2.2波意耳定律同步训练（Word版含答案）

2.2波意耳定律
一、选择题（共15题）
1．两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图所示,V左 =V右,温度均为20℃,现将右端空气柱降为0℃,左端空气柱降为10℃,则管中水银柱将(　　)
A．不动 B．向左移动
C．向右移动 D．无法确定是否移动
2．一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到 T0，再经等容变化使压强减小到 p0，则气体最后状态为(　　)
A．p0、V0、 T0 B．p0、 V0、 T0
C．p0、V0、 T0 D．p0、 V0、T0
3．空气压缩机的储气罐中储有 的空气 ，现在想使罐内的空气压强变为 。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则应向储气罐中打入 的空气的体积为（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，一端开口一端封闭的长直玻璃管，灌满水银后，开口端向下竖直插入水银槽中，稳定后管内外水银面高度差为h，水银柱上端真空部分长度为L．现将玻璃管竖直向上提一小段，且开口端仍在水银槽液面下方，则（　　）
A．h变大，L变大 B．h变小，L变大
C．h不变，L变大 D．h变大，L不变
5．一定质量的理想气体，体积不变时，温度每升高3℃，增加的压强值等于它在0℃时压强的（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能。下列说法正确的是（　　）
A．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，需加一定的拉力，说明气体分子间有引力
B．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小
C．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小
D．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能可能不变
7．对于一定质量的某种理想气体，下列叙述中正确的是（　　）
A．如果气体体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
B．如果气体压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数可能增多
C．如果气体温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
8．人们常把瘪的乒乓球放入热水中，使其恢复为球形。在乒乓球放入热水后，球内的气体（　　）
A．单位体积的分子数减少 B．分子的平均动能减少
C．每个分子速率都增大 D．分子间的斥力增大
9．如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,面积之比为SA：SB = 1：2.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个气缸都不漏气.初始时，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K.A中气体压强pA=1.5p0，p0是气缸外的大气压强.现对A加热，使其中气体的压强升到 pA = 2.0p0，同时保持B中气体的温度不变.则此时A中气体温度（　　）
A．400K B．450K C．500K D．600K
10．一定质量的气体在保持密度不变的情况下，把它的温度由原来的27℃升到127℃，这时该气体的压强是原来的（　　）
A．3倍 B．4倍 C．4/3倍 D．3/4倍
11．在两端开口的弯管中用两段水柱封闭了一段空气柱,如图所示,若再往a管内注入少量水,则(　　)
A．ab水银面高度差将减小
B．cd水银面高度差将减小
C．b管水面上升的距离等于c管水面下降的距离
D．b管水面上升的距离大于c管水面下降的距离
12．对于一定质量气体的体积、温度、压强的说法中不正确的是(　　)
A．保持温度不变，气体体积增大，分子密度减小，使气体分子在单位时间内对容器单位面积上的碰撞次数减少，导致压强减小
B．保持压强不变，气体的体积增大，气体的密度减小，对器壁碰撞的次数有减小的趋势，但温度的升高，使每个分子对器壁的平均冲力增大而导致压强有增大的趋势，两种趋势的作用可相抵消，所以，压强不变时，温度升高，体积必增大
C．保持体积不变，气体的分子密度不变，当温度升高时，平均每个气体分子对器壁的冲力增大，单位时间内对单位面积碰撞次数增多，致使气体压强增大
D．气体温度、体积不变，气体压强可以改变
13．下列说法中正确的是（　　）
A．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
14．如图所示，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别封有两部分气体A和B，两活塞之间是真空，原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则（　　）
A．两活塞将静止不动
B．两活塞将一起向上移动
C．A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大
D．无法比较两部分气体的压强改变量的大小
15．若水中一个气泡上升的过程中温度保持不变，气泡内气体可以视为理想气体，下列说法正确的是
A．气泡内气体的压强变小
B．气泡内气体对外做功
C．气泡内气体分子对气泡壁的撞击次数增多
D．随着气泡上升越来越快，气泡内气体的内能增加
E．气泡上升过程中，气泡内气体吸收热量
二、填空题
16．宇航员航天服内气体的压强为1.0×105Pa，每平方米航天服上承受的气体压力为　 　N。由于太空几乎是真空，在太空中行走时航天服会向外膨胀，影响宇航员返回密封舱。此时，宇航员可以采取应急措施来减少航天服内部气体的压强，从而减小航天服的体积。写出一种措施：　 　。
17．如图所示，竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口。初始时，两管水银面等高，左管封闭的空气柱长8cm，大气压强为p0=75cmHg。给左管气体加热，封闭气柱长变为8.5cm，此时封闭气体的压强为　 　cmHg。保持加热后的温度不变，从右端再注入　 　cm的水银柱，气柱长可变回8cm。
18．如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l＝36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T1＝300K、大气压强p0＝1.0×105Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l0＝30cm，已知活塞面积为50cm2，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升至T2＝540K时，则封闭气体此时的压强变为　 　，该过程中气体对外做的功为　 　．
19．在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、综合题
20．如图所示，有一截面积为 的导热气缸，气缸内部有一固定支架AB，支架上方有一放气孔，支架到气缸底部距离为 ，活塞置于支架上，开始时气缸内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强 ，当外界温度缓慢上升至303K时，活塞恰好被整体顶起，气体由放气孔放出少许，活塞有回到支架处，气缸内气体压强减为 ，气体温度保持303K不变，整个过程中封闭气体均视为理想气体，已知外界大气压强恒为 ，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：
(i)活塞的质量
(ii)活塞被顶起过程中放出气体的体积
21．如图所示,内壁光滑的圆柱形气缸上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为d ,质量不计的薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时活塞离底部高度为2d/3 ，温度为t1=27℃ ，外界大气压强为P0=1atm ,现对气体缓缓加热,求:
①当气体温度升高到t2=127℃时,活塞离底部高度。
②当气体温度升高到t3=537℃时,缸内气体的压强。
22．如图，粗细均匀的导热细玻璃管竖直放置，A、G端均开口，BC段和DEF段有水银柱．其中，BC、EF段长度均为25 cm，CD段长度30 cm．DE段长度5 cm、FG段长度20 cm，CD部分封闭有一定质量的理想气体，外界大气压强p0=75 cmHg．初始状态下，封闭G端，在A端加上活塞并缓慢下压，使DEF段水银柱的D端向右移动至E点．求：
(i)末态FG段气体的压强；
(ii)下压过程中，BC段水银柱的C端向右移动的距离．
23．农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L（不计储液筒两端连接管体积），打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒大气．（设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变），求：
①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；
②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积．
答案部分
1．C
2．B
3．B
4．C
5．D
6．C
7．B
8．A
9．C
10．C
11．D
12．D
13．A,C,E
14．B,C
15．A,B,E
16．；降低航天服气体温度或排出航天服内的气体
17．76；5.75
18．1.5×105Pa；30J
19．小于；不变
20．解：(i)初始状态压强： ，温度： ；当温度上升到303K且未放气时，活塞受力平衡，设此时压强为 ，温度
气体进行等容变化，根据查理定律可得：
解得：
根据平衡可得：
解得：m=1kg
(ii)假设没有放气孔，设气缸内全部气体的压强变为 时气体的体积为 ，活塞高度为 ，故： ，根据： ， ，
气体进行等温变化，根据玻意耳定律可得：
解得：
则放出的气体的体积：
21．解：①假设气体温度升高到 时，活塞恰好移动到挡板处，气体做等压变化，设气缸截面积为S.根据盖·吕萨克定律 得： 则 由于 根据盖·吕萨克定律 即 解得：
②气体温度高于时，活塞受到挡板的阻碍，气体体积不再发生变化，由查理定律得 解得
22．解：（i）封闭G端后，末状态各点位置如图所示：
对FG段气体分析：
初态，气体长度 ，压强
末态，气体长度 ，压强为 ，由玻意耳定律：
代入数据得：
（ii）对CD段气体分析：
初态，气体长度 ，压强
末态，气体长度为 ，压强
由玻意耳定律：
代入数据得：
CD段气体D端右移距离：
CD段气体长度变化：
则CD段气体D端向右移动距离：
代入数据得：
23．解：①设需打气的次数为 ，每次打入的气体体积为 ，储液桶药液上方的气体体积为 ，则开始打气前：
储液筒液体上方气体的压强：
气体的体积为：
打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积为：
压强为：
打气过程为等温变化，根据玻意儿定律得：
代入数据解得：
②打开喷雾头开关K直至贮液筒内外气压相同时，设储液筒上方气体的体积为 ，此过程为等温变化，所以：
代入数据解得：
所以喷出的药液的体积