2.3 气体的等压变化和等容变化 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** 聚焦气体实验定律，通过基础辨析、综合应用及情境计算三层设计，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|单一规律应用|单选1-5题考查等容/等压变化基本公式，强化物理观念| |中档|综合规律与图像分析|单选6-14题、多选15-21题结合p-V/V-T图像，培养科学推理| |提升|复杂情境问题解决|计算22-24题设置气缸/压力罐模型，提升科学探究能力|

2.3气体的等压变化和等容变化 同步练习 姓名：___________班级：___________ 一、单项选择题 1．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是（　 ） A．1∶1 B．1∶10 C．10∶110 D．110∶10 2．对一定质量的气体,下列说法正确的是( ) A．压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大 B．压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大 C．压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大 D．压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大 3．水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若装入大半杯水后，杯内气体温度为，压强为，拧紧杯盖，杯内气体（视为一定质量的理想气体）被密闭，经过一段时间后，杯内温度降到，此时杯内气体的压强约为（　　） A． B． C． D． 4．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（　　） A．若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次数增多，平均撞击力增大，因此压强增大 B．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变 C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定减少 D．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 5．如图所示为一定质量理想气体状态变化时的图像，变化过程按箭头进行，根据图像可判断出气体的温度（　　） A．先不变后升高 B．先不变后降低 C．先降低后不变 D．先升高后不变 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，则气体在状态a和状态b的温度之比是（　　） A．3∶5 B．1∶1 C．6∶5 D．5∶3 7．如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞用钢性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体。整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（　　） A．活塞向左移动一点，缸内气体压强不变 B．活塞向左移动一点，缸内气体压强增大 C．活塞向右移动一点，缸内气体压强不变 D．活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 8．如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），温度升高时，下列物理量发生变化的是（　　） A．活塞高度h B．汽缸高度H C．气体压强p D．弹簧长度L 9．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a状态的压强小于b状态的压强 B．b状态的压强大于c状态的压强 C．c状态分子的平均动能大于a状态分子的平均动能 D．每个分子的动能c状态的都比a状态的大 10．如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空．现在管的下方加热被封闭的气体，下图中不可能发生的变化过程是（　　） A． B． C． D． 11．一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A过程，整个过程气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示。则（　　） A．气体在状态C的压强小于在状态A的压强 B．气体在B状态的内能大于在D状态的内能 C．A→B过程单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少 D．整个过程，外界对气体做正功 12．如图所示，竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为、，压强变化量、，对液面压力的变化量为、，则下列说法不正确的是（　　） A．水银柱向上移动了一段距离 B． C． D． 13．如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列不能使h变大的是（ ） A．环境温度升高 B．大气压强升高 C．沿管壁向右管内加水银 D．U形玻璃管自由下落 14．小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A．该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃ D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 二、多项选择题 15．如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。下列说法正确的是（　　） A． B． C．A到B过程单位体积内的气体分子个数增大 D．B到C过程单位体积内的气体分子个数增大 16．一定质量的气体。如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，那么下列说法中正确的是（　　） A．气体分子的平均动能增大 B．单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大 C．气体分子对器壁的平均作用力变大 D．该气体的密度减小 17．如图，绝热汽缸竖直放置，质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体，不计一切摩擦，大气压强恒定，活塞始终未从汽缸中滑出，经过一段时间，关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　） A．气体的压强增大 B．气体的体积增大 C．气体的内能增大 D．气体分子的平均动能增大 18．如图所示，一定质量的理想气体先保持体积不变由状态A变到状态B，再保持压强不变由状态B变到状态C，其中A、C两点在同一条双曲线上，在这一变化过程中，下列说法正确的是（　　） A．从状态A→状态B的过程，气体的温度保持不变 B．从状态B→状态C的过程，气体的内能不断增大 C．从状态A→状态B→状态C的过程，气体分子的平均动能先减小后增大 D．从状态A→状态B→状态C的过程，所有气体分子的速率都保持不变 19．如图所示，光滑绝热气缸静置于地面上，总高为4L，气缸上端开口，顶部有卡扣。内部有两个厚度不计、质量均为m、横截面积为S的活塞M、N，活塞M导热，活塞N绝热，初始时活塞M距离气缸顶部的距离为L，活塞N在气缸正中央，两活塞中间封闭了一定质量的理想气体A，活塞N与气缸底部封闭了一定质量的理想气体B，两气体的初始温度均为。气缸底部有一电热丝，可对B气体进行加热，现接通电源，对B气体缓慢加热，使其温度缓慢升高，已知重力加速度为g，外界大气压恒为，且满足 ，下列说法正确的是（　　） A．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 B．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 C．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为5p0 D．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为6p0 20．内径均匀且内径远小于管长的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体a和b，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为27℃，大气压强，热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273K。下列说法正确的是（ ） A．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升20cm时，气体温度为600K B．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升20cm时，气体b长度为15cm C．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度约为20cm D．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度约为26.7cm 21．图为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物，当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时，系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，不计摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．刚好触发超重预警时所挂重物的质量为 B．刚好触发超重预警时所挂重物的质量为 C．刚好触发超重预警时，若环境温度缓慢降低5%，活塞上升至位于离容器底部0.65L D．刚好触发超重预警时，若环境温度缓慢降低5%，活塞上升至位于离容器底部0.76L 三、计算题 22．如图所示，一定质量的理想气体被不计质量的水平活塞封闭在可导热的竖直汽缸内，活塞相对于汽缸底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地滑动，取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞相对于底部的高度为，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，外界大气的压强和温度始终保持不变，活塞的横截面积为S，重力加速度为g，求： ①一小盒沙子的质量；②第二次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度。 23．在某些地区常用压力罐进行供水。工作情况如下：压力罐的容积为，空罐内初始充满气体，气体压强为，封闭出水口，工人操作水泵向罐内注水，当气体压强达到时，工人操作水泵停止注水；开始供水后，当罐内气体压强降到时，出水口自动停止供水。压力罐密封性和导热性良好，罐内气体可看作理想气体，水管体积忽略不计。求： (1)若环境温度保持不变，压力罐工作一次能供水的体积； (2)若工人在夜间启动水泵注水，环境温度为，空罐内初始充满气体，气体压强为。白天用水时，环境温度一直为，压力罐工作一次能供水的体积。 24．如图所示，绝热的竖直圆筒固定不动，导热轻质活塞Q下端被挡住，不能向下移动，粗筒直径是细筒直径的2倍，细筒足够长，轻质活塞P可以在粗筒内自由移动，活塞P上方的水银深H，且水银柱的上液面恰与细筒的最下端齐平，P、Q两活塞间封有一定质量的空气（可视为理想气体），气柱长L=2H，H的单位为cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。开始时温度为T0，在整个过程中大气压强p0保持不变，p0等于14H高的水银柱产生的压强。求 (1)圆筒内气体压强；(2)现从活塞Q底部对圆筒内的气体缓慢加热，当圆筒内气体的温度达到2T0时，求圆筒内气体的压强。 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B A D A A B C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B C AD ACD BCD BC BC BD 题号 21 答案 BD 22．①；② 23．(1)(2) 24．（1）15H cmHg；（2）20H cmHg 答案第2页，共2页 第4页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $