2.2气体的等温变化（分层训练）-【大单元教学】高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第三册）

选择性必修三（人教版2019）物理大单元设计 第二单元 气体、固体和液体 2.2气体的等温变化 [基础达标练] 知识点1 玻意耳定律及其简单应用 1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（　　） A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数 C．气体的压强 D．气体的体积 2．将小试管倒扣在广口瓶内的水银中。此时试管恰好浮于水面，如图所示。如果环境温度不变，而大气压变大，则以下哪个物理量保持不变？（　　） A．管内气体压强 B．管内气体密度 C．试管露出水银面的高度 D．管内外液面高度差 3．如图，粗细均匀的U型管管口向上竖直放置，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为h，U型管的宽度为d ，且d<h。现将U型管顺时针缓慢转过90°至两个平行管水平且处于同一竖直面内，设温度不变，管的直径可忽略不计，则在此过程中（　　） A．封闭空气柱长度不断变小 B．封闭空气柱长度先变小后变大 C．封闭空气柱长度不断变大 D．封闭空气柱长度先变大后变小 4．如图所示，竖直放置的、内径粗细均匀的U形玻璃管左端开口，右端封闭，管内通过水银柱封闭有一段可视为理想气体的空气柱。已知空气柱长度为d=20cm，两侧水银柱液面的高度差为h=10cm，大气压强为，环境温度为，热力学温度与摄氏温度之间的关系为。下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的压强为86cmHg B．若将该U形玻璃管以为轴由竖直位置缓慢旋转至水平位置（此过程中水银未溢出），则最终空气柱的长度约为17.4cm C．若使封闭气体温度降低，则h不变，d减小 D．若将U形玻璃管竖直置于非密闭的恒温箱中，当恒温箱温度为432℃时U形管两侧水银面相平 知识点2 气体等温变化图像 5．一定质量的理想气体由状态A沿直线变到状态B的过程如图所示，A、B两点位于同一双曲线上，则此变化过程中气体（　　） A．温度一直下降 B．内能先增大后减小 C．温度先下降后上升 D．内能一直增大 6．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 7．一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。、为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。、为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 知识点3 实验：探究气体等温变化的规律 8．为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系，某兴趣小组同学借助如图所示DIS实验软件系统进行实验，主要步骤如下： ①将压强传感器接入数据采集器； ②将注射器体积调整为18mL，并接入压强传感器； ③打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为18mL时的压强值； ④减小注射器内气体体积，重复②③操作，每隔1mL记录一次数据，得到如下表实验数据。 次序 1 2 3 4 5 压强 104.0 112.7 117.9 125.3 132.9 体积 18 17 16 15 14 体积的倒数 0.056 0.059 0.063 0.067 0.071 乘积 1872.0 1915.9 1886.4 1879.5 1860.6 回答下列问题： (1)根据表中实验数据，以为纵坐标进行拟合，发现是一条不过原点的直线，应该选择表中 为横坐标； (2)将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的主要为 的体积（漏气的体积远小于）； (3)实验小组同学发现将体积一栏每次的体积加上前后，乘积一栏均依次增加，可能原因为 。 9．实验小组利用图丙所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。在橡胶套和活塞间封闭着一段空气柱，可由气压计读出管内气体的压强，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。 回答以下问题： (1)利用测量得到的数据，在实验误差允许范围内，图丁中的拟合线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体______（填“A”或“B”）。 A．压强与体积成反比 B．压强与体积成正比 (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是 和 。 10．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”的实验中，某小组同学通过上拉或下压柱塞得到了a、b、c、d四组实验数据，如图所示是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（L单位：cm）算出体积，四组实验数据如下表。 次数 a b c d 压强 0.8 1.6 1.9 体积 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数 0.125 0.156 0.25 0.297 (1)实验研究的对象是 ，实验中应保持不变的参量是 和 。 (2)实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是________。 A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 B．