(练习)第2章 素养提升课 气体实验定律的综合应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

素养提升练 一、选择题 1．篮球赛上同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.3 atm，已知篮球内部容积为7.5 L。现用简易打气筒给篮球打气，如图所示，每次能将0.3 L、1.0 atm的空气打入球内，已知篮球的正常气压范围为1.5～1.6 atm。忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，应打气的次数范围是(　　) A．5～7次　　　　 B．5～8次 C．7～12次 D．12～15次 2．如图所示，相同的两支两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量、同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是(　　) A．均向下移动，A管移动较多 B．均向上移动，A管移动较多 C．A管向上移动，B管向下移动 D．无法判断 3．左端封闭、右端开口、粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让U形管保持竖直状态做自由落体运动，则(　　) A．气体柱Ⅰ长度将减小 B．气体柱Ⅱ长度将增大 C．左管中水银柱A将上移 D．右管中水银面将下降 4.如图所示，汽缸上下两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与汽缸光滑接触。初始时活塞和两侧气体均处于平衡态，因活塞有质量，所以下侧气体压强是上侧气体压强的两倍，上下气体体积之比V1∶V2＝1∶2，温度之比T1∶T2＝2∶5。保持上侧气体温度不变，改变下侧气体温度，使两侧气体体积相同，此时上下两侧气体的温度之比为(　　) A．4∶5 B．5∶9 C．7∶24 D．16∶25 5．桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24 cm，高为35 cm；柱形压水气囊直径为6 cm，高为8 cm，水桶颈部的长度为10 cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10 m水压产生的压强，当桶内的水还剩5 cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出？(不考虑温度的变化)(　　) A．2次 B．3次 C．4次 D．5次 6．如图所示，圆柱形汽缸水平放置，活塞将汽缸分为左右两个气室，两侧气室内密封等质量的氮气。现通过接口K向左侧气室内再充入一定质量的氮气，活塞再次静止时左右两侧气室体积之比为3∶1。汽缸导热良好，外界温度不变，活塞与汽缸间无摩擦，则从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．3∶1 二、 非选择题 7．(2022·四川成都高二期末)如图所示，开口向上的汽缸内盛有一定深度的水银，一粗细均匀，长为l＝24 cm且下端开口的细玻璃管竖直漂浮在水银中。平衡时，玻璃管露出水银面的高度和进入玻璃管中的水银柱的长度均为h1＝6 cm，轻质活塞到水银面的高度为h0＝12 cm，水银面上方的气体压强p0相当于76 cm水银柱产生的压强。现施外力使活塞缓慢向下移动，当玻璃管上端恰好与水银面齐平时，进入玻璃管中的水银柱长度为h2＝12 cm。活塞与汽缸壁间的摩擦不计且密封性良好，玻璃管的横截面积远小于汽缸的横截面积，整个过程中各部分气体的温度保持不变，求： (1)玻璃管上端恰好与水银面齐平时，玻璃管内气体的压强相当于多少厘米水银柱产生的压强； (2)整个过程中活塞向下移动的距离。 8．如图所示，一定质量的理想气体封闭在体积为V0的绝热容器中，初始状态阀门K关闭，容器内温度与室温相同，为T0＝300 K，有一光滑绝热活塞C(体积可忽略)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的2倍，A室容器上连接有一U形管(管内气体的体积可忽略)，左管水银面比右管水银面高76 cm。已知外界大气压强p0＝76 cmHg。则： (1)将阀门K打开使B室与外界相通，稳定后，A室的体积变化量是多少？ (2)打开阀门K，稳定后，再关闭阀门K，接着对B室气体缓慢加热，而A室气体温度始终等于室温，当加热到U形管左管水银面比右管水银面高19 cm时，B室内温度是多少？ 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 素养提升练 1 2 3 4 5 6 A A A D B A 1．A　[球内原有气体压强为p1＝1.3 atm时，其体积为V＝7.5 L，设需打气n次，球内气压回到正常范围，设球内正常气压为p2，每次打入的空气为ΔV。由玻意耳定律有p2V＝p1V＋np0ΔV，解得n＝，当p2＝1.5 atm时，解得n＝5，当p2＝1.6 atm时，解得n＝7.5，所以需打气的次数范围是5～7次。故A正确。] 2．A　[封闭气柱均做等压变化，故封闭气柱下端的水银面高度不变，根据盖-吕萨克