2.2气体的等温变化（重点练）-高二物理同步课堂（人教版选择性必修第三册）

2.2气体的等温变化 精练考点 考点一 实验：探究气体等温变化的规律 1 考点二 气体的等温变化 7 考点三 封闭气体压强的计算 15 考点一 实验：探究气体等温变化的规律 1．某实验小组用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和____。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度 D．实验必须测量柱塞的横截面积，以获知被封闭气体的体积 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组在不同的环境温度下进行了实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T₁____________T₂(选填“<”“=”或“>”)。 (4)实验小组同学做出 图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图3的_______(选填“①”或“②”)所示。 【答案】(1)质量 (2)AC (3)< (4)② 【详解】（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量。 （2）A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性，故A正确； B．实验时应缓慢推拉柱塞等稳定后再读数，以避免气体温度发生变化，故B错误； C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度，故C正确； D. 实验不必测量柱塞的横截面积，以气柱的长度值代替气体的体积值即可，选项D错误。 故选AC。 （3）因T2对应的图像的pV值较大，可知温度较高，即这两次实验气体的温度大小关系为T1<T2 （4）根据可知若漏气，则C减小，即图像的斜率减小，则图像为②； 2．某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出注射器的直径 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________（选填“<”“=”或“>”）T₂。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明的意义____________。 【答案】(1)C (2)保持气体温度不变 (3) (4)软管内气体体积 【详解】（1）AC．由于注射器的直径均匀恒定，根据 可知，体积和空气柱长度成正比，所以只需要读取刻度尺上显示的空气长度，无需测量直径，故读取刻度尺上显示的空气柱长度操作需要，A正确不符合题意。测出注射器的直径操作不需要，C错误符合题意； B．为了得知气压的变化情况，需要读取压力表上显示的气压值，故该操作需要。B正确不符合题意。 故选C。 （2）用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 （3）由图像可知同一体积所对应的压强更大，根据 可知，可得的温度更高。 （4）设软管内气体体积为，根据 整理得 结合图像有 说明的表示的软管内气体体积。 3．某物理探究小组用如图甲所示实验装置测定一个不规则形状的小物块的体积。小组成员先将注射器通过细软管与压强传感器相连，将不规则形状的小物块放置到注射器内，然后用活塞将注射器筒封闭。该小组成员缓慢推动活塞，根据注射器上的刻度和压强传感器显示的压强记录多组值，做出对应的图像如图乙所示。 (1)缓慢推动活塞的目的是保证气体的___________不发生变化。 (2)若不考虑细软管内气体的体积，不规则的小物块的体积为___________（保留两位有效数字）。 (3)若考虑细软管内气体的体积，则测得的小物块的体积___________（填“大于”“等于”或“小于”）真实体积。 【答案】(1)温度 (2)2.0 (3)小于 【详解】（1）缓慢推动活塞的目的是保证气体的温度不发生变化。 （2）根据玻意耳定律有 整理得 结合图乙可知小物块的体积 （3）若考虑细软管内气体的体积，根据玻意耳定律有 整理得 可知小物块的体积测量值为，故小物块的体积小于真实体积。 4．如图甲所示，物理兴趣小组的同学用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞，向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时烧瓶内气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________（用题中字母表示）为横坐标的图像为近似过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。 (2)两名同学按照上述方法，用同一套实验装置各自进行实验后，将数据绘制在同一坐标系中，发现两图线在误差允许的范围内并不重合，如图乙所示，出现这种现象的原因可能是__________。 (3)另一同学以V为纵坐标、以为横坐标，绘制了如图丙所示的图像，其横轴截距为a，纵轴截距为b，则注水前封闭气体的体积为__________（用图中字母表示）。 【答案】(1) (2)环境温度不同 (3)b 【详解】（1）烧瓶容积为，由玻意耳定律有 整理得 可知以为横坐标绘制的图线为近似过原点的倾斜直线。 （2）两次图线都为过原点的直线，只是斜率不同，即C值不同，可能是因为环境温度不同。 （3）设注水前封闭气体的体积为，由玻意耳定律则有 整理得 所以图线的纵轴截距b是注水前封闭气体的体积。 5．用图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)下列说法正确的是________。 A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 (2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了 图像，如图乙中1、2图线所示。若两次实验气体的质量相同，则气体温度________。（选填“>”“<”或“=”） 【答案】(1)A (2)> 【详解】（1）A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体，防止漏气，A正确； B．应缓慢推拉柱塞以避免气体温度发生变化，B错误； C．不能用手握住注射器推拉柱塞以防止气体温度升高，C错误。 故选A。 （2）根据因两次实验气体的质量相同，则C相同；图像1斜率较大，可知气体温度。 考点二 气体的等温变化 6．如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，图中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】CD 【详解】根据 变形得 可知当一定质量的气体发生等温变化时，其图像为双曲线。 故选CD。 7．一定质量的理想气体分别保持温度、发生等温变化，已知，则下列能正确反映气体压强p随体积V变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据理想气体状态方程 可得 一定质量的理想气体发生等温变化，可知压强与体积成反比，即压强与体积的倒数成正比，故图像为过原点的直线，图像斜率为 可知温度越高，图像的斜率越大，由于 故选C。 8．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 【详解】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。 9．一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 【详解】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。 10．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 【详解】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。 11．一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 【详解】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。 12．在汽缸中，用活塞封闭一定质量的理想气体，经历a→b→c→d的一系列变化，p-V图像如图所示，其中bc的反向延长线过原点O，曲线cd是双曲线的一部分，a、b、d在一条平行于横轴的直线上。则______（填“a→b”“b→c”或“c→d”）；过程中气体的温度不变；d状态下单位时间与单位面积活塞碰撞的分子数与a状态相比______（填“要多”“要少”或“一样多”）。 【答案】 要少 【详解】[1]由图像可知过程中气体压强不变，体积增大，由理想气体状态方程可知气体的温度升高；过程中气体压强增大，体积增大，由理想气体状态方程可知气体的温度升高；过程中气体压强减小，体积增大，曲线是双曲线的一部分，由玻意耳定律可知气体的温度不变； [2]状态与状态相比压强相等、体积大，由理想气体状态方程可知温度要高，气体分子的平均速率大，所以状态下单位时间与单位面积活塞碰撞的分子数与状态相比要少。 13．如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成____________（选填“正比”或“反比”）；由图可知T1____________（选填“＞”“＝”或“＜”）T2。    【答案】 反比 ＜ 【详解】[1]一定质量的气体的等温线为双曲线的一支，由等温线的物理意义可知，压强与体积成反比； [2]对于一定质量的气体，温度越高，等温线离坐标原点的位置就越远，所以 14．开口向上，导热性能良好的汽缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（    ）    A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】由于汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律得知，气体体积与压强成反比，ABC错误，D正确。 故选D。 15．物理兴趣小组为更准确地测出气体的压强，用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图所示，由A到B温度说法正确的是（　　） A．先上升后下降 B．先下降后上升 C． D． 【答案】AD 【详解】CD．根据图像可知 根据 ， 可知 即A、B两状态位于同一条等温线上，C错误，D正确； AB．根据 可知，气体等温变化的图像是一条双曲线，并且距离原点越远，对应的温度越高，结合上述可知由A到B温度先上升后下降，A正确，B错误。 故选AD。 考点三 封闭气体压强的计算 16．如图所示，竖直放置的粗细均匀玻璃管中用水银封闭一定质量的理想气体，水银柱长度为，被封闭气柱长度为。环境温度保持不变，大气压强恒为。将玻璃管绕底端缓慢转过180°，使玻璃管开口向下，此过程中无水银溢出，此时被封闭气柱长度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】初始时，被封闭气体的压强为 ， 玻璃管开口向下时，被封闭气体的压强为 由玻意耳定律得，l1 = 7cm 解得 故选B。 17．将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，下列判断正确的是（　　） A．若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B．若将试管稍下移后放手，试管会下沉 C．若将试管稍上移后放手，试管会静止 D．若将试管稍上移后放手，试管会下沉 【答案】B 【详解】AB．下移则水压增大，试管内气体压强增大，根据可知，试管内气体收缩，浮力小于重力，试管会下沉，故A错误，B正确； CD．上移则水压减小，试管内气体压强减小，根据可知，试管内气体膨胀，浮力大于重力，试管会上浮，故CD错误。 故选B。 18．如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，活塞处于平衡状态。现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°（如图乙所示），达到平衡后，与原来相比（　　） A．气体的压强变大 B．气体的压强变小 C．气体的体积变大 D．气体的体积不变 【答案】A 【详解】AB．对图甲中活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 对图乙中活塞进行分析有 可知 即与原来相比，气体的压强变大，故A正确，B错误； CD．气体温度不变，根据玻意耳定律有 由于压强增大，则气体体积变小，故CD错误。 故选A。 19．如图所示，两个相同的容器底部连通，往里面加入某种液体，稳定后封住右边容器顶部，此时液面距封口的距离为，用光滑活塞将左边容器封住。已知容器的横截面积为，大气压为，重力加速度为，液体密度为，活塞质量为，活塞在重力作用下向下移动。系统再次平衡后，求： (1)活塞下气体高度； (2)两边液面的高度差。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）容器中的气体发生等温变化，设稳定后活塞下气体压强为，则有 活塞受力平衡，对活塞有 联立解得； （2）如图所示，两边液面到容器顶部的总距离不变，有， 右边容器中的气体压强为 气体发生等温变化有 联立解得。 20．在一个电梯的轿厢中,一质量，内部横截面积的汽缸由一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部，电梯以加速度a匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度g取10m/s²。求： (1)图甲静止状态下,汽缸内气体的压强； (2)图乙电梯加速运动时汽缸内气体的压强和加速度a的大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）初态静置时，由活塞平衡，有 解得 （2）由玻意耳定律，有 解得 对汽缸由牛顿第二定律，有 解得 21．如图所示，某同学将针筒的针拔除后，用橡胶套封闭一定质量的理想气体做成弹射玩具，该同学先缓慢推动推杆将针筒内气体进行压缩，然后松开推杆，压缩气体膨胀将推杆弹射。若推杆缓慢压缩气体过程中针筒内气体温度不变，则关于推杆压缩气体的过程，下列说法正确的是（　　） A．针筒内气体压强变大 B．针筒内气体内能增加 C．针筒内气体分子平均动能减少 D．针筒内气体分子数密度减小 【答案】A 【详解】A．推杆缓慢压缩气体，气体做等温变化，根据玻意耳定律，体积减小，压强变大，故A正确； B．理想气体的内能只与温度有关，因为气体温度不变，所以内能不变，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，气体温度不变，所以分子平均动能不变，故C错误； D．气体质量一定，分子总数不变，压缩气体时体积减小，所以分子数密度增大，故D错误。 故选A。 22．在一个电梯的轿厢中，一质量，内部横截面积的汽缸由一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部，电梯以加速度a匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度g取。求： (1)图甲静止状态下，汽缸内气体的压强； (2)图乙电梯加速运动时的加速度a的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初态静置时，由活塞平衡，有           解得 （2）由玻意耳定律，有           解得           对汽缸由牛顿第二定律，有           解得 23．如图所示，两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，当U形管两端竖直朝上时，a中空气柱长度大于b中空气柱长度。现将U形管整体缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变，则平放在水平桌面时（　　） A．a气体的压强一定等于大气压强 B．a中气体压强等于b中气体压强 C．a中空气柱长度小于b中空气柱长度 D．a中空气柱长度等于b中空气柱长度 【答案】B 【详解】AB．平放在水平桌面时，两气体的压强相等，且a气体的压强与大气压强没有直接关系，故A错误，B正确； CD．开始时，两气体压强满足， 即a中空气柱的压强大于b中空气柱压强，故在平放在水平桌面时，a中空气柱的体积增大，压强变小，b中空气柱体积减小，压强增大，直至二者压强相等，结合开始时a中空气柱长度大于b中空气柱长度，可得最后a中空气柱长度大于b中空气柱长度，故CD错误。 故选B。 24．如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定质量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 (1)求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 【答案】(1)200N (2)350K 【详解】（1）活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，根据 解得 此时对活塞根据平衡条件有 解得卡销b对活塞支持力的大小为 （2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，活塞刚好能离开卡销b时，对活塞根据平衡条件有 解得 设此时温度为，根据 解得 25．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2V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为6V，罐中气体压强为。现通过细管连接两罐，使两罐中气体进行调配，设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．两罐中气体的压强为1.6p B．两罐中气体的压强为 C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 【答案】BD 【详解】AB．由玻意耳定律有 解得，故B正确，A错误； CD．根据理想气体状态方程推导，在温度不变时，气体质量与的乘积成正比。甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比 ，故C错误，D正确。 故选BD。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2气体的等温变化 精练考点 考点一 实验：探究气体等温变化的规律 1 考点二 气体的等温变化 7 考点三 封闭气体压强的计算 15 考点一 实验：探究气体等温变化的规律 1．某实验小组用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和____。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度 D．实验必须测量柱塞的横截面积，以获知被封闭气体的体积 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组在不同的环境温度下进行了实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T₁____________T₂(选填“<”“=”或“>”)。 (4)实验小组同学做出 图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图3的_______(选填“①”或“②”)所示。 2．某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出注射器的直径 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________（选填“<”“=”或“>”）T₂。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明的意义____________。 3．某物理探究小组用如图甲所示实验装置测定一个不规则形状的小物块的体积。小组成员先将注射器通过细软管与压强传感器相连，将不规则形状的小物块放置到注射器内，然后用活塞将注射器筒封闭。该小组成员缓慢推动活塞，根据注射器上的刻度和压强传感器显示的压强记录多组值，做出对应的图像如图乙所示。 (1)缓慢推动活塞的目的是保证气体的___________不发生变化。 (2)若不考虑细软管内气体的体积，不规则的小物块的体积为___________（保留两位有效数字）。 (3)若考虑细软管内气体的体积，则测得的小物块的体积___________（填“大于”“等于”或“小于”）真实体积。 4．如图甲所示，物理兴趣小组的同学用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞，向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时烧瓶内气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________（用题中字母表示）为横坐标的图像为近似过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。 (2)两名同学按照上述方法，用同一套实验装置各自进行实验后，将数据绘制在同一坐标系中，发现两图线在误差允许的范围内并不重合，如图乙所示，出现这种现象的原因可能是__________。 (3)另一同学以V为纵坐标、以为横坐标，绘制了如图丙所示的图像，其横轴截距为a，纵轴截距为b，则注水前封闭气体的体积为__________（用图中字母表示）。 5．用图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)下列说法正确的是________。 A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 (2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了 图像，如图乙中1、2图线所示。若两次实验气体的质量相同，则气体温度________。（选填“>”“<”或“=”） 考点二 气体的等温变化 6．如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（　　） A． B． C． D． 7．一定质量的理想气体分别保持温度、发生等温变化，已知，则下列能正确反映气体压强p随体积V变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 8．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 9．一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 10．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 11．一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． 12．在汽缸中，用活塞封闭一定质量的理想气体，经历a→b→c→d的一系列变化，p-V图像如图所示，其中bc的反向延长线过原点O，曲线cd是双曲线的一部分，a、b、d在一条平行于横轴的直线上。则______（填“a→b”“b→c”或“c→d”）；过程中气体的温度不变；d状态下单位时间与单位面积活塞碰撞的分子数与a状态相比______（填“要多”“要少”或“一样多”）。 13．如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成____________（选填“正比”或“反比”）；由图可知T1____________（选填“＞”“＝”或“＜”）T2。    14．开口向上，导热性能良好的汽缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（    ）    A．   B．   C．   D．   15．物理兴趣小组为更准确地测出气体的压强，用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图所示，由A到B温度说法正确的是（　　） A．先上升后下降 B．先下降后上升 C． D． 考点三 封闭气体压强的计算 16．如图所示，竖直放置的粗细均匀玻璃管中用水银封闭一定质量的理想气体，水银柱长度为，被封闭气柱长度为。环境温度保持不变，大气压强恒为。将玻璃管绕底端缓慢转过180°，使玻璃管开口向下，此过程中无水银溢出，此时被封闭气柱长度为（　　） A． B． C． D． 17．将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，下列判断正确的是（　　） A．若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B．若将试管稍下移后放手，试管会下沉 C．若将试管稍上移后放手，试管会静止 D．若将试管稍上移后放手，试管会下沉 18．如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，活塞处于平衡状态。现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°（如图乙所示），达到平衡后，与原来相比（　　） A．气体的压强变大 B．气体的压强变小 C．气体的体积变大 D．气体的体积不变 19．如图所示，两个相同的容器底部连通，往里面加入某种液体，稳定后封住右边容器顶部，此时液面距封口的距离为，用光滑活塞将左边容器封住。已知容器的横截面积为，大气压为，重力加速度为，液体密度为，活塞质量为，活塞在重力作用下向下移动。系统再次平衡后，求： (1)活塞下气体高度； (2)两边液面的高度差。 20．在一个电梯的轿厢中,一质量，内部横截面积的汽缸由一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部，电梯以加速度a匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度g取10m/s²。求： (1)图甲静止状态下,汽缸内气体的压强； (2)图乙电梯加速运动时汽缸内气体的压强和加速度a的大小。 21．如图所示，某同学将针筒的针拔除后，用橡胶套封闭一定质量的理想气体做成弹射玩具，该同学先缓慢推动推杆将针筒内气体进行压缩，然后松开推杆，压缩气体膨胀将推杆弹射。若推杆缓慢压缩气体过程中针筒内气体温度不变，则关于推杆压缩气体的过程，下列说法正确的是（　　） A．针筒内气体压强变大 B．针筒内气体内能增加 C．针筒内气体分子平均动能减少 D．针筒内气体分子数密度减小 22．在一个电梯的轿厢中，一质量，内部横截面积的汽缸由一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部，电梯以加速度a匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度g取。求： (1)图甲静止状态下，汽缸内气体的压强； (2)图乙电梯加速运动时的加速度a的大小。 23．如图所示，两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，当U形管两端竖直朝上时，a中空气柱长度大于b中空气柱长度。现将U形管整体缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变，则平放在水平桌面时（　　） A．a气体的压强一定等于大气压强 B．a中气体压强等于b中气体压强 C．a中空气柱长度小于b中空气柱长度 D．a中空气柱长度等于b中空气柱长度 24．如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定质量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 (1)求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 25．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2V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为6V，罐中气体压强为。现通过细管连接两罐，使两罐中气体进行调配，设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．两罐中气体的压强为1.6p B．两罐中气体的压强为 C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $