1.4 科学探究：气体压强与体积的关系 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第4节 科学探究：气体压强与体积的关系 同步练习 一、选择题: 1．描述气体状态的参量是指(　　) A．质量、温度、密度 B．温度、体积、压强 C．质量、压强、温度 D．密度、压强、温度 2．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的(　　) A．空气分子密集程度增大 B．空气分子的平均动能增大 C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大 3.如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)(　　) 甲　　　　乙 A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的 C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大 4.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于(　　) A．　　 B．＋ C．p0＋ D．p0＋ 5．在探究气体压强与体积的关系实验中，下列四个因素对实验的准确性影响最小的是(　　) A．针筒封口处漏气 B．采用横截面积较大的针筒 C．针筒壁与活塞之间存在摩擦 D．实验过程中用手去握针筒 6．如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压为p0，则被封部分气体的压强p(以汞柱为单位)为(　　) A．p0＋h2 B．p0－h1 C．p0－(h1＋h2) D．p0＋h2－h1 7．在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，下列操作错误的是(　　) A．推拉活塞时，动作要慢 B．推拉活塞时，手不能握住注射器含有气体的部分 C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应迅速重新装上继续实验 D．活塞与针筒之间要保持气密性 8．(多选) 下列关于热力学温度的说法正确的是(　　) A．－33 ℃＝240 K B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了273 K＋t 9．(多选)关于密闭容器中气体的压强，下列说法不正确的是(　　) A．是由气体受到的重力产生的 B．是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 C．压强的大小只取决于气体分子数量的多少 D．容器运动的速度越大，气体的压强也越大 2． 实验与计算题： 10．如图所示，在用DIS探究一定质量的气体，在温度不变时压强与体积的关系实验中，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系． (1)实验中应保持不变的状态参量是________． (2)实验过程中，下列说法正确的________． A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时，手不可以握住整个注射器 C．必须测量所封闭气体的质量 D．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 11．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h cm，上端空气柱长为L cm，如图所示，已知大气压强为H cmHg，此时封闭气体的压强是________cmHg． 12．如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用长为h＝10 cm的水银柱将管内一部分空气密封，当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度l1＝0.3 m；若温度保持不变，玻璃管开口向下放置，水银没有溢出。待水银柱稳定后，密封空气柱的长度l2为多少米？(大气压强p0＝76 cmHg) 参考答案： 1.B　[气体状态的参量是指温度、压强和体积，B对．] 2.B　[温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A、D项错误，B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误．] 3.C　[甲容器压强产生的原因是由于液体受到重力作用，而乙容器压强产生的原因是气体分子撞击器壁产生，液体的压强p＝ρgh，hA>hB，可知pA>pB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pC＝pD，当温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，故C正确．] 4.D　[为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由物体的平衡条件得在竖直方向上，p·cos θ＝p0S＋mg，解得：p＝p0＋，所以正确选项为D．] 5.B　[该实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，所以选项A、D错误；实验中我们只是测量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，选项B正确；活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响实验的准确性，选项C错误．] 6.B　[p＝p0－ph，因以汞柱为单位，p＝p0－h1．故选项B正确．] 7.C　[本实验条件是温度不变，推拉活塞时，动作要慢，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故选项A、B正确；研究的是一定质量的气体，压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量发生变化，故选项C错误；研究的是一定质量的气体，要保持气体的气密性良好，故选项D正确．] 8.AB　[T＝273 K＋t，由此可知：－33 ℃＝240 K，A正确，同时B正确；D中初态热力学温度为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t K，故D错；对于摄氏温度可取负值的范围为0 ℃到－273 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错．] 9.ACD　[气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，A错误，B正确；压强的大小取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度，与物体的宏观运动无关，C、D错误．] 10.[解析]　(1)实验研究的对象是注射器内密闭的气体，实验中应保持不变的参量是气体温度． (2) 推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故A错误；推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温度不变，故B正确；本实验只要保证一定质量和温度即可，研究的是压强和体积关系，故无须测量封闭气体的质量，故C错误；活塞与针筒之间要保持润滑，可以减小摩擦，不漏气可以保证气体质量一定，故D正确． [答案]　(1)温度　(2)BD 11.[解析]　取等压面法，选管外水银面为等压面，则由p气＋ph＝p0 得p气＝p0－ph，即p气＝(H－h) cmHg． [答案]　H－h 12.[解析]　以管内封闭的气体为研究对象。玻璃管开口向上时， 管内的压强p1＝p0＋h，气体的体积V1＝L1S(S为玻璃管的横截面积)。 当玻璃管开口向下时，管内的压强p2＝p0－h，这时气体的体积V2＝L2S。 温度不变，由玻意耳定律得：(p0＋h)L1S＝(p0－h)L2S 所以L2＝L1＝×0.3 m＝0.39 m。[答案]　0.39 m 学科网（北京）股份有限公司 $