2.2 《气体的等温变化》 筑基提能同步练习 高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2023高二下·阎良期末） 空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是（ ）
A．绝对湿度大而相对湿度也一定大
B．相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D．在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小
2．（2019高二下·黑龙江月考）人们感觉到空气的干湿程度，主要决定于（ ）
A．空气里所含水蒸气的多少 B．空气的温度
C．空气的绝对湿度 D．空气的相对湿度
3．（2024高二下·岳阳期末）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
4．（2024高二下·唐山期末）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．
5．（2024高二下·攀枝花期末）如图所示，一根粗细均匀的U形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强p=76cmHg。管内左右水平面的高度差h=16cm，左管内空气柱的长度L=19cm。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为（ ）
A．12cm B．16cm C．20cm D．24cm
6．（2024高二下·兖州月考）如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为 2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，问，用这个充气筒要充气多少次才能让气体压强增大到3atm（ ）
A．15次 B．18次 C．20次 D．22次
7．（2024高二下·广西壮族自治区期末）如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且，a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则（ ）
A．A气体的压强大于外界大气压强
B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C．水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D．水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2024高二下·南昌期中）两端开口、内径均匀的U形管中，右边管内有一部分空气被水银柱与外界隔开，被封气柱下方的水银面与左管中的水银面间的高度差为h，如图所示.那么( ).
A．向左管注入一些水银时，h将减小
B．向左管注入一些水银时，h将不变
C．向右管注入一些水银时，h将增加
D．向左管注入一些水银时，h将增加
9．（2024高三下·辽宁模拟）如图所示，利用注射器上刻度可测封闭气体的体积，利用压强传感器可测封闭气体的压强，通过作压强与体积的关系图可探究封闭气体等温变化的规律。如果在不同环境温度、（且）下，实验操作和数据处理均正确，则下面四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2024高二下·西城期末）如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，细管中空气压强会随着洗衣缸中水面的升降而变化，再通过压力传感器控制进水阀门的开合，以达到自动控水的目的。下列说法正确的是（ ）
A．洗衣缸水位与细管水位总是等高
B．洗衣缸水位越高，传感器受到压力越大
C．洗衣缸水位与传感器受到压力成正比
D．洗衣缸进水过程，细管中的空气体积会不断减小
11．（2024高二下·河南期末）如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为、体积为0.02L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为，当壶内空气压强降至时便不能向外喷水。现在喷壶中装入1.2L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证喷水效果，打气筒最少打气25次
B．为了保证喷壶安全，打气筒最多打气40次
C．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L
D．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L
12．（2023高二下·安源期中）设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为r和2r，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。外界大气压强为p0，最初气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通两气缸，开始时A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．当活塞A向右移动时，水的深度h=5m
B．此深度计能测的最大深度h=22.5m
C．若要测量的最大水深h=25m，气缸I内通过A所封气体的压强应改为p=2p0
D．若要测量的最大水深h=50m，气缸II内通过B所封气体的压强应改为p=5.75p0
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（2024高二下·旺苍期末）疫情期间，需要使用消毒喷雾壶对公共场合进行消毒，其结构如图所示，内部可用容积为3L，授作时，工作人员装入稀释过的2L药液后旋繁壶盖，关闭喷水阀门，拉动手柄打气15次，假设每次打入压强为105Pa、体积为0.1L的气体，大气压强为105Pa，在整个过程中可认为壶内温度不变，不考虑管内的药液体积和管内药液产生的压强。
（1）求打气15次后壶内气体的压强；
（2）现打开阀门，消毒液喷出，当壶内不再喷出消毒液时，求壶内剩余消毒液的体积。
14．（2024高一上·涪城开学考）日常生活中的许多现象，往往隐含着许多科学道理，如；
a．自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸
b．压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力；
（1）关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢？小明做出了以下猜想：
猜想一：可能与气体的温度有关；
猜想二：可能与气体的体积有关。
（2）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
①取一根长约为1m，一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图甲：
②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 为止；
③再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定，温度越高，产生的压强越 。
（3）小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二：
①实验中，小明要控制气体的温度和 不变，改变 测量压强：
②小明实验记录的数据如下：
实验次数 压强 体积 值
1 1.1925
2 1.2000
3 1.2125
4 1.2000
5 1.2000
分析表中数据，可得结论： 。
15．（2024高二下·江岸期末）气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图，汽缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关，气罐向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积汽缸有效容积V=25mL，气钉枪正常使用时气罐内压强范围为，为大气压强，当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气，压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变，已知气罐内气体初始压强为
（1）充气结束后用气钉枪射出 100颗钉子后，通过具体计算判断气泵是否会自动启动充气；
（2）使用过程中，当气罐内气体压强降为4p0，此时气罐内空气质量m0，气泵启动充气，充气过程停止使用气钉枪，当充气结束时，气泵向气罐内泵入的空气质量为，求
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】A.相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水蒸气的饱和压强之比。相对湿度大，可能此温度下饱合气压更大，比值可能不大，也就是绝对湿度大而相对湿度可能不大，A不符合题意；
B.相对湿度是100%，表明在当时的温度下，水蒸气的实际压强与相同温度时水蒸气的饱和压强相等，所以空气中的水汽已达到饱和状态，B符合题意；
C.水的饱和气压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大，C不符合题意；
D.在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据绝对湿度和相对湿度的概念判断相对湿度和绝对湿度的大小关系，以及相对湿度是100%时，空气中的水蒸汽压强与相同温度时水蒸气的饱和压强的关系；湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大；在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越大。
2．【答案】D
【知识点】饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】人们感觉到空气的干湿程度，主要取决于空气的相对湿度，
故答案为：D。
【分析】空气的相对湿度是针对当前的温度而言的，是一个相对值，不能反映此时空气的绝对湿度。
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
4．【答案】D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
5．【答案】D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
6．【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
7．【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
8．【答案】B,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
9．【答案】B,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
10．【答案】B,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
11．【答案】B,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A．气体温度不变，气体做等温变化，有
解得
次
故A错误；
B．为了保证喷壶安全，有
解得
次
故B正确；
CD．设可向外喷出水的体积为，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】气体温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律进行分析。
12．【答案】B,C,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
13．【答案】（1）；（2）
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
14．【答案】标记处；大；质量；气体的体积；一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成反比
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（2）②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到标记处为止，这样可以通过比较水银柱的长度来比较气体压强的大小。据右图可知，水银柱下方的空气的压强恰好等于水银柱的压强和水银柱上方的气压之和。
③由于步骤二中水银柱的长度比步骤一中水银柱的长度长，所以
同理
而三个步骤中体的温度是升高的，所以可得到：一定质量的气体，温度越高，产生的压强越大。
（3）①猜想二中，根据控制变量法，所以应控制气体的温度、质量不变，改变气体的体积，来测量压强。
②根据表格数据得出结论，分析表格数据知，每次数据对应的值约为，体积逐渐增大，压强逐渐减小，所以可得出结论：一定质量的体，温度一定时，压强与体积成反比。
【分析】（2）②在外界大气压不变的情况下，水银柱越高，说明管中气体的压强越大，即在这里我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度；
③据实验现象得出结论即可；
（3）①根据控制变量法分析解答；
②根据表格数据得出结论。
15．【答案】解：（1）由题，气体为等温变化，设发射第一个钉子有
解得
发射第二个钉子有
解得
发射第三个钉子有
解得
由此类推，则发第100个钉子后，有
故答案为：不会。
（2）充气之前，气罐内气体的压强为4p0，充气后气罐内气体的压强为6.5p0，充气过程可视为等温变化，所以有
解得
又由
解得
解得
，故答案为：
