器关闭时空气柱长度为l2,则压力传感器关闭洗衣机进水阀门时管内气体的压强为012()ppghll=+−+则由玻意耳定律可知012lSpplS=解得h=
42cm故选B。12.A【详解】设要充气的次数为n,由等温变化有00100()1.2pVnVpV+=即00(0.50.02)1.20.5pnp+=解得5n=故选A。13.B尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变两次实验中
空气质量不同或两次实验中空气温度不同(答对一种即可)【详解】(1)[1]A.用橡胶塞密封注射器的下端,是为了封住一定量的气体,故A是必要的,不符合题意;B.没有必要测量柱塞的直径,由于整个过程中,截面不变,知道长度就可以,列方程时,两边把截面可以消掉,故B没必要,符合题意;C.读取压
力表上显示的气压值,知道初末状态的气压值,故C是必要的,不符合题意;D.读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示空气的体积,故D是必要的,不符合题意。故选B。(2)[2]实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射
器),并且在实验中要缓慢推动柱塞,这些要求的目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。(3)[3]根据pVMRT=可知1MpRTV=因两直线的斜率不同,则出现这种情况的可能原因是两次实验中空气质量不同或两次实验中空气温度不同(答对一种即可)。14.
不需要温度1pV−>实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体体积【详解】(1)[1]设气体初状态压强为p1,空气柱的长度为L1,气体末状态的压强为p2,空气柱长度为L2,空气柱的横截面积为S,由玻意耳定律得1122pLSpLS=实验需要验证1122pLpL
=实验不需要测量空气柱的横截面积。(2)[2][3]实验中空气柱体积变化缓慢,可认为温度保持不变。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系,应作出1pV−图像。(3)[4]根据pVCT=得pVCT=则知在p-V图像中,离坐标原点越远的等温线温度越高,
故12TT>(4)[5]另一小组根据实验数据作出1Vp−图线如图丙所示,若他们的实验操作无误,造成图线不过原点可能的原因是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积,结合实验的器材可知,实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体。15.B放热>实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体D【详解
】(1)[1]A.柱塞上涂油是为了防止漏气,并不是为了减小摩擦,A错误;B.实验中为了使气体能够做等温变化,改变气体体积应缓慢推拉柱塞,B正确;C.推拉柱塞时不可用手握住注射器,会使气体温度变高,C错误;D.实验前应测得柱塞的横截面积,并不是测重力,这样
才能得到空气柱的体积,D错误;故选B。(2)[2]推柱塞的过程中,对内部气体做功,内能增加,但最终温度不变,即内能不变。根据热力学第一定律可知,该过程中,气体放热。(3)[3]根据理想气体状态方程pVCT=
化简得到CTpV=根据图像可知,当体积相同时,1T对于的等温线的压强更大,故12T>T。(4)[4]注射器前端与橡皮帽连接处的气体未测量在内,所以气体实际体积比测量值大,导致测得的数据作出的图像不过原点。(5)[5]A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力
变化,不影响气压与体积,A错误;B.实验时环境温度增大了,根据理想气体状态方程pVCT=,可知pV变大了,B错误;C.封闭气体压强与外界大气压无关,C错误;D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏,根据理想气体状态方程pVCT
=,常数C与质量有关,变小,则pV变小,D正确;故选D。16.(1)20mgppS=+;(2)000plSlpSmg=+【详解】(1)竖直放置时汽缸时,对活塞受力平衡,有02pSmgpS+=解得20mgppS=+(2)对气缸内的气体,初态有10pp=,10VlS=气
缸从水平放置到竖直放置,末态压强为2p,体积为2VlS=气体发生等温变化,有1122pVpV=解得000plSlpSmg=+17.(1)074.8cmHgp=;(2)327.5cml=【详解】(1)当玻璃管开口向下竖直放置时,气体压强为10006.8cmHgppglp=−=−当玻璃管
水平放置时,气体压强为20pp=设玻璃管横截面积为S,根据玻意耳定律可得1122plSplS=联立解得大气压强为074.8cmHgp=(2)玻璃管开口向上竖直放置时,气体压强为30006.8cmHgppglp=+=+根据玻意耳定律可得3322plSplS=联立解得空气柱的长度为327.5cml
=18.(1)60cmHg;(2)10cm【详解】(1)封闭气柱的压强1076cmHg-16cmHg60cmHghppp=−==(2)因为气体发生等温变化,设玻璃管横截面积为S,此时两边水银柱的高度差为h,根据
玻意耳定律11pLSpLS=代入数值得112260cmHg66cmHg20LppL===又10hppp+=10cmHghp=得10cmh=19.(1)12;(2)3.8L【详解】(1)打气之前喷雾器内空气体积为06L5L1LV=−=打气过程中喷雾器内空气经历等
温变化,根据玻意耳定律有00020pVnpVpV+=解得12n=(2)设药液上方压强降为1atm时空气的体积为V1,喷药过程中喷雾器内空气经历等温变化,根据玻意耳定律有2001pVpV=解得12.2LV=
剩下药液的体积为105L()3.8LVVV=−−=剩20.A【详解】ABD.设大气压强为0p,水银密度为,空气柱B的压强为B0102ppghpgh=+=+若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,先假设左边水银面都不动,由于右管1h变大,B气体下面的水银上升
,使得B气体压强变大,从而使B气体上面的水银向上移动,使得2h减小,最终稳定时有B0102ppghpgh=+=+由于22hh可得BBpp,11hh可知左侧水银面高度差2h减小,空气柱B的压强减小,右侧水银面高度差1h减小
,A正确,BD错误;C.空气柱B发生等温变化,根据玻意耳定律pVC=由于空气柱B的压强减小,所以空气柱B的体积增大,空气柱B的长度增大,C错误。故选A。21.C【详解】每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L,打了40次,气压为
1atm时总体积为10.140L4LV==压入足球,体积减小为2L,根据波尔定律得2121=pVpV代入数据解得22atmp=故选C。22.C【详解】A.玻璃管沿斜面下落过程处于失重状态,封闭气体压强变大,封闭气体的长度将变短,A错误;B.由于玻璃管处于失重状态,液柱受到两边气体压强大
小相等,封闭气体压强等于外界大气压,B错误;C.封闭气体压强变大,但环境温度不变,气体分子平均速率不变,所以玻璃管内壁,单位时间内,单位面积上所受气体分子撞击次数增加,C正确;D.由于环境温度不变,封闭气体内能不变,D错误。故选C。23.A【详解】以水
银柱为研究对象,其两端的压力差为向心力,水平方向受力为向右的p0S,向左的pS,由牛顿第二定律,知210120()2LpSpSmLLLL−=++−−则有210120(++)2LppLLLL=+−若以被封闭气体为研究对象,由等温变化可知00pLSpLS=解得00LppL=
故BCD错误,A正确。故选A。24.D【详解】打气时,活塞每推动一次,把体积为V0、压强为p0的气体推入容器内,若活塞工作n次,就是把压强为p0、体积为nV0的气体推入容器内、容器内原来有压强为p0、体积为V的气体,现在
全部充入容器中,根据玻意耳定律得p0(V+nV0)=p′V所以()00001VnVnVpppVV+==+抽气时,活塞每拉动一次,把容器中的气体的体积从V膨胀为V+V0,而容器中的气体压强就要减小,活塞推动时,将抽气筒中的V0气体排出,而再次拉动活塞时,将容器中剩
余的气体从V又膨胀到V+V0,容器内的压强继续减小,根据玻意耳定律得:第一次抽气p0V=p1(V+V0)则100VppVV=+第二次抽气p1V=p2(V+V0)则221000VVpppVVVV==++则第n次抽气后00nn
VppVV=+故选D。25.C【详解】A.打气后,不是每一个分子的速率都增大,所以一定不是每个气体分子对球内壁的作用力都增大,A错误;B.打气后,球内气体的压强变大,即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,B错误;CD.打气6次后,
由玻意耳定律知1000060.05pVpVpV+=解得51.410Pap=即球内气体的压强为51.410Pa,C正确,D错误。故选C。26.A【详解】设玻璃管横截面积为S,初态,气体的压强为17
5cmHg25cmHg50cmHgp=−=体积130VS=当两侧管内水银面相平时,设气体柱长度为L,则气体体积为2VLS=压强275cmHgp=由玻意耳定律可得1122pVpV=联立解得20cmL=故A正确,BCD错误。故选A。
27.C【详解】压力传感器关闭洗衣机进水阀门,此时管内气体的压强为012()ppghll=+−+则由玻意耳定律可知010122[()]plSpghlllS=+−+解得h≈44cm故选C。28.C【详解】被封闭气体做等温变化,初态100sin3075cmHg100.5cmHg80cmHg
ppgl=+=+=11VlS=末态20075cmHg10cmHg85cmHgppgl=+=+=22VlS=根据玻意耳定律可得1122pVpV=解得216cml=故选C。29.(1)1.07atm;(2)16【详解】(1)气体发生等温变化状态1:11.0a
tmp=,107.5L28LVV=+=状态2:27.5LV=由玻意耳定律,得1122pVpV=解得打2次气后篮球内气体的压强21.07atmp=(2)状态3:31.5atmp=,37.5(11%)7.575LVL=+=状态4:41.0atm
p=,47.5L0.25Vn=+由玻意耳定律,得3344pVpV=解得n=15.45则打气的最少次数16次。30.(1)043p;(2)23V【详解】(1)A部分气体做等温变化,根据玻意耳定律有0A2··32VpVp=解得A043pp=(2)设B部分气体最终的压强为pB,根据平衡条件有BA02
mgpppS=+=打入B内的气体和B内原有气体整体做等温变化,根据玻意耳定律有00BΔ··32VVpVpp+=解得2Δ3VV=31.C【详解】C.向水银槽内加入水银,假设玻璃管内气体压强不变,根据pVC=则管内气体体积不变,加入水银后管内外水银面高度差减小,而大气压强不变,管内水银面将向上移动,
假设不成立,同理可得出管内气体压强变小也不可能,所以管内气体压强一定变大,故C正确;A.管内气体压强p变大,根据pVC=则管内气体体积变小,故A错误;B.对玻璃管受力分析,细绳拉力0()TppSmg=−
+管内气体压强p变大,则细绳拉力变小,故B错误;D.管内气体压强p变大,根据0pghp+=管内外液面高度差h变小,故D错误。故选C。32.C【详解】设大气压强为p0,水桶内气体体积为V0,气囊体积为V1,至少需要把气囊完全压下n次,桶内气体压强增加为p1,才能有水从细出水管流出
,水桶内气体体积不变,温度不变,根据玻意耳定律可得()00110pVnVpV+=其中0210mHOp=2630243010m2V−=26316810m2V−=122210mHO+40cmHO10.4mHOp==
联立解得n=2.4即至少需要把气囊完全压3次,故C正确,ABD错误。故选C。33.A【详解】对B管中的气体,水银还未上升产生高度差时,初态压强为1B0pp=体积为1B2VlS=设末态压强为2Bp,水银柱离下端同一水平面的高度为2h,
则气体体积为2B22()VlhS=−由水银柱的平衡条件有2B0ppgh=+B管气体发生等温压缩,有1B1B2B2BpVpV=联立解得22cm=h对A管中的气体,初态压强为1A0pp=体积为1A1VlS=设末态压强为2Ap,水银柱离下端同一水平面的高度为1h,则气体体积为2A11(
)VlhS=−由水银柱的平衡条件有2A021()ppghhh=++−A管气体发生等温压缩,有1A1A2A2ApVpV=联立可得21121911890hh−+=解得11cmh=或11189cm2hl=(舍去)则两水银柱的高度差为211cm=
−=hhhA正确,BCD错误;故选A。34.D【详解】竖直放置时,对活塞有010mgPSPS+=水平位置时,两端气体压强相等,设为P,则对左端气体有1012VPPV=对右端气体有022VPPV=联立以上方程解得1201VmgV
PS=+故D正确,ABC错误。故选D。35.B【详解】设管内的气体压强为p,水银的密度为,根据题意有0ppgh=−AB.将管稍微下压少许,假设管内水银柱和管一起下移,则h变小,管内气体压强变大,根据玻意耳定律可知,管下移过程中,管内气体体积必减小,则管内水银柱向上移动,管内气体压强必
增大,则内外液面高度差减小,即h变小,故A错误B正确;CD.将管稍微上提少许,假设管内水银柱和管一起上移,则h变大,管内气体压强变小,根据玻意耳定律可知,管上移过程中,管内气体体积必增大,则管内水银柱向下移动,管内气体压强必减小,则内外液面高度差增大,即h变大,故CD错误。故选B。36.
D【详解】AB.往d管中注入一些水银,则封闭气体的压强变大,根据玻意耳定律可知,封闭气体的体积减小,则c管内水银面上升的距离大于a管中水银面下降的距离,故AB错误;C.稳定后dc管高度差与ab管高度差相同,c管内水银面
上升的距离大于a管中水银面下降的距离,ac管的高度差不一定为0,,d管与b管水银柱不一定一样高,故C错误D.往d管中注入一些水银,封闭气体的压强变大,则d管和c管的高度差变大,则注入d管内的水银比c管上升的水银多,比a管下降的水银多
,由于a管下降的水银与b管上升的水银一样多,则注入d管内的水银比b管上升的水银多,故D正确。故选D。37.A【详解】对整体进行受力分析,两种情况下整体在水平方向都受水平向左的力,根据牛顿第二定律0()Fmma=+得12aa=对活塞进行受力分析,根据牛
顿第二定律得,第一种情况01pSpSma−=第二种情况02FpSpSma+−=所以12pp密封气体的质量和温度均不变,根据玻意耳定律得12VV故选A。38.BD【详解】A.由图像可知AABBpVpV=所以A、B两个状
态的温度相等,处于同一条等温线上,分子平均速率相等,分子平均动能相等,又由于气体为理想气体,气体的分子势能可忽略不计,所以状态A时气体分子的内能等于状态B时的分子内能,故A错误;B.从状态A变化到状态B的过程中,气体的压强减小,
所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减小,故B正确;CD.在p-V图像上作出几条等温线,如图所示由于离原点越远的等温线温度越高,所以从状态A到状态B温度先升高后降低,所以分子平均速率先增大后减小,故C错误,D正确。故选BD。39.AD【详解】AB.设
缸内封闭气体的压强大小为1p,对活塞研究,根据力的平衡有11424mgmgpSmgkSkS+=+解得1154mgpS=故A正确,B错误;CD.当汽缸上升2d高度时,设缸内封闭气体压强为2p,对汽缸研究,根据力的平衡有24mg
pSmgSS=+解得25mgpS=设此时弹簧的压缩量为x,对活塞研究,根据力的平衡有2142mgpSmgkxSS+=+解得32mgxk=因此温度升高后,活塞离缸底的高度为33524224mgmgddmgHdkkk=+−+=+设升高后环境温度为T,根据理想气体状态方程有12
0pdSpHSTT=解得05(2)3mgTTkd=+故C错误,D正确。故选AD。40.ACD【详解】A.静止时被封闭气体的空气压强为0ppgh=−p一定小于大气压p0。故A正确;B.缓慢将玻璃管顺时针转动,水银柱的压强变小,气体的压强增大,根据理想气体状态方程pVCT=温
度不变,气体体积减小。故B错误;CD.玻璃管自由下落和竖直上抛时,水银柱完全失重,被封闭的空气柱的压强将变为p0。故CD正确。故选ACD。41.AC【详解】A.大气压强075cmHgP=由图知乙图中封闭空气柱的压强2075cmHg15cmHg=60cmHgPPh=−=−设图丙中
气柱的压强为P3,则30cos5375cmHg150.6cmHg66cmHgPPh=−=−=即32PP,故A正确;B.若玻璃管从图乙状态做自由下落,玻璃管中水银柱由于重力而产生的压强变为0,管内封闭气体压强变为P0,气体温度不变,由玻意耳定律知'220PLSPLS=由于20PP,所以'2L
L,故B错误;C.设玻璃管的横截面积为S,则甲图中空气柱的体积为V1=L1S空气柱的压强P1=P0=75cmHg设乙图中空气柱长度为L2,则V2=L2S260cmHgP=由玻意耳定律得1122PLSPLS=代入数据得237.5cmL=,故C正确;D.设丙图中空气柱的长度为L3,由1133PL
