2.2气体的等温变化专题复习（Word版含答案）

2.2气体的等温变化专题复习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，竖直放置的气缸内有一质量不可忽略的光滑活塞，封闭了一定质量的理想气体．现保持温度不变，把气缸稍微倾斜一点，重新平衡后，气体的（ ）
A．压强不变 B．压强变小
C．体积不变 D．体积变小
2．某同学借助铅笔把气球塞进一只瓶子里，并拉大气球的吹气口，反扣在瓶口上，然后，给气球吹气，发现要把气球吹大，非常困难，不管怎么吹，气球不过大了一丁点，这主要是因为（　　）
A．瓶和气球之间密封着的空气体积缩小，压强增大，阻碍了气球的膨胀
B．气球里气体质量增大压强增大
C．气球一部分与瓶接触受到瓶的阻力
D．气球和嘴连通的部分狭小，压强很大，阻碍了人往气球里吹气
3．下列定律中属于理想化实验的推论的是（ ）
A．牛顿第一定律
B．牛顿第二定律
C．法拉第电磁感应定律
D．波意耳定律
4．如图所示，两端开口的U形管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在右管中再注入一些水银，平衡后则( )
A．两侧水银面A，B高度差h减小
B．两侧水银面A，B高度差h增大
C．右侧封闭气柱体积变大
D．两侧水银面A，B高度差h不变
5．倒在杯中的香槟酒中会冒出一连串上升的气泡，这些气泡在开始上升过程中( )
A．体积越来越大，速度越来越快
B．体积越来越大，速度基本不变
C．体积基本不变，速度越来越快
D．体积基本不变，速度基本不变
6．某同学用一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据，却在图上画出了两条不同直线，造成这种情况的原因不可能是（　　）
A．两次实验中保持空气质量、温度相同，所取气体压强的数据不同
B．两次实验中空气的质量相同，温度不同
C．两次实验中温度相同，空气质量不同
D．两次实验中温度相同，空气的摩尔数不同
7．一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态．则 ．
A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大
B．A到B的过程中，气体内能增加
C．A到B的过程中，单位体积内的气体分子数增多
D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
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．用压强为、容积为20L的储气瓶给容积为280L的真空容器缓慢充气，当自然停止时，容器内的压强应为（ ）．
A． B． C． D．
10．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
11．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在玻璃管的D处钻一小孔，则（　　）
A．封闭气体的压强增大 B．封闭气体的体积增大
C．封闭气体的压强减小 D．封闭气体的体积不变
12．现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是
A． B．
C． D．
13．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，每次向轮胎冲入的气体体积为V0、压强也为p0，则充气次数为（　　）
A． B． C． D．
14．一根内径均匀、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
15．如图所示开口向上的竖直玻璃管内有一段被水银封闭的空气柱，当玻璃管绕过下端的水平轴侧过一个小角度后，管内空气柱的长（ ）
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
二、填空题（共4题）
16．紧闭瓶盖的塑料瓶下方开一个小孔，让瓶中的水流出，此过程中瓶内气体可看成________过程；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，则此时瓶内气体的压强为________．（已知液体密度ρ，重力加速度g，外界大气压P0）
17．如图，玻璃瓶倒扣在水中为漂浮状态．若环境温度不变，大气压强缓慢增大，玻璃瓶内气体的体积将_________；玻璃瓶内外水面的高度差将_________．（选填“变大”“变小”或“不变”）
18．一玻璃瓶质量为160g，容积为200cm3，当把它从空气中开口向下缓缓按入水中某一深度，释放后恰能平衡。若忽略玻璃瓶壁厚度，忽略瓶中空气质量，大气压强为p0＝105Pa，水的密度为1×103kg/m3，取g＝10m/s2，整个过程中温度不变。则瓶在平衡位置时瓶内外液面差高度h=______m；若瓶在此平衡位置偏上释放，瓶做何种运动？_______
19．某实验小组利用DIS验证一定质量理想气体的某一实验定律，实验装置图见下图1。
主要实验过程如下：
a.将压强传感器接入数据采集器；
b.取出注射器，将注射器的活塞置于20ml处（初始值可任意选值），并通过软管与压强传感器的测口紧密连接；
c.打开“计算表格”，增加变量“V ”表示注射器的体积，拉动注射器的活塞至4ml处，手动输入V值；
d.点击记录压强值，缓慢推动活塞改变并输入V的值，记录不同的V值对应的压强数据；
f.启动“绘图”功能，分别作出“p-V ”图像（如上图2）和“p-1/V ”图像（如上图3）.
(1)该装置可用于验证_____________定律。（填写气体实验定律名称）
(2)利用DIS已经能比较精确的得到相关的数据，但还是存在一些误差，本实验造成误差主要来源于_______________，为了减少误差，可以采取的措施是_______________________。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，在水平地面上放置一个高为48cm、质量为30kg的圆柱形金属容器，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计。容器顶部通过一个质量为10kg的薄圆柱形活塞密闭一些空气，活塞与容器内横截面积均为50cm2，打开阀门，让活塞下降直至静止。不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
①求活塞静止时距容器底部的高度；
②活塞静止后关闭阀门，通过计算说明对活塞施加竖直向上的拉力能否将金属容器缓缓提离地面。
21．如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：
（1）最终气体B压强；
（2）活塞推动的距离。
22．如图，横截面积均为的两个导热气缸，下端由容积可忽略的细管连通，细管中间有一阀门K。两气缸分别用质量为和的活塞封闭着两部分气体。左边活塞距气缸底部，右边活塞距气缸底部。忽略活塞与容器壁间的摩擦力，容器壁导热性能良好，大气压强为，现打开阀门K。求：
（1）最终左边活塞的高度将上升还是下降；
（2）最终左边活塞的高度的变化量。
23．某汽车轮胎内有压强为、体积为、温度为0℃的理想气体．已知阿伏加德罗常数，气体处于标况(时的体积是22.4L)求:
（1）该轮胎内气体在标况时的体积．
（2）该轮胎内气体的分子数．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．A
4．B
5．A
6．A
7．D
8．C
9．A
10．B
11．A
12．B
13．C
14．A
15．A
16． 等温
17． 变小 不变
18． 2.5 向上做加速度增加的加速运动
19． 玻意耳 针筒气密性带来的系统误差 用润滑油涂活塞，防止气体飞出或进入
20．①20cm；②不能
21．（1）82.5cmHg（2）10.363cm
22．（1）上升；（2）
23．（1）6.72×10-2m3 （2）1.8×1024
答案第1页，共2页