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】对题目情景进行分析，可判断过程为等温变化，根据理想气体状态方程可列相关表达式对题目进行分析判断。
1 / 12.2 《气体的等温变化》 筑基提能同步练习 高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2023高二下·阎良期末） 空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是（ ）
A．绝对湿度大而相对湿度也一定大
B．相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D．在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小
【答案】B
【知识点】饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】A.相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水蒸气的饱和压强之比。相对湿度大，可能此温度下饱合气压更大，比值可能不大，也就是绝对湿度大而相对湿度可能不大，A不符合题意；
B.相对湿度是100%，表明在当时的温度下，水蒸气的实际压强与相同温度时水蒸气的饱和压强相等，所以空气中的水汽已达到饱和状态，B符合题意；
C.水的饱和气压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大，C不符合题意；
D.在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据绝对湿度和相对湿度的概念判断相对湿度和绝对湿度的大小关系，以及相对湿度是100%时，空气中的水蒸汽压强与相同温度时水蒸气的饱和压强的关系；湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大；在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越大。
2．（2019高二下·黑龙江月考）人们感觉到空气的干湿程度，主要决定于（ ）
A．空气里所含水蒸气的多少 B．空气的温度
C．空气的绝对湿度 D．空气的相对湿度
【答案】D
【知识点】饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】人们感觉到空气的干湿程度，主要取决于空气的相对湿度，
故答案为：D。
【分析】空气的相对湿度是针对当前的温度而言的，是一个相对值，不能反映此时空气的绝对湿度。
3．（2024高二下·岳阳期末）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
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
4．（2024高二下·唐山期末）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．
【答案】D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
5．（2024高二下·攀枝花期末）如图所示，一根粗细均匀的U形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强p=76cmHg。管内左右水平面的高度差h=16cm，左管内空气柱的长度L=19cm。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为（ ）
A．12cm B．16cm C．20cm D．24cm
【答案】D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
6．（2024高二下·兖州月考）如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为 2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，问，用这个充气筒要充气多少次才能让气体压强增大到3atm（ ）
A．15次 B．18次 C．20次 D．22次
【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
7．（2024高二下·广西壮族自治区期末）如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且，a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则（ ）
A．A气体的压强大于外界大气压强
B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C．水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D．水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2024高二下·南昌期中）两端开口、内径均匀的U形管中，右边管内有一部分空气被水银柱与外界隔开，被封气柱下方的水银面与左管中的水银面间的高度差为h，如图所示.那么( ).
A．向左管注入一些水银时，h将减小
B．向左管注入一些水银时，h将不变
C．向右管注入一些水银时，h将增加
D．向左管注入一些水银时，h将增加
【答案】B,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
9．（2024高三下·辽宁模拟）如图所示，利用注射器上刻度可测封闭气体的体积，利用压强传感器可测封闭气体的压强，通过作压强与体积的关系图可探究封闭气体等温变化的规律。如果在不同环境温度、（且）下，实验操作和数据处理均正确，则下面四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
10．（2024高二下·西城期末）如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，细管中空气压强会随着洗衣缸中水面的升降而变化，再通过压力传感器控制进水阀门的开合，以达到自动控水的目的。下列说法正确的是（ ）
A．洗衣缸水位与细管水位总是等高
B．洗衣缸水位越高，传感器受到压力越大
C．洗衣缸水位与传感器受到压力成正比
D．洗衣缸进水过程，细管中的空气体积会不断减小
【答案】B,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
11．（2024高二下·河南期末）如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为、体积为0.02L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为，当壶内空气压强降至时便不能向外喷水。现在喷壶中装入1.2L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证喷水效果，打气筒最少打气25次
B．为了保证喷壶安全，打气筒最多打气40次
C．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L
D．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L
【答案】B,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A．气体温度不变，气体做等温变化，有
解得
次
故A错误；
B．为了保证喷壶安全，有
解得
次
故B正确；
CD．设可向外喷出水的体积为，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】气体温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律进行分析。
12．（2023高二下·安源期中）设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为r和2r，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。外界大气压强为p0，最初气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通两气缸，开始时A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．当活塞A向右移动时，水的深度h=5m
B．此深度计能测的最大深度h=22.5m
C．若要测量的最大水深h=25m，气缸I内通过A所封气体的压强应改为p=2p0
D．若要测量的最大水深h=50m，气缸II内通过B所封气体的压强应改为p=5.75p0
【答案】B,C,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（2024高二下·旺苍期末）疫情期间，需要使用消毒喷雾壶对公共场合进行消毒，其结构如图所示，内部可用容积为3L，授作时，工作人员装入稀释过的2L药液后旋繁壶盖，关闭喷水阀门，拉动手柄打气15次，假设每次打入压强为105Pa、体积为0.1L的气体，大气压强为105Pa，在整个过程中可认为壶内温度不变，不考虑管内的药液体积和管内药液产生的压强。
（1）求打气15次后壶内气体的压强；
（2）现打开阀门，消毒液喷出，当壶内不再喷出消毒液时，求壶内剩余消毒液的体积。
【答案】（1）；（2）
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
14．（2024高一上·涪城开学考）日常生活中的许多现象，往往隐含着许多科学道理，如；
a．自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸
b．压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力；
（1）关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢？小明做出了以下猜想：
猜想一：可能与气体的温度有关；
猜想二：可能与气体的体积有关。
（2）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
①取一根长约为1m，一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图甲：
②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 为止；
③再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定，温度越高，产生的压强越 。
（3）小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二：
①实验中，小明要控制气体的温度和 不变，改变 测量压强：
②小明实验记录的数据如下：
实验次数 压强 体积 值
1 1.1925
2 1.2000
3 1.2125
4 1.2000
5 1.2000
分析表中数据，可得结论： 。
【答案】标记处；大；质量；气体的体积；一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成反比
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（2）②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到标记处为止，这样可以通过比较水银柱的长度来比较气体压强的大小。据右图可知，水银柱下方的空气的压强恰好等于水银柱的压强和水银柱上方的气压之和。
③由于步骤二中水银柱的长度比步骤一中水银柱的长度长，所以
同理
而三个步骤中体的温度是升高的，所以可得到：一定质量的气体，温度越高，产生的压强越大。
（3）①猜想二中，根据控制变量法，所以应控制气体的温度、质量不变，改变气体的体积，来测量压强。
②根据表格数据得出结论，分析表格数据知，每次数据对应的值约为，体积逐渐增大，压强逐渐减小，所以可得出结论：一定质量的体，温度一定时，压强与体积成反比。
【分析】（2）②在外界大气压不变的情况下，水银柱越高，说明管中气体的压强越大，即在这里我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度；
③据实验现象得出结论即可；
（3）①根据控制变量法分析解答；
②根据表格数据得出结论。
15．（2024高二下·江岸期末）气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图，汽缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关，气罐向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积汽缸有效容积V=25mL，气钉枪正常使用时气罐内压强范围为，为大气压强，当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气，压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变，已知气罐内气体初始压强为
（1）充气结束后用气钉枪射出 100颗钉子后，通过具体计算判断气泵是否会自动启动充气；
（2）使用过程中，当气罐内气体压强降为4p0，此时气罐内空气质量m0，气泵启动充气，充气过程停止使用气钉枪，当充气结束时，气泵向气罐内泵入的空气质量为，求
【答案】解：（1）由题，气体为等温变化，设发射第一个钉子有
解得
发射第二个钉子有
解得
发射第三个钉子有
解得
由此类推，则发第100个钉子后，有
故答案为：不会。
（2）充气之前，气罐内气体的压强为4p0，充气后气罐内气体的压强为6.5p0，充气过程可视为等温变化，所以有
解得
又由
解得
解得
，故答案为：
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】对题目情景进行分析，可判断过程为等温变化，根据理想气体状态方程可列相关表达式对题目进行分析判断。
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