SPLS=代入数据,解得334.1cmL,故D错误。故选AC。42.BCD【详解】设大气压强为p0,则开始时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强分别为10ppgh=−210ppghp=+=若让管保持竖直状态做自由落体运动,则由于水银柱重力造成的压强将消失,此时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强将都变为p0,则气体柱Ⅰ
压强增大,气体柱Ⅱ压强不变,根据玻意耳定律可知气体柱Ⅰ长度减小,气体柱Ⅱ长度不变,左管中水银柱A不相对玻璃管移动,右管中水银面将上升,故A正确,BCD错误。本题选错误的,故选BCD。43.AC【详解】AB.当力缓慢增大到F0时,活塞c到隔板a之间气体的压强为1.2p0,此
时阀门闭合,则由玻意耳定律可知0011.2pLSpLS=解得156LL=选项A正确,B错误;CD.当力缓慢增大到4F0时,则上方气体的压强变为1.8p0,此时阀门b被打开,由玻意耳定律02001.81.22pLSpLSpLS=+解得21729LLL=则活塞c
只能被压到隔板a的位置,则由由玻意耳定律0021.22pLSpLSpLS=+解得p=1.7p0选项C正确,D错误。故选AC。44.BD【详解】AB.设初始时,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;左管中空气柱的压强为p2=p0,长度为l2,活塞被下推h后,右管中空
气柱的压强为p1′,长度为l1′;左管中空气柱的压强为p2′,长度为l2′。以cmHg为压强单位,由题给条件可得1020.05.00cmHg90cmHg()pp=+=-120.0cml=120.05.00(20.0)cm12.5cm2l−=−
=由玻意耳定律得1111plSplS=解得1144cmHgp=A错误,B正确;CD.依题意21pp=220.05.004.00cmcm11.5cm2lhh−=+−=−由玻意耳定律得2222plSplS=解得活塞向下移动的距离为9.42cmhC错误,D正确。故选BD。45.AD
##DA②B【详解】(1)[1]A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油。故A正确;BC.快速推拉或用手握住注射器,会导致气体温度发生变化,不符合实验条件。故BC错误;D.实验只需要关
注图像的斜率变化即可探究压强跟体积的关系,所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位。故D正确。故选AD。(2)[2]根据克拉伯龙方程可知,图像的斜率与气体质量成正比,所以漏气导致气体质量减小,即图像斜率
减小。故选②。(3)[3]根据图像与等温线的关系,可知气体温度先升高再降低。故选B。46.B不能注射器下面橡胶套内气体体积或压力传感器内气体体积升高【详解】(1)[1]为减小实验误差,应缓慢移动柱塞,以防止
柱塞移动过快时气体的温度发生变化,使柱内空气温度始终与外界空气温度相同,故选B。(2)[2]因为曲线所表示的函数关系不清楚,则不能根据绘制的图线直接得到空气柱的压强跟体积的关系;应该先猜想大约反比关系,再作1pV-图像,如果图线是过原点的
倾斜直线,可以判断空气柱的压强跟体积成反比。(3)[3]体积读数值比实际值大V0。根据()0PVVC+=,C为定值,则0CVVP=−如果实验操作规范正确,但如图所示的1VP−图线不过原点,则V0代表注射器下面橡胶套内气体体积或压力传感器内气体体积;[4]V增大到一定程度后,图
像偏离直线,而且是向上偏离,图线斜率变大,而1VP−图像的斜率表示温度,即温度升高。47.(1)1.15atm;(2)40次;(3)2L【详解】(1)设打气前药液上方压强为01atmp=,气体体积为02LV=;每次打入的气体体积为V=0.3L,因为是等温变化,则由玻意耳定律有0000p
VpVpV+=解得p=1.15atm(2)设应打n次,打后药液上方气体的压强为17atmp=,环境温度不变,封闭在药液上方的气体为等温变化,将打气前原有的气体和打n次的气体为研究对象,则初态:01atmp=,02L+0.3LnV=;末态:17atm
p=,12L=V;由玻意耳定律得0011VVpp=解得n=40次(3)药液上方的气体压强达到1p=6atm时停止打气,并开始向外喷药,当喷雾器不再向外喷药时,筒内空气的压强将变为2p=1atm,体积为2V,对筒内气体,由玻意耳定律得1022pVpV=解得212LV=剩下的药液体积31
4L12L2LV=−=48.(1)0.6×105pa;(2)0.8L【详解】(1)气体初状态时压强p0=1.0×105Pa体积V0=2.4L进入太空后气体体积V1=4L设此时气压为p1,气体做等温变化,根据玻意耳定律p0V0=p1V1解得
p1=0.6×105pa(2)补充的气体的压强为p2=1.5×105pa体积为V3=?补充后航天服内的气压变为p3=0.9×105pa总体积仍为V1=4L气体做等温变化,则有p2V3+p0V0=p3V1解得V3=0.8L49.60次,1.0L【详解】某次连续打气过程中,因为温
度不变,根据玻意耳定律00110()pVnVpV+=解得60n=喷雾消毒后气体压强又降至21.6atmp=,因为温度不变,根据玻意耳定律1024pVpV=解得此时储液桶中剩余气体体积为415.0LV=则此时剩余消毒液的体积为341.0LVVV=−=50.2.5cm【详解】设玻璃
管竖直稳定后水银柱上端距管口的距离为x,题图(甲)位置时有V1=40S,p1=p0=75cmHg题图(乙)位置时有V2=(40-x)S,p2=(75+5)cmHg=80cmHg据玻意耳定律定律可得p1V1=p2
V2代入数据解得x=2.5cm51.(1)()0011=−mpVmpVV;(2)()()321122131+−−−−=−xpVVVpVpVVVpp或()11003231()xpVVVpVVppp+−−−=−【详解】(1)对充气前容器1中的气体有()112−=p
VVpV对充入的气体有002=pVpV两部分气体在压强相同的情况下,体积比等于质量比,即=mVmV解得()0011=−mpVmpVV(2)2K关闭时()()()1221321−+−=−+−xxpVVpVVpVVVV解得()()321122131+−−−−=−xpVV
VpVpVVVpp或者2K关闭时()()()120012131xxpVVpVpVVpVVVV−++−=−+−解得()11003231()xpVVVpVVppp+−−−=−52.(1)521.210Pap=,5
23.210Pap=;(2)15n=【详解】(1)初态时,活塞B受力平衡,有022pSmgpS+=解得521.210Pap=末态时,对活塞A及物块整体受力分析,假定充气后气缸中空气压强为p1,依题意有011pSmgpS+=对活塞B受力分析,有122pSmgpS
+=联立解得523.210Pap=(2)对氮气,根据玻意耳定律有2222phSphS=解得26cmh=即活塞B将下移Δ10cmh=对两活塞间的空气,由玻意耳定律有()()01011ΔphSnVphhS+=+联立解得15n=