推动活塞时要缓慢 C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 (3)实验数据b对应的压强应为 ，根据上表数据作出的图像，可得出实验结论：质量一定的理想气体， 。 [能力提升练] 11．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． D．B→C过程中，气体的体积增大，压强减小，温度不变 12．如图所示为一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法中正确的是（　　） A． B． C．一定质量的理想气体，在不同温度下的等温线是不同的 D．一定质量的理想气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 13．如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，下图中能正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（　　） A． B． C． D． 14．如图所示，一细线竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止。缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦，且不漏气，气体温度保持不变。当大气压强减小时，下列说法正确的是（    ） A．细绳所受的拉力将增大 B．细绳所受的拉力将不变 C．缸内气体的体积将增大 D．缸内气体的体积将减小 15．如图所示，均匀U形管内盛有液体，左右液面相平。左管用活塞封闭了一定量的气体A，右管封闭气体B，开始A、B两部分气体压强均为，气柱的长度均为h，现将活塞缓慢上提，提升的高度为，则此过程中（　　） A．气柱A的长度增加量等于d B．气柱B的长度增加量小于d C．气体A的最终压强等于 D．气体A的最终压强大于 16．如图所示为便携式登山氧气瓶，氧气瓶通过细管和上端封闭的细玻璃管相连，玻璃管内用很短的一段水银柱（质量不计）在玻璃管上方封闭了一段气柱，已知标准大气压强为。开始时氧气瓶内氧气压强为，上方封闭气柱长度为8cm，随着氧气的使用，水银柱逐渐下降，通过下降的距离可以读出氧气瓶内剩余氧气的质量与原来氧气质量的比值。使用一段时间后，发现水银柱下降了4cm，使用过程中环境温度不变，则此时（　　） A．氧气瓶内氧气的压强为 B．氧气瓶内氧气的压强为 C．氧气瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为 D．氧气瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为 [高频考题实战练] 17．如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．整个过程，外力做功大于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 E．左端活塞到达位置时，外力等于 18．如图，水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接．汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同．略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态．若始末状态A、B的压强变化量、均大于零，对活塞压力的变化量，则(   ) A．A体积增大 B．A体积减小 C．> D．< 19．两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 B．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 C．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 D．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 20．如图所示，某同学将一玻璃杯开口向下压入水面下适当位置，松手后该玻璃杯恰好悬浮于水中，其内封闭了一定质量的空气（可视为理想气体）。若水温均匀恒定，且该玻璃杯内的空气质量保持不变，则（    ） A．仅将该玻璃杯稍上移，松手后仍将悬浮于水中 B．仅将该玻璃杯稍上移，松手后将加速上升 C．仅将该玻璃杯稍下移，松手后仍将悬浮于水中 D．仅将该玻璃杯稍下移，松手后将加速下降 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 选择性必修三（人教版2019）物理大单元设计 第二单元 气体、固体和液体 2.2气体的等温变化 [基础达标练] 知识点1 玻意耳定律及其简单应用 1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（　　） A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数 C．气体的压强 D．气体的体积 【答案】A 【解析】等温变化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，所以分子的平均速率不变；压强、体积发生相应的变化，则单位体积内的分子数发生变化。 故选A。 2．将小试管倒扣在广口瓶内的水银中。此时试管恰好浮于水面，如图所示。如果环境温度不变，而大气压变大，则以下哪个物理量保持不变？（　　） A．管内气体压强 B．管内气体密度 C．试管露出水银面的高度 D．管内外液面高度差 【答案】D 【解析】试管内气体压强为 当外界的大气压强增大时，试管中气体的压强增大，体积减小，密度增大； 根据物体的沉浮条件 因为物体重力不变，所以不变，故试管内外的水银面高度差不变，因此试管将下沉一些。 故选D。 3．如图，粗细均匀的U型管管口向上竖直放置，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为h，U型管的宽度为d ，且d<h。现将U型管顺时针缓慢转过90°至两个平行管水平且处于同一竖直面内，设温度不变，管的直径可忽略不计，则在此过程中（　　） A．封闭空气柱长度不断变小 B．封闭空气柱长度先变小后变大 C．封闭空气柱长度不断变大 D．封闭空气柱长度先变大后变小 【答案】D 【解析】左侧封闭的气体压强为 因为d<h，现将U型管顺时针缓慢转过90°至两个平行管水平且处于同一竖直面内的过程中设转过的角度为，则在假设液柱不动的情形下的高度差为 左右高度差先变大后变小，所以压强先变小后增大，设温度不变，根据玻意耳定律 可知长度先变大后变小。 故选D。 4．如图所示，竖直放置的、内径粗细均匀的U形玻璃管左端开口，右端封闭，管内通过水银柱封闭有一段可视为理想气体的空气柱。已知空气柱长度为d=20cm，两侧水银柱液面的高度差为h=10cm，大气压强为，环境温度为，热力学温度与摄氏温度之间的关系为。下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的压强为86cmHg B．若将该U形玻璃管以为轴由竖直位置缓慢旋转至水平位置（此过程中水银未溢出），则最终空气柱的长度约为17.4cm C．若使封闭气体温度降低，则h不变，d减小 D．若将U形玻璃管竖直置于非密闭的恒温箱中，当恒温箱温度为432℃时U形管两侧水银面相平 【答案】B 【解析】A．封闭气体的压强为 A项错误； B．U形玻璃管以为轴由竖直位置缓慢旋转至水平位置中，封闭气体发生等温变化，初状态为 ， 末状态为 ， 根据玻意耳定律 代入数据得 B项正确； C．若使封闭气体温度降低，气体体积减小，d减小，则h增大，C项错误； D．如果U形玻璃管置于非密闭的恒温箱中，则初状态为 ，， 末状态时假设两侧水银面相平，则有 ， 据理想气体状态方程可得 代入数据得 D项错误。 故选B。 知识点2 气体等温变化图像 5．一定质量的理想气体由状态A沿直线变到状态B的过程如图所示，A、B两点位于同一双曲线上，则此变化过程中气体（　　） A．温度一直下降 B．内能先增大后减小 C．温度先下降后上升 D．内能一直增大 【答案】B 【解析】A、B位于同一双曲线上，由图示图像可知，A、B两点在同一条等温线上，在直线AB上取一点C（可以取中点），过C点的等温曲线如图所示 由理想气体状态方程 可知，两等温线的温度关系为 则 由此可知，一定质量的气体由状态A变到状态B的过程中温度，先升高后降低。理想气体的内能正比于温度，故内能先增大后减小。 故选B。 6．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 【答案】C 【解析】A．等温线离坐标原点越远温度越高，故 A错误； B．过程中，温度降低，气体的内能减小，B错误； C．若气体状态沿图中虚线由，因为等温线离坐标原点越远温度越高，则温度先升高后降低，故气体的平均分子动能先变大后变小，C正确； D．过程中，温度升高，气体分子平均动能变大，单个气体分子对容器的平均冲击力变大，又因为压强不变，故气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数减小，D错误。 故选C。 7．一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。、为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。、为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．根据理想气体状态方程及曲线均为反比例函数曲线的一部分可得ab为等温变化，所以有 得 故A错误； B．a到c为等压变化，所以有 得 故B错误； C．cd为等温变化，所以有 解得 所以有 故C正确； D．ab为等温变化，所以有 得 所以有 故D错误。 故选C。 知识点3 实验：探究气体等温变化的规律 8．为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系，某兴趣小组同学借助如图所示DIS实验软件系统进行实验，主要步骤如下： ①将压强传感器接入数据采集器； ②将注射器体积调整为18mL，并接入压强传感器； ③打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为18mL时的压强值； ④减小注射器内气体体积，重复②③操作，每隔1mL记录一次数据，得到如下表实验数据。 次序 1 2 3 4 5 压强 104.0 112.7 117.9 125.3 132.9 体积 18 17 16 15 14 体积的倒数 0.056 0.059 0.063 0.067 0.071 乘积 1872.0 1915.9 1886.4 1879.5 1860.6 回答下列问题： (1)根据表中实验数据，以为纵坐标进行拟合，发现是一条不过原点的直线，应该选择表中 为横坐标； (2)将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的主要为 的体积（漏气的体积远小于）； (3)实验小组同学发现将体积一栏每次的体积加上前后，乘积一栏均依次增加，可能原因为 。 【答案】(1)体积的倒数或 (2)连接软管内气体 (3)手握注射器推活塞造成注射器内气体温度升高或没有缓慢移动活塞造成注射器内气体温度升高 【解析】（1）分析题表中数据可知，一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的倒数成正比，即图像为一条直线，故应以为纵坐标，体积的倒数为横坐标； （2）将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则加上的主要为连接软管内气体的体积； （3）实验小组同学发现将体积一栏每次的体积加上前后，乘积一栏依次增加，说明手握注射器推活塞造成注射器内气体温度升高或没有缓慢移动活塞造成注射器内气体温度升高。（说明：只要回答出注射器内气体温度升高就可得分） 9．实验小组利用图丙所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。在橡胶套和活塞间封闭着一段空气柱，可由气压计读出管内气体的压强，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。 回答以下问题： (1)利用测量得到的数据，在实验误差允许范围内，图丁中的拟合线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体______（填“A”或“B”）。 A．压强与体积成反比 B．压强与体积成正比 (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是 和 。 【答案】(1)A (2) 移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器封闭气体部分 【解析】（1）在实验误差允许范围内，图丁中的拟合线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，与成正比，即与成反比，故选A。 （2）[1][2]为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢，不能用手握住注射器封闭气体部分，这样能保证装置与外界温度一样。 10．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”的实验中，某小组同学通过上拉或下压柱塞得到了a、b、c、d四组实验数据，如图所示是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（L单位：cm）算出体积，四组实验数据如下表。 次数 a b c d 压强 0.8 1.6 1.9 体积 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数 0.125 0.156 0.25 0.297 (1)实验研究的对象是 ，实验中应保持不变的参量是 和 。 (2)实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是________。 A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 B．推动活塞时要缓慢 C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 (3)实验数据b对应的压强应为 ，根据上表数据作出的图像，可得出实验结论：质量一定的理想气体， 。 【答案】(1) 注射器内密闭的气体 温度 密闭气体的质量 (2)ABC (3) 1.0 温度不变时，压强与体积成反比 【解析】（1）[1][2][3]实验研究的对象是注射器内密闭的气体，保持不变的参量是温度和密闭气体的质量。 （2）A．活塞和针筒之间涂上润滑油，减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变，故A正确； B．缓慢推动活塞，保证气体的温度不变，故B正确； C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分，保证气体的温度不变，故C正确； D．实验前注射器内要吸入适量的空气，故D错误。 故选ABC。 （3）[1]由题图的压力表示数知实验数据b对应的压强为； [2]作出的图线为一条过原点的直线，可得出结论：质量一定的理想气体，温度不变时，压强与体积成反比。 [能力提升练] 11．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． D．B→C过程中，气体的体积增大，压强减小，温度不变 【答案】AD 【解析】A．若图像是过原点的一条直线，则说明气体发生等温变化，故是一个等温过程，也是等温变化过程，故A正确； BC．由于到体积不变，根据知，压强增大，则温度升高，可知 故BC错误； D．是一个等温过程，根据可知，增大，减小，故D正确。 故选AD。 12．如图所示为一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法中正确的是（　　） A． B． C．一定质量的理想气体，在不同温度下的等温线是不同的 D．一定质量的理想气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 【答案】ACD 【解析】AB．根据理想气体状态方程 pV乘积越大，温度越高，则 故A正确；B错误； CD．根据理想气体状态方程 可得 一定质量的理想气体，温度不同，系数CT不同，则等温线不同；在发生等温变化时，其压强与体积成反比。故CD正确。 故选ACD。 13．如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，下图中能正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AB 【解析】A．A图中可以直接看出温度不变，故A正确； B．B图说明 即pV乘积为常量，是等温过程，故B正确； C．C图是双曲线的一支，但横坐标是温度，温度在变化，故不是等温线，故C错误； D．D图的p－V图线不是双曲线，故也不是等温线，故D错误。 故选AB。 【点睛】根据PV=nRT，进行判断分析。 14．如图所示，一细线竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止。缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦，且不漏气，气体温度保持不变。当大气压强减小时，下列说法正确的是（    ） A．细绳所受的拉力将增大 B．细绳所受的拉力将不变 C．缸内气体的体积将增大 D．缸内气体的体积将减小 【答案】BC 【解析】AB．设汽缸质量为，活塞质量为，以汽缸和活塞为整体，根据受力平衡可得 可知当大气压强减小时，细绳所受的拉力将不变，故A错误，B正确； CD．以汽缸为对象，根据平衡条件有 可知当大气压强减小时，缸内气体压强减小，由于缸内气体温度不变，根据玻意耳定律可知缸内气体的体积将增大，故C正确，D错误。 故选BC。 15．如图所示，均匀U形管内盛有液体，左右液面相平。左管用活塞封闭了一定量的气体A，右管封闭气体B，开始A、B两部分气体压强均为，气柱的长度均为h，现将活塞缓慢上提，提升的高度为，则此过程中（　　） A．气柱A的长度增加量等于d B．气柱B的长度增加量小于d C．气体A的最终压强等于 D．气体A的最终压强大于 【答案】BD 【解析】A．假设水银柱不动则气柱A的长度增加量等于d，即B管内气柱长没变，根据玻意耳定律则A内压强减小B内压强不变，即A内压强小于B内压强，水银一定在左管内上升，故气柱A的长度增加量小于d，故A错误； B．假设气柱B的长度增加量等于d，则相当于A内气体长度没变，根据玻意耳定律可知，A内压强不变，B内压强减小，即A内压强大于B内压强，水银一定在右管内上升，故气柱B的长度增加量小于d，故B正确； CD．假设气柱A的长度增加量等于d，则 所以 而实际气柱A的长度增加量小于d，故气体A的最终压强大于p′，故C错误，D正确。 故选BD。 16．如图所示为便携式登山氧气瓶，氧气瓶通过细管和上端封闭的细玻璃管相连，玻璃管内用很短的一段水银柱（质量不计）在玻璃管上方封闭了一段气柱，已知标准大气压强为。开始时氧气瓶内氧气压强为，上方封闭气柱长度为8cm，随着氧气的使用，水银柱逐渐下降，通过下降的距离可以读出氧气瓶内剩余氧气的质量与原来氧气质量的比值。使用一段时间后，发现水银柱下降了4cm，使用过程中环境温度不变，则此时（　　） A．氧气瓶内氧气的压强为 B．氧气瓶内氧气的压强为 C．氧气瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为 D．氧气瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为 【答案】AC 【解析】AB．对于玻璃管上方的气体，初状态压强 ， 末状态 气体等温变化，有 解得 由于水银柱（质量不计），氧气瓶内氧气的压强 故A正确，B错误； CD．对氧气瓶内氧气分析，设氧气瓶体积为，初状态压强 体积为，末状态压强 体积为V，气体等温变化，有 解得 其氧气瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为 故C正确，D错误。 故选AC。 [高频考题实战练] 17．如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．整个过程，外力做功大于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 E．左端活塞到达位置时，外力等于 【答案】BDE 【解析】A. 根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞没有移动，可知整个过程，外力F做功等于0，A错误； BC. 根据汽缸导热且环境温度没有变，可知汽缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，B正确，C错误； D. 由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功： D正确； E. 左端活塞到达 B 位置时，根据压强平衡可得： 即： E正确。 故选BDE。 18．如图，水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接．汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同．略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态．若始末状态A、B的压强变化量、均大于零，对活塞压力的变化量，则(   ) A．A体积增大 B．A体积减小 C．> D．< 【答案】AD 【解析】AB．气温不变时，略抬高汽缸左端使之倾斜，设此时的细杆与水平面的夹角为θ，则有： 则可知A部分气体压强减小，B部分气体压强增加，对两部分气体由玻意耳定律得，A体积增大，B体积减小，A正确，B错误； C．开始时，两活塞受力平衡，略抬高汽缸左端使之倾斜，则A部分气体压强减小一些，B部分气体压强增大一些，而最终两个活塞的受力还要平衡，那么压力的变化不相等： C错误； D．由： 但 结合C分析可得，故有 D正确。 故选AD． 19．两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 B．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 C．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 D．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 【答案】BD 【解析】设题图甲中A、B两段气体的压强分别为、，题图乙中A、B两段气体的压强分别为、，设水银的密度为，水银柱的高度为h，若题图甲中A、B两段气体的长度均为3L，则题图乙中A、B两段气体的长度分别为2L、4L：则有 ， 根据玻意耳定律可得 ，， ， 联立解得 ， 故选BD。 20．如图所示，某同学将一玻璃杯开口向下压入水面下适当位置，松手后该玻璃杯恰好悬浮于水中，其内封闭了一定质量的空气（可视为理想气体）。若水温均匀恒定，且该玻璃杯内的空气质量保持不变，则（    ） A．仅将该玻璃杯稍上移，松手后仍将悬浮于水中 B．仅将该玻璃杯稍上移，松手后将加速上升 C．仅将该玻璃杯稍下移，松手后仍将悬浮于水中 D．仅将该玻璃杯稍下移，松手后将加速下降 【答案】BD 【解析】A B．仅将该玻璃杯稍上移，玻璃杯内空气压强减小，由玻意耳定律可得，体积增大，玻璃杯所受浮力增大，松手后将加速上升，故B正确，故A错误； C D．仅将该玻璃杯稍下移，玻璃杯内空气压强增大，由玻意耳定律可得，体积减小，玻璃杯所受浮力减小，松手后将加速下降，故C错误，故D正确。 故选BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$