2.2气体的等温变化基础巩固练习（Word版含答案）

2.2气体的等温变化基础巩固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．如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( )
A．一直保持不变
B．一直增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
2．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下，质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2；现将质量为m=4kg的物块挂在活塞中央位置上，活塞挂上重物后，活塞下移，则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为（　　）
A．25cm B．26cm C．28cm D．30cm
3．一定质量的理想气体从状态A沿如图所示的直线到状态B，则此过程是（　　）
A．等压强变化过程 B．等温度变化过程
C．等体积变化过程 D．以上说法均不对
4．如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为5cm的水银柱封闭了一段长为6cm的气柱。保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为（大气压强为75cmHg）（　　）
A．5.6cm B．6.0cm C．6.4cm D．7.1cm
5．如图所示，竖直放置的粗细相同的玻璃管A、B底部由橡皮软管连接，橡皮管内充满水银。一定质量的空气被水银柱封闭在A管内。B管上方与大气相通。初始时两管水银面向平。A管固定不动，环境温度不变的情况下，为使A管内水银面上升，则应缓慢（　　）
A．上移B管 B．下移B管
C．右移B管 D．左移B管
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．如图所示，玻璃管倒插入水银槽中，内封一定质量的理想气体，将玻璃管略提高一些，则（　　）
A．管内气体体积减小 B．管内气体体积不变
C．管内外水银面高度差减小 D．管内外水银面高度差增大
8．如图所示，玻璃瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，初始时，气球和玻璃瓶之间密闭压强为p0，体积为V0的气体，现向气球内缓慢充气，让密闭气体的体积减为，充气过程气体温度不变，则密闭气体的压强变为（ ）
A．np0 B． C． D．
9．一定质量的气体在T1、 T2不同温度下的等温变化图线如图所示，A、B和C、D分别为两条等温线上的点。在下面p- -T和V- -T图象中，能表示图中气体状态变化过程的是
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
10．汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为，压强为．装载货物后，该轮胎内气体的压强增加．若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，则装载货物前后此轮胎内气体体积的减少量为
A．
B．
C．
D．
11．图中，a，b为一定质量气体在不同温度下状态变化的图线，则（ ）
A．图线a，b都不是等温变化
B．图线a，b都是等温变化，a的温度较大
C．图线a，b都是等温变化，b的温度较大
D．图线a，b都是等温变化，但无法确定温度的高低
12．一根内径均匀、两端开口的细长玻璃管，竖直插在水中，管的一部分在水面上．现用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，以V0表示其体积；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，设此时封在玻璃管中的气体体积为V1；最后把玻璃管在竖直平面内转过900，使玻璃管处于水平位置，设此时封在玻璃管中的气体体积为V2．则有
A．V1>V0=V2 . B．V1>V0>V2 . C．V1=V2>V0 D．V1>V0，V2>V0
13．如图1、图2、图3所示，三根完全相同的玻璃管，上端开口，管内用相同长度的水银柱封闭着质量相等的同种气体。已知图1玻璃管沿倾角为的光滑斜面以某一初速度上滑，图2玻璃管沿倾角为的光滑斜面由静止自由下滑，图3玻璃管放在水平转台上开口向内做匀速圆周运动，设三根玻璃管内的气体长度分别为、、，则三个管内的气体长度关系是（　　）
A． B． C． D．
14．如图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 cm，活塞A上方的水银深H＝10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0=75 cmHg，则此时气柱的长为（ ）
A．16 cm
B．17 cm
C．18 cm
D．19 cm
15．用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次把体积为、压强为的空气打入容器内，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次气后容器内气体的压强为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．如图，固定密闭容器内储有一定量的水，若拔掉容器底部的软木塞，可能观察到的现象有___________。
17．如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不同的等温线，则t1_____t2（选填“小于”或“等于”、“大于”）；在t1等温线有M、N两个状态，则pMVM___pNVN（选填“小于”或“等于”、“大于”）。
18．如图P—V图像中,一定质量的理想气体从状态a经等温变化到状态b,再经等容变化到状态c．从a→b的过程中,单位体积内的气体分子数目 ______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)．状态b和状态c的气体分子热运动速率的统计分布图像如图(b),则状态c对应的是________(选填“①”或“②”).
19．为了测量某不规则小物体的体积，一位同学进行了如下实验：
（1）将不规则物体装入注射器内；
（2）将注射器和压强传感器相连，然后推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；
（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；
（4）根据记录的数据，作出-V图线，推测出不规则物体体积．
①根据图线，可求得不规则物体的体积约为_______ml（即cm3）．
②如果在上述实验过程中，由于注射器内气体的温度升高，那么，所测不规则物体体积值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
③为提高实验的准确性，操作过程中要注意的事项有_______．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，两个水平相对放置的固定气缸通过一根带阀门K的容积不计的细管连通，两轻质活塞用刚性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞面积分别为和开始时阀门K关闭，A中充有一定质量的理想气体，B内为真空，气缸中的活塞与缸底的距离，活塞静止，设温度不变，气缸内壁光滑，外界大气压强保持不变，求：
阀门K关闭时，A中气体的压强；
阀门K打开后，活塞A向何处移动，移动多远？
21．如图所示，质量为m、横截面积为S的两个密闭活塞将开口向上竖直放置的导热气缸内的理想气体分成I、II两部分，当在活塞A上放有质量为2m的铁砂后，整个装置处于静止状态，此时I、II两部分气体的高度均为l0．已知环境温度、大气压强为p0均保持不变，且满足mg=p0S，不计一切摩擦．当取走铁砂后，两活塞在某位置重新处于平衡，求活塞A上升的高度．
22．如图所示，在上端开口、竖直放置的足够高光滑导热气缸内，体积均为V的理想气体1、2被轻活塞A隔开，气体1上面有活塞B，两活塞均被锁定。已知气体1的压强、大气压均为p0，气体2的压强为2p0。现解除对活塞A的锁定。求：
(1)稳定后气体1的体积和压强；
(2)稳定后，再解除对活塞B的锁定，求再次稳定后气体2的体积。
23．一根长为L（以厘米为单位）的粗细均匀的、可弯曲的细管，一端封闭，一端开口，处在大气中。大气的压强与H厘米高的水银柱产生的压强相等，已知管长L>H。现把细管弯成L形，如图所示。假定细管被弯曲时，管长和管的内径都不发生变化。可以把水银从管口徐徐注入细管而不让细管中的气体泄出。当细管弯成L形时，以l表示其竖直段的长度，问l取值满足什么条件时，注入细管的水银量为最大值？给出你的论证并求出水银量的最大值（用水银柱的长度表示）。
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．C
5．A
6．B
7．C
8．A
9．A
10．A
11．B
12．A
13．C
14．B
15．C
16．水流出部分、水全部流出、水柱不动、水柱向上动
17．大于 等于
18．减小 ②
19．5.4～5.8 偏大 注意气密性检查、缓慢推动活塞、手不接触含气体部分注射器等
20．（1）（2）20cm
21．
22．(1) ； (2) 2V
23．；