2.2气体的等温变化 同步练习（word版含答案）

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．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其图象为倾斜直线，下述正确的是　　
A．密度不变 B．压强不变 C．体积不变 D．温度不变
2．用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1.5atm。现要使轮胎内压强变为p'=4atm，问用这个打气筒要打气次数为（设打气过程中空气的温度不变）（　　）
A．10次 B．15次 C．20次 D．25次
3．一只轮胎容积为10L，装有压强为1.5atm的空气．现用打气筒给它打气,已知打气筒每打一次都把体积为1L、压强与大气压相同的气体打进轮胎，要使轮胎内气体压强达到2.5atm，应至少打多少次气(打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变)
A．8次 B．10次 C．12次 D．14次
4．如图所示，一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图像，则下列关于T1和T2大小的说法，正确的是
A．T1大于T2
B．T1小于T2
C．T1等于T2
D．无法比较
5．如图，一端开口，另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把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的过程中，可用来说明气体状态变化的P-V图象是图中的（　　）
A． B． C． D．
6．如图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经过等容过程到状态B，再经过等压过程到状态设A、B、C状态对应的温度分别为、、，则下列关系式中正确的是（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
7．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
8．一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来的体积的（温度不变，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10m/s2） （ ）
A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．0.7 倍
9．一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列物理量发生改变的有　　
A．分子的平均速率
B．单位体积内的分子数
C．气体的内能
D．分子总数
10．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
11．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为h1 ， 右管有一段水银柱，高度差为h2 ， 中间封有一段空气．则不正确的是（ ）
A．若大气压升高，h1减小 B．若环境温度升高，h2增大
C．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变 D．若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大
12．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．
13．如图，开口向下的玻璃管竖直插在水银槽中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面高与水银槽中液面。保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。能描述该过程中管内气体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（　　）
A． B．
C． D．
14．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（　　）
A．L1和 L2都变小 B．L1和 L2都变大
C．L1变大，L2变小 D．L1变小，L2变大
15．如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体
A．内能减少 B．对外做功
C．压强增大 D．分子间的引力和斥力都增大
二、填空题（共4题）
16．如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长l=20cm，大气压强p0=75cmHg．现使活塞B缓慢上移，当粗桶中水银还剩5cm时，则此时粗筒内气体的压强为_____cmHg，气柱长度为_____cm．
17．如图所示时一位同学的，美术作品，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法（用简单的文字表述，不要画图），并指出这样画的物理学依据（假设湖水温度不变）
正确画法：______________；物理学依据：____________；
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．
19．“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：
（1）图中A是___________传感器。
（2）实验过程中，手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是保持___________。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为 80cm，一端开口、一端封闭，管内由一段 25cm 长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为 40cm，现在竖直平面内绕封闭端逆时针缓慢转动玻璃管，假设温度保持不变，外界大气压为 76cmHg， 则：
（1）当玻璃管转到开口向上竖直放置时，管内空气柱的长为多少？
（2）对于“当玻璃管转到开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少？”的问题某同学解法为：
P1=76cmHg
P2=76-25=51cmHg
此过程为等温变化 p1v1  p2v2
你认为他的解法是否正确？若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且解出正确的结果．
21．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？
22．如图所示，一开口向上的气缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成I、II两部分.在活塞A的上方放置一质量为2m的物块，整个装置处于平衡状态，此时I、II两部分气体的长度均为l0.已知大气压强与活塞质量的关系为，气体可视为理想气体且温度始终保持不变，不计一切摩擦，气缸足够高.当把活塞A上面的物块取走时，活塞A将向上移动，求系统重新达到平衡状态时，A活塞上升的高度.
23．某同学利用如图所示的装置测量山顶处的大气压强，上端开口、下端封闭的长直玻璃管竖直放置，用h=40.00cm的某种液体封闭一段空气柱，利得气柱长度l1=20.00cm。再将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成30°角，液体没有溢出，测得空气柱长度变为l2=24.50cm。已知液体的密度，山顶处重力加速度g=9.80m/s2，计算结果均保留3位有效数字，求:
（1）玻璃管竖直放置时，液柱由于重力产生的压强p；
（2）山顶的大气压强
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．A
5．D
6．C
7．D
8．C
9．B
10．A
11．C
12．C
13．A
14．B
15．B
16． 100； 17；
17． 上面的气泡体积比下面的气泡体积要逐渐增大 温度不变时，压强减小，体积增大
18．
19． 压强 封闭气体的温度不变
20．（1）等温变化，玻意耳定律可得 30.1cm．
（2）这位同学的解法不正确．
从他的计算结果看：59.6cm+25cm>80cm，所以玻璃管开口向下时水银会漏出，正确解法如下： 设留在管内水银柱长为 x
管内空气柱长
21．（1）（2）20cm
22．
23．（1）；（2）
答案第1页，共2页