2.1气体实验定律（1） 自主提升过关练（Word版含答案）

2.1气体实验定律（1） 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为，压强计示数为。已知大气压强等于，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，两端封闭粗细均匀的玻璃管中有两段等体积的气柱，中间夹着一段水银柱，水平放置在桌面上。现使玻璃管始终保持竖直状态并做某种运动，维持气体温度不变，在运动过程中发现两部分气体的体积仍相等，则该玻璃管的运动不可能的是（　　）
A．平抛运动 B．自由落体运动
C．竖直上抛运动 D．匀速直线运动
3．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．
4．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是（　　）
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
5．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．
6．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h1增大
B．空气柱B的压强减少
C．空气柱B的长度不变
D．左侧水银面高度差h2增大
7．甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为
，罐中气体的压强为；乙罐的容积为，罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。则调配后（　　）
A．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：3
B．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：5
C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为1：2
D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为3：5
8．如图，一个上口用橡皮膜封闭的盛水长玻璃槽内，用一小玻璃瓶倒扣在水中形成一个浮沉子，悬浮在水中某位置保持平衡，若环境温度不变，用力按压橡皮膜到某一位置后，玻璃瓶将（　　）
A．下沉一点后又平衡
B．上浮一点后又平衡
C．一直下沉到水底
D．一直上浮到水面
9．关于气体的体积，下列说法正确的是（　　）
A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和
B．气体的体积与气体的质量成正比
C．气体的体积与气体的密度成反比
D．气体的体积等于气体所在容器的容积
10．风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuoyue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　）
A．往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出
B．往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出
C．若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于
D．若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于
11．如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h，若将玻璃管向右旋转一定的角度（管下端未离开槽内水银面），环境温度保持不变，则H和h的变化情况为（　　）
A．H减小，h增大 B．H增大，h减小
C．H和h都增大 D．H和h都减小
12．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　）
A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm
13．如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程。则下列说法正确的是（　　）
A．D→A是一个等温过程
B．A→B是一个等温过程
C．A与B的各状态参量均相同
D．B→C体积增大，压强减小，温度不变
14．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
15．在“探究气体压强与体积的关系”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是（ ）
A．推动活塞运动时尽可能慢些 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性
C．不要用手握住注射器封闭气体部分 D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气
二、解答题
16．如图所示，有一导热性能良好内径均匀的玻璃管，开口向下竖直放置，用长为50cm的水银柱封住了长为30cm的理想气体。现将玻璃管在竖直平面内逆时针缓慢转动 90°至玻璃管水平，发现气柱的长度变为10cm；然后继续缓慢逆时针转动90°至玻璃管竖直。（假设在整个过程中环境温度和大气压强均保持不变且水银未流出）求：
（1）大气压强p0（以 cmHg 为单位）；
（2）玻璃管竖直开口向上放置时气柱的长度。
17．如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为。用活塞封闭着一定质量的气体。若光滑活塞的质量为，则封闭气体的压强为多大？大气压强取，g取。
参考答案
1．D
【解析】
根据玻意耳定律可知
已知
，，
代入数据整理得
故选D。
2．D
【解析】
ABC．玻璃管做平抛运动、自由落体运动、竖直上抛运动时，水银均处于完全失重状态，水银对气体不产生压力，气体压强不变，温度与体积不变，不符合题意，故ABC错误；
D．当玻璃管在竖直方向上做匀速直线运动时，水银对下面的气体产生压强，下面气体体积减小，上面气体体积变大，符合题意，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，由玻意耳定律，有
得n次打气后容器内气体的压强
ABD错误，C正确。
故选C。
4．B
【解析】
A．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦力，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．用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；
D．实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误。
故选B。
5．B
【解析】
等温变化中，根据
pV=C
可知
可知图象为过原点的直线，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．B
【解析】
气体压强
p=p0+ρgh1=p0+ρgh2
故
h1=h2
ABD．向右管注入少量水银，假定先固定水银A，则气压增加，再释放水银A，封闭气体将向上运动，故h2减小，气体的压强p0+ρgh2也就减小，右管与B的水银面的高度差h1也减小，故AD错误，B正确；
C．气体的压强减小、温度不变，根据
体积增大，则长度增大，故C错误；
故选B。
7．A
【解析】
对甲、乙两个储气罐中气体产生等温变化，由玻意耳定律有
解得调配后两罐中气体的压强
若调配后将甲气体再等温压缩到原气体压强p，设体积为V′由玻意耳定律有
解得
由密度定义解得质量之比等于
A正确，BCD错误。
故选A。
8．C
【解析】
开始时，A悬浮在水中某位置保持平衡，则A排开水的重力等于A的重力；若用力按压橡皮膜到某一位置后，根据玻意耳定律，玻璃槽上方空气的体积减小，压强增大，则A内被封气体的压强增大，则体积减小，即排开水的重力减小，浮力减小，此时重力大于浮力，玻璃瓶将下沉，下沉过程中压强不断增加，被封气体的体积不断减小，浮力不断减小，则玻璃瓶将加速沉到水底，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【解析】
A．气体的体积就是所有气体分子运动占据的空间的体积的总和，选项A错误；
B．只有当气体的密度一定时气体的体积才与气体的质量成正比，选项B错误；
C．只有当气体的质量一定时气体的体积才与气体的密度成反比，选项C错误；
D．气体总是充满整个容器，则气体的体积等于气体所在容器的容积，选项D正确。
故选D。
10．B
【解析】
A．由图可知，往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门打开，阀门闭合，气流可以从出气口排出，故A错误；
B．往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出，故B正确；
C．若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强等于，故C错误；
D．若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强等于，右边气体压强大于，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
设大气压为，封闭气体压强
玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，假设H不变，则水银柱的有效高度h变小，封闭气体压强变大，根据玻意耳定律可知，封闭气体体积减小，故水银柱会升高，即H要减小；再假设h不变，则H会减小，根据玻意耳定律，封闭气体压强会增加，故h也要减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
12．A
【解析】
取全部气体为研究对象，可视为将15L的气体等温压缩为6L，由玻意耳定律可得
得
故选A。
13．AD
【解析】
A．图线D→A的斜率不变，由数学知识可知图线的斜率等于pV，斜率不变，则pV
不变由气态方程
分析可知温度不变，所以D→A是一个等温过程，故选项A正确；
BC．由图可知A→B过程中，压强变大，体积变大，根据
可知，气体的温度升高，A与B的各状态参量均不相同，故选项BC错误；
D．同理，B→C过程气体的温度不变，而压强减小，根据玻意耳定律
可知体积增大，故选项D正确。
故选AD。
14．BC
【解析】
A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC．
【点睛】
A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．
15．AC
【解析】
A．缓慢推拉活塞，可以使气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，故A正确；
B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，故B错误；
C．当手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，故C正确；
D．只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验得出的结论，与控制气体的温度不变无关，故D错误。
故选AC。
16．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）设开口向下时气柱的压强为，长度为；玻璃管水平时气柱的压强为，长度为，则
根据玻意尔定律有
联立解得
（2）设玻璃管竖直开口向上放置时气柱的压强为，长度为，则
根据玻意耳定律有
解得
17．
【解析】
解：设汽缸内封闭气体的压强为p1，由活塞处于平衡状态可得
p1S=p0S+mg
则封闭气体的压强为