2.2 气体的等温变化 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 围绕气体等温变化，通过基础实验操作、公式应用到综合情境问题，分层设计合理，有效巩固玻意耳定律及实验探究能力，适配新授课知识内化需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|实验操作规范、基本公式直接应用|单选1考查注射器实验操作，强化科学探究素养| |综合应用|多情境下玻意耳定律应用|单选7以喷壶充气为情境，体现科学思维中的模型建构| |拓展提升|复杂系统与动态过程分析|计算24结合哈勃瓶打气过程，培养科学推理与问题解决能力|

2.2气体的等温变化 同步练习 姓名：___________班级：___________ 一、单项选择题 1．利用注射器、数据采集器、传感器、计算机研究一定质量气体温度不变时压强与体积的关系。在实验操作中正确的是（　　） A．推拉活塞动作要快，以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器 C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验 D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气 2．一个气泡从水面下深处缓缓上升到水面，假定水的温度均匀，水面上方的压强为，则气泡到达水面时的体积为原来的（ ） A．3倍 B．4倍 C．5倍 D．6倍 3．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小了2atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为（　　） A． B．2 L C． D．3 L 4．汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。某型号轮胎的容积为，充气前内部已有压强为2.0个大气压的空气（可视为理想气体）。现用充气泵对其充气，要求轮胎内部压强达到2.8个大气压，不考虑充气过程气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气的体积为（ ） A． B． C． D． 5．汽车胎压监测系统能够实时监测轮胎气压，系统显示某一轮胎内的气压为2.5，已知该轮胎的容积为30L，气体温度为0℃，阿伏加德罗常数，且0℃、1下1任何气体的体积均为22.4L，则（　　） A．轮胎内每个气体分子的平均距离约为 B．轮胎内每个气体分子的平均距离约为 C．该轮胎内气体的分子数约为个 D．该轮胎内气体的分子数约为个 6．如图所示，自动洗衣机洗衣缸与外界相通，底部与竖直均匀细管相通，细管导热良好，上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，这样就可以自动控制进水量。刚刚进水时细管中被封闭空气柱长度为，压强为大气压强，水的密度，重力加速度。当空气柱被压缩到长时，压力传感器关闭洗衣机进水阀门，此时洗衣缸内水位高度约为（　　） A． B． C． D． 7．为防疫，学校配备了消毒用的喷壶。如图所示，喷壶的储气室内有压强为、体积为的气体。闭合阀门K，按压压杆A向储气室充气，每次充入压强为、体积为的气体，多次充气后储气室内压强为。打开阀门K，消毒液从喷嘴处喷出。假设充气过程储气室容积不变，气体温度不变，气体可视为理想气体。则按压压杆的次数是（　　） A．5次 B．7次 C．10次 D．15次 8．某同学设计了如图所示装置：A为容积为V的导热汽缸，通过阀门和细管（容积不计）与最大容积为0.2V的导热汽缸B相连。B内有一厚度不计、可上下运动的活塞，上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开，下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开。外界大气压始终为，A中空气的初始压强也为，活塞每次上、下运动均到达B的最高、最低处，整个过程中环境温度保持不变，空气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提、再缓慢下压计为1次，则5次后A中的气体压强为（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，有一只小试管竖直倒插在盛有足量水的烧杯中，试管恰好漂浮于水面上，试管内、外水面的高度差为h，试管露出水面的高度为L。若环境温度不变，大气压强缓慢减小，在不考虑烧杯中水面升降及试管壁厚度的情况下，则（　　） A．L变大，h不变 B．L变大，h变大 C．L变小，h不变 D．L变小，h变大 10．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． 11．如图所示，高为16cm的两相同玻璃管竖直放置，下端连通，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高为4cm的水银柱封闭了一部分气体，水银柱上表面离管口的距离为10cm。管底水平连接段的体积可忽略，大气压强cmHg。若从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部，整个过程中，管内气体的温度不变，则该过程中注入右管中水银柱的高度为（　　） A．6cm B．8cm C．10cm D．12cm 12．如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中，下列说法正确的是（ ） A．B瓶中的药液先用完 B．A、B瓶中的药液同时用完 C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强不变 D．A、B瓶中的药液用完前，D泡内的气体压强大于大气压强且不随药液下降而改变 13．如图1、图2、图3所示，三根完全相同的玻璃管，上端开口，管内用相同长度的水银柱封闭着质量相等的同种气体．已知图1玻璃管沿倾角为的光滑斜面以某一初速度上滑，图2玻璃管由静止自由下落，图3玻璃管放在水平转台上开口向内做匀速圆周运动，设三根玻璃管内的气体长度分别为、、，则三个管内的气体长度关系是（ ） A． B． C． D． 二、多项选择题 14．下列说法中不正确的是（　　） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 E．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大 15．某同学用注射器和压强传感器探究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系，装置如左图所示。根据实验测得多组和，作出图像如右图所示，图像向下弯曲的原因可能是（　　） A．实验过程中有进气现象 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 D．实验过程中气体温度升高 16．图为“探究气体等温变化的规律”实验的装置，下列说法正确的有（　　） A．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，从而减小气体压强测量的误差 B．实验中缓慢移动柱塞是为了保证温度不变 C．内部被封气体的压强应为压力表的示数减去大气压强 D．数据处理时，以压强P为纵轴，以为横轴，能更直观地反映压强与体积的关系 17．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72 cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ） A．将管稍上提，h不变 B．将管稍上提，h变大 C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm 18．如图所示,一汽缸竖直倒放,汽缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定质量的理想气体封在汽缸内,活塞与汽缸壁无摩擦,气体处于平衡状态,现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点,在达到平衡后与原来相比,则( ) 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．气体的体积变小 19．如图，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用p、V、E和分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，图中a、d为双曲线，设环境温度不变。正确描述上述过程的是（　　） A． B． C． D． 20．如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管中，两段水银柱封闭着两段气体，它们的体积分别为、，两段水银柱的高度分别为和、，且，。如果此管保持竖直状态自由下落，两空气柱体积分别变为、。则下列说法中正确的是（　　） A．两部分气体的体积都增大 B．一定有 C．可能有 D．可能有 21．如图所示，容积相同的可导热容器a、b内充满同种理想气体，之间用带阀门的细导管相连，置于温度恒定的环境中。开始阀门K关闭，a内气体的压强为，打开阀门经足够长时间后，原容器b中的气体有进入容器a、不计导管内气体的体积，下列说法正确的是（　　） A．容器b中原来气体的压强为 B．容器b中原来气体的压强为 C．最终容器内气体的压强为 D．最终容器内气体的压强 22．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l=9.0cm，B侧水银面比A侧的高h= 5.0 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1=3.0cm时将开关K关闭。已知大气压强p0=75.0cmHg。则下列法正确的是（  ） A．此时A内气体压强72cmHg B．此时A内空气柱长度10.00cm C．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度3.6cm D．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度3.4cm 三、计算题 23．如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p。(已知外界大气压为p0) 24．如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的导热平底大烧瓶。瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。初始时瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，是气球中气体体积的两倍，气体的压强都为大气压强。现用打气筒向气球中缓慢打气，每打一次都把体积为，压强与大气压相同的气体打进气球内，气球缓慢膨胀过程中气球内和瓶内气体压强近似相等，气体保持温度不变，当瓶内外压强差时，橡皮塞会被弹出，求： （1）橡皮塞被弹出时瓶内气球外气体体积；（2）第几次向气球内打气时，橡皮塞被弹出。 25．如图所示，储存有同种气体（可视为理想气体）的甲、乙两个储气罐之间用一细管连接。开始时细管上的阀门K闭合，甲罐中气体的压强是p，容积是V，乙罐中气体的压强未知，容积是2V。将阀门打开，两罐中的气体调配后，最后测得两罐中气体的压强都为，已知两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，求： （1）阀门打开前乙罐中气体的压强；（2）两罐中气体压强相等时，乙罐中气体的质量与乙罐中原有气体的质量之比。 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B D A C A C A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B BC BC BD BD AD ABD AB 题号 21 22 答案 AC AB 23．p0＋24．（1）；（2）8 25．（1）；（2） 答案第2页，共2页 第8页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $