2.2 气体的等温变化六种题型 基础卷 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2.2 气体的等温变化六种题型（基础卷） 目　录 题型一　等温变化的理解与图像 题型二　玻璃管与水银柱问题 题型三　气缸活塞类问题 题型四　打气抽气与基本计算 题型五　实验探究等温变化规律 题型六　情景综合与实际应用 题型一　等温变化的理解与图像 【解题技巧】（一定质量的气体温度不变时压强与体积成反比，pV等于常量。p-V图线是双曲线的一支，同一气体温度越高图线离坐标轴越远；p-1/V图线是过原点的倾斜直线，斜率反映pV乘积的大小，图线弯曲或不过原点说明漏气、温度变化或连接管内气体未计入。图像上的点表示一个状态，线段表示一个过程。概念判断紧扣两个前提：质量一定、温度不变；并区分分子平均动能不变与每个分子动能不变，后者错误。） 1．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，这是因为（　　） A．球内氢气温度升高 B．球内氢气温度降低 C．球内氢气压强增大 D．球外空气压强减小 2．根据你所学的知识，判断下列说法正确的是（     ） A．甲图中，在利用插针法测量玻璃折射率的实验中，所选玻璃的两个光滑表面必须平行 B．乙图中，利用油膜法测量分子直径时，配制好的油酸酒精溶液需静置一段时间后再实验 C．丙图中，探究气体等温变化规律的实验过程中，不能为了操作方便而用手握住注射器管 D．丁图中，观察水波的干涉图样时，两列频率相同的水波相遇后，振动加强点始终处于波峰位置 3．下列说法正确的是（　　） A．图甲中，状态①的分子平均动能比状态②的小 B．图乙中，该气体由状态A变化到B的过程中温度先变大后变小 C．图丙中，在时分子力表现为斥力 D．图丁中，由到的过程中分子力做负功 4．（多选）如图所示，这是一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是（     ） A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强越大，体积越小 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知 D．由图可知 5．（多选）一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列说法正确的是（　　） A．气体的内能不变 B．气体的温度保持不变 C．气体的体积与压强成正比 D．气体的压强与体积成反比 题型二　玻璃管与水银柱问题 【解题技巧】（液柱封闭气体的压强由液柱受力决定：管口向上时p等于p0加液柱压强，开口向下时相减，倾斜时取竖直分量ph·sinθ；液柱随管自由下落或沿光滑面下滑时处于完全失重状态，不产生附加压强，需用牛顿第二定律分析。转动或缓慢移动后列p1V1等于p2V2，气柱长度与压强一一对应，压强单位统一用cmHg最简便。U形管先标出两液面高度差h，再对两侧气体分别列方程求解。） 6．如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长25cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高15cm，大气压强为75cmHg，现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为（     ） A．25cm B．20cm C．45cm D．40cm 7．如图所示，粗细均匀的导热玻璃管开口向上竖直放置，管长，用的水银柱封闭一段长的理想气体，环境温度不变，大气压强。现在缓慢将玻璃管转动至开口竖直向下放置，稳定后，封闭气体压强为（    ） A．91cmHg B．70cmHg C．59cmHg D．65cmHg 8．如图所示，一端封闭的竖直玻璃管开口向上，管内有一段高h=10cm的水银柱将长l=90 cm的空气柱密封在管中，水银上表面与管口齐平。现用注射器缓慢向管口继续滴入水银，直至水银与管口再次齐平。已知大气压强p0=76cmHg，玻璃管导热良好，环境温度不变，整个过程未有水银溢出，则最终水银柱的高度为（     ） A．14 cm B．13 cm C．12 cm D．11 cm 9．在一导热良好的细长玻璃管中用长的水银柱封闭一定质量的理想气体。当玻璃管开口向下竖直放置时，气柱长度为；当玻璃管水平放置时气柱长度为l2= 24cm。若将玻璃管转到开口竖直向上，则气柱的长度应为（　　） A．21.58cm B．21.60cm C．21.62cm D．21.64cm 10．如图所示，左边容器里液体的密度为，右边容器里液体的密度为两管液柱的高度差为h，容器A中气体的压强为_______（已知大气压强为）。 题型三　气缸活塞类问题 【解题技巧】（先取活塞或气缸为研究对象作受力分析求气体压强：缓慢移动时合力为零，活塞质量为m、面积为S且开口向上时，p等于p0加mg/S；系统有加速度时用牛顿第二定律求压强。求出末态压强后，对封闭气体列p1V1等于p2V2解体积或移动距离。两活塞由细杆或弹簧连接时，先把活塞组看整体求外部约束力，再隔离一个活塞求内部气体压强。导热气缸温度不变，隐含可用该定律。） 11．如图所示，一导热良好的气缸竖直放置，用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞质量不可忽略且能无摩擦滑动。将气缸顺时针缓慢旋转至水平，活塞未滑离气缸。外界温度和大气压强恒定。在气缸旋转过程中关于封闭气体，下列说法正确的是（    ） A．压强一直减小 B．压强一直增大 C．内能一直增加 D．内能一直减小 12．今有一质量为的气缸，用活塞封着一定质量的气体，当气缸水平横放时，气缸内空气柱长为(图甲)，现把活塞按如图乙所示悬挂，气缸悬在空中保持静止。已知大气压为，活塞的横截面积为，它与气缸之间无摩擦且不漏气，重力加速度为，气体温度保持不变。求： (1)气缸水平横放时，气缸内气体的压强； (2)气缸悬在空中时气缸内气柱长度。 13．如图甲所示，导热良好的汽缸水平放置时，活塞离汽缸底部的距离为L；如图乙所示，汽缸竖直放置时，活塞离汽缸底部的距离为H。已知大气压强为，环境温度不变，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，求：汽缸竖直放置时封闭气体的压强p。 14．在圆柱形容器中放有一文物，圆柱形容器上端开口，容器内有一质量为的活塞，横截面积为，重力加速度大小为，大气压强为，活塞底面到容器底的距离为，保持环境温度不变，在活塞上轻放质量为的物体，稳定后活塞底面到容器底的距离为，未与文物接触，求： (1)稳定后，封闭气体的压强； (2)文物的体积。 题型四　打气抽气与基本计算 【解题技巧】（直接计算抓住初末两个状态：p1V1等于p2V2，四个量知三求一，注意体积与压强单位各自统一。打气属于变质量问题，把n次打入的气体折算成压强p0、体积nV0一起压缩：p0(V加nV0)等于p'V；抽气则相反，每抽一次余下气体膨胀到V加V0，多次抽气逐次递推。分装钢瓶用总质量守恒，pV等于各小瓶p'iV'i之和。解题先确认温度不变这一前提，再列式代入求解。） 15．一定质量的气体，压强为，保持温度不变，当压强减小了时，体积变化了4L，则该气体原来的体积为（     ） A． B．2L C． D．3L 16．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的倍，则压强变为原来的（     ） A． B． C． D． 17．用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为1atm的空气150cm3，自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为（     ） A．5atm B．4atm C．3atm D．2atm 18．运输过程中，货物压在充气垫上，使充气垫体积减小。若温度保持不变，则充气垫内气体压强将（     ） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 19．如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，它底部开有一个截面积为圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。已知瓶的总体积为，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，两者压强均为大气压强。 (1)保持温度不变，用打气筒对气球充气，当瓶内由气球和橡皮塞封闭的气体体积由减小时，压强增大。求该气体的体积由减小时，体积减小后瓶内气体压强。 (2)打气筒对气球充气，每次都能把体积为、压强为的气体充进气球内，气球膨胀过程时气球内和瓶内气体压强近似相等，温度不变。当瓶内外压强差时，橡皮塞被弹出。求 ①橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力； ②向气球内至少充气几次，橡皮塞会被弹出？ 20．某种气体的压强为1×105Pa，体积为1m3，它经过等温变化过程后体积变为2m3，则这时气体的压强变为多大？ 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 题型五　实验探究等温变化规律 【解题技巧】（实验用注射器封闭气体，压强传感器读p，刻度尺读空气柱长度得体积。操作要领：缓慢推拉柱塞使气体温度始终与环境相同，手不能握住注射器筒，橡胶套与连接处涂润滑油防止漏气。数据处理作p-1/V图像，过原点直线说明p与V成反比；图线不过原点或弯曲的原因主要有气体漏出、温度变化、连接管空隙内气体未计入体积。误差分析围绕质量一定与温度恒定两条主线逐项排查。） 21．利用图示装置完成“探究一定质量气体的压强和体积的关系”实验。下列说法正确的是（　　） A．活塞上涂润滑油的主要目的是防止漏气 B．用手握住注射器筒的空气柱部分以保持稳定 C．可以快速推拉活塞 D．必须计算出气体的实际体积 22．如图甲是“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验装置。某实验小组进行该实验，关于该小组实验操作下列说法正确的是（     ） A．小组成员在柱塞上涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦 B．为了准确得出气体体积，该小组必须测出玻璃管直径 C．图乙所示图像代表该小组实验过程中读数出现误差导致描点错误 D．图乙所示图像代表该小组实验过程中可能操作过快导致针筒内气体温度升高 23．如图1为验证“温度不变时，一定质量气体压强和体积的关系”的实验装置。用细软管将针管小孔与压强传感器连接，密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)（单选）甲小组同学实验时，推动活塞压缩注射器内空气，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图2所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因是______； A．实验时推动活塞过于迅速 B．推动活塞过程中有气体泄漏 C．注射器没有保持水平，大气压增大 (2)乙小组两位同学各自独立做了实验，环境温度相同且实验操作均无误，实验中，由于注射器和压强传感器的连接软管内存有部分气体，因此根据他们测得的数据作出的图像如图3所示，则图中代表的物理含义是__________，图线、斜率不同的原因是____________________。 24．某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，_________（选填“需要”或“不需要”）测出针筒内空气柱的横截面积。 (2)关于本实验，下列说法正确的是_________。（填正确选项前的标号） A．活塞上均匀涂抹润滑油主要是为了让气体密封良好 B．推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 C．处理数据时采用图像比图像更直观 D．若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 (3)该同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出图像，如图乙所示，则图线对应的封闭气体温度_________（选填“大于”“等于”或“小于”）图线对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是_________（填正确选项前的标号）。 A．实验过程中有漏气现象 B．未计入软管中气体的体积 25．在“探究气体等温变化的规律”实验中： (1)实验中需保持___________不变，通过改变___________来改变气体体积。 (2)实验数据如下表： 实验次数 压强（kPa） 体积（mL） 1 100 60 2 150 40 3 200 30 根据数据可得出结论：在温度不变时，气体压强与体积成___________（填“正比”或“反比”）。 (3)若实验中活塞与注射器壁间的摩擦较大，会导致测得的压强值偏___________（填“大”或“小”）。 题型六　情景综合与实际应用 【解题技巧】（情景题解题四步：明确研究对象是哪部分气体，判断质量是否变化、温度是否恒定，确定初末状态的压强与体积，再列p1V1等于p2V2。压强常用参考液面或活塞平衡表示，涉及浮力、弹簧、液体压强时结合受力方程把p用已知量写出。充气放气分段处理，抓住液面相平、活塞刚好离底等临界条件。多对象问题分别设未知数联立求解，结果代回检验单位与数量级是否合理。） 26．如图所示为某型血压仪的结构简图，加压气囊、臂带组成一个密闭部分，压强计能显示臂带内气体与外界大气的压强差。测血压时先调节压强计示数为0，之后通过加压气囊充气加压，臂带通过软组织作用于肱动脉，当所加压力高于心脏收缩压力时听诊器听不到心脏搏动的声音，之后通过加压气囊慢慢向外放气，臂带内的压强随之下降，血液冲开被阻断的血管时可以再次听到心脏搏动的声音，压强计显示的压力值就等于收缩压。若臂带容积为V0，各连接管的体积均不计，充气过程臂带内气体体积不变，温度不变，外界大气压强恒为750 mmHg。现测得某同学的收缩压为120 mmHg，则再次听到心脏搏动声音时臂带内气体质量约为充气前的（     ） A． B． C． D． 27．图示为各学校、各机关单位常用的饮用水装置。桶装水的容积为18.9L，为了取水方便，在上面装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为2.9L，水面距出水口的高度h=40cm，取水器每下压一次打入桶里空气的体积为、压强为，为使桶中的水从出水口流出，应下压几次取水器。（已知大气压强，水的密度，重力加速度，假设整个过程中气体温度保持不变，且忽略水位变化）（　　） A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 28．如图所示为一种测定“肺活量”（标准大气压下一次呼出气体的体积）的装置，A为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中。测量时，被测者尽力吸足空气，再通过B管用力将气体吹入A中，使A浮起。设整个过程中呼出气体的温度保持不变，圆筒A的横截面积为S，大气压强为p0，水的密度为ρ，筒底浮出水面的高度为h，筒内外水面的高度差为Δh，重力加速度为g，则被测者的“肺活量”为（     ） A． B． C． D． 29．（多选）如图所示，水桶的容积为20L，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度h为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，取水器内细管中的水体积可忽略不计，则（　　） A．取水器至少按压2次，水才能从出水口流出 B．取水器至少按压3次，水才能从出水口流出 C．若要压出4L水，至少需按压16次 D．若要压出4L水，至少需按压17次 30．如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的下部与竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一控水装置的压力传感器相接。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升高，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，达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为，当空气柱被压缩到时压力传感器使洗衣机停止进水。已知：大气压为，水的密度为，取，细管内空气视为理想气体，温度始终不变。求： (1)停止进水时细管中空气柱的压强； (2)停止进水时洗衣缸内的水位高度。 《2.2 气体的等温变化六种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B ABD ABD B D A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A B C C A 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 A D C B D AD 题型一　等温变化的理解与图像 1．D 【详解】A．题干未给出球内氢气吸热等使温度升高的条件，温度升高不是气球胀破的必然原因，故A错误； B．同理，题干不能推出球内氢气温度降低，温度变化不是该现象的直接原因，故B错误； C．气球上升时球外大气压减小，气球体积增大；在温度变化不显著时，气体压强与体积反向变化，球内压强不会增大，故C错误； D．随高度升高，球外空气压强减小，气球内外压强平衡对应的体积增大，最终超过气球的弹性限度而胀破，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．插针法适用于任何形状的玻璃砖，故A错误； B．油膜法测分子直径，配制好溶液后应尽快实验，防止酒精蒸发改变溶液浓度，进而增大实验误差，故B错误； C．探究气体等温变化规律时不能用手握住注射器管，手与注射器管壁之间有热传递，会使气体不是等温变化，故C正确； D．振动加强点的振幅增大，但振动加强点并不是始终处于波峰位置，质点仍在平衡位置附近做简谐运动，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．当温度升高时，分子热运动加剧，同时“中间多”的这一高峰向速率大的一方移动，即大量分子的平均速率变大，其分子的平均动能也增大，所以由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高，则状态①的分子平均动能比状态②的大，A错误； B．由可知，pV的乘积与温度大小成正比，图乙中，该气体由状态A变化到B的过程中温度先变大后变小，B正确； C．图丙中，表示分子力为零的位置，在时分子力表现为引力，C错误； D．图丁中，由到的过程中分子势能减小，分子力做正功，D错误。 故选B。 4．ABD 【详解】A．由于等温线是一条双曲线，它表明在温度保持不变的情况下，气体的压强与体积成反比，即压强越大，体积越小，故A正确； B．一定质量的气体，在不同温度下，相同压强的情况下，体积不同，因此等温线不同，故B正确； CD．对一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积越大，即相同压强下，温度越高，体积越大，因此T1<T2，故C错误，D正确。 故选ABD。 5．ABD 【详解】A．理想气体的内能仅仅与温度有关，所以一定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变，故A正确； B．因为是等温变化，所以温度保持不变，故B正确； CD．根据玻意耳定律，等温过程中压强与体积成反比，故C错误，D正确； 故选ABD。 题型二　玻璃管与水银柱问题 6．B 【详解】设玻璃管的横截面积为，则初始状态下气体的压强为 体积为 当两侧管内水银面相平时，设气体柱的长度为，则此时气体体积为 压强为 则由玻意耳定律可得 代入数据解得 故选B。 7．D 【详解】玻璃管口竖直向上时，气体的压强为，体积为 玻璃管口竖直向下时，设水银柱刚好与管口平齐，气体的压强为，体积为 根据玻意尔定律有 解得 因玻璃管的长度 故水银柱会从管口流出。 设玻璃管开口向下竖直放置时，水银柱长度为，气体的压强为，气体长度为 根据玻意尔定律有 则有 解得 故玻璃管开口向下竖直放置时，气体的压强 故选D。 8．A 【详解】设玻璃管横截面积为S，初始状态封闭气体压强p1=p0+ρgh 代入数据可得p1=86cmHg 体积V1=lS 加入水银长度为x，末状态注入水银后水银总高为h+x，空气柱长度压缩为l-x 因此封闭气体压强p2=p0+ρg（h+x）=（86+x）cmHg 体积V2=（l-x）S 温度不变，则p1V1=p2V2 代入数据可得x=4cm，即最终水银柱的高度为14cm。 故选A。 9．B 【详解】设大气压强为，玻璃管横截面积为，以为压强单位，水银柱产生的压强为 开口向下竖直放置时，气体压强，体积 水平放置时气体压强，体积 根据玻意耳定律 代入得： 解得 开口向上竖直放置时，气体压强 ，体积 应用玻意耳定律 代入得 解得 故选B。 10． 【详解】（1）设，两管内液面相对各自容器外液面的高度分别为，，容器中气体压强为。由静止液体内部压强随深度的关系，取两侧管内液面处列式，得， 由图中两管液面高差有 整理得 题型三　气缸活塞类问题 11．A 【详解】AB．设活塞质量为，活塞横截面积为，大气压强为。初始气缸竖直放置时，对活塞受力平衡得封闭气体压强； 气缸顺时针旋转过程中，活塞重力沿气缸轴线方向的分力逐渐减小，旋转至水平后，封闭气体压强变为，因此旋转过程中封闭气体压强一直减小，故A正确，B错误； CD．气缸导热良好，且外界温度恒定，因此封闭气体温度始终不变；理想气体内能仅由温度决定，所以封闭气体内能不变，故CD错误。 故选A 。 12．(1)p0 (2) 【详解】（1）气缸水平横放时，对活塞有p0S＝p1S 得p1＝p0 （2）设悬挂时气柱长为l2，选取气缸内封闭的气体为研究对象，气体发生等温变化。初始状态p1＝p0，V1＝l1S，l1=l0 末状态，对图乙气缸进行受力分析(如图) 由平衡条件得p0S＝p2S＋mg 整理得 末状态V2＝l2S 由气体等温变化规律知p1V1＝p2V2 由以上各式得 13． 【详解】汽缸导热良好，故气体做等温变化，初始时大气压强为p0，根据玻意耳定律 解得 14．(1) (2) 【详解】（1）稳定后，活塞处于平衡状态，有 解得 （2）封闭气体做等温变化，有 初状态有 解得 题型四　打气抽气与基本计算 15．B 【详解】设该气体原来的体积为，则由玻意耳定律得 解得 故选B。 16．C 【详解】根据玻意耳定律，一定质量的理想气体在温度保持不变时，其压强与体积的乘积是一个常数，即 因为体积增大为原来的倍，所以后来的体积 代入公式，解得，故C正确。 故选C。 17．C 【详解】打气过程温度不变，每次打入空气体积，压强，打40次的总空气体积 这些空气末状态体积等于内胎容积，压强为。根据玻意耳定律 解得 故选C。 18．A 【详解】充气垫内的气体可视为一定质量的理想气体，若温度保持不变，根据玻意耳定律，由于充气垫体积减小，即气体体积减小，所以充气垫内气体压强将增大。 故选A。 19．(1) (2)①；② 次 【详解】（1）设瓶内由气球和橡皮塞封闭的一定质量气体初状态为 、。体积减小 时压强为，由玻意耳定律得 解得 当体积由 减小 时，体积为 由玻意耳定律得 （2）①橡皮塞刚要弹出时，瓶内外压强差为 ，橡皮塞受气体的合压力大小为 由最大静摩擦力平衡条件得 ②气球膨胀过程中，气球内气体压强与瓶内封闭气体压强近似相等。橡皮塞弹出时瓶内封闭气体压强为 对瓶内由气球和橡皮塞封闭的一定质量气体，由玻意耳定律有 解得 此时气球体积为 同温下，气球内气体物质的量与 成正比，此时气球内气体的等效 量为 初始气球体积为 初始等效 量为，每次充入气体的等效 量为 故充气次数 所以至少充气 次。 20．5×104Pa 【详解】应用玻意耳定律，有 所以末状态的压强为 题型五　实验探究等温变化规律 21．A 【详解】A．活塞与针筒之间涂润滑油，主要目的是密封，防止漏气，从而保证气体质量一定，故A正确； B．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错误； C．推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故C错误； D．研究对象是一部分封闭气体在温度不变的情况下，压强和体积的关系，因注射器横截面积一定，则可以用气体长度代替体积，所以不必计算出气体的实际体积，故D错误。 故选A。 22．D 【详解】A．在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体，防止漏气，同时也有减少摩擦的作用，故A错误； B．实验只需读取注射器刻度得到体积的相对值（或直接读出体积示数），不需要测量玻璃管直径来计算体积，故B错误； CD．根据玻意耳定律有 变形得 故图像应为过原点的直线。若操作过快，气体被快速压缩，外界对气体做功，来不及散热，筒内气体温度会升高，根据理想气体状态方程 变形得 可知在相同的情况下，温度增大，则压强会比等温的情况下更大，故图像会向上弯曲，与图乙趋势一致，所以这不是读数出现误差导致描点错误，而是温度升高所致，故C错误，D正确。 故选D。 23．(1)A (2) 连接软管内气体的体积 两位同学封闭气体的质量不同 【详解】（1）A．推动活塞过于迅速，外界对气体做功，气体来不及与外界充分交换热量，温度升高，导致相同体积下的压强大于等温压缩时的压强，与图中虚线偏离实线的情况相符，故A正确； B．推动活塞过程中有气体泄漏，气体质量减小，相同温度、相同体积下的压强减小，实验图线应位于实线下方，与图示不符，故B错误； C．注射器没有保持水平不会导致大气压增大，也不能据此解释图中实验图线的偏离，故C错误。 故选A。 （2）[1]设连接软管内气体的体积为，则封闭气体的总体积为。由玻意耳定律，有，其中为该份气体在实验温度下的常量。 整理得 因此，图线的纵轴截距为，表示连接软管内气体的体积。 [2]图线的斜率为，其大小与封闭气体的质量和温度有关。两位同学的实验温度相同，图线斜率不同是因为封闭气体的质量不同；图线的斜率较大，说明其对应的封闭气体质量较大。 24．(1)不需要 (2)A (3) 大于 B 【详解】【小题1】 对于一定质量的某种气体，温度不变时，满足玻意耳定律 即 横截面积为定值，实验中气体体积可通过空气柱长度直接对应表示，只需探究与空气柱长度的反比关系，因此不需要额外测量针筒横截面积。 【小题2】A．针管与活塞之间涂润滑油，可以防止漏气，故A正确； B．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞，以防止气体的温度变化，故B错误； C．温度不变时，有 体积和压强成反比，所以处理数据时采用图像比图像更直观，故C错误； D．活塞拔出后封闭气体质量发生改变，无法继续实验，故D错误。 故选A。 【小题3】[1]温度不变时，有 变形得 图线的斜率为。由图乙可知，图线斜率更大，说明对应温度更高，因此图线对应的封闭气体温度大于图线对应的封闭气体温度。 [2]图线不过原点，延伸后交于轴负半轴的处，说明测量的体积比实际封闭气体总体积小了定值，对应原因是未计入软管中气体的体积；若实验漏气，气体体积会发生变化，图线不会是稳定的倾斜直线。 故选B。 25．(1) 气体温度和质量 气体压强 (2)反比 (3)小 【详解】（1）[1][2]“探究气体等温变化的规律”实验，需保持气体温度和质量不变，根据可知，通过改变气体压强来改变气体体积。 （2）根据数据可得出结论：在温度不变时，气体压强与体积成反比，两者乘积不变。 （3）实验中活塞与注射器壁间的摩擦较大，会导致测得的压强值偏小。 题型六　情景综合与实际应用 26．C 【详解】结合题意可知，再次听到心脏搏动声音时臂带内气体的压强为p1＝750 mmHg＋120 mmHg 设再次听到心脏搏动声音时臂带内气体在大气压强下的体积为V1，根据玻意耳定律则有p1V0＝p0V1 解得 故有＝ 即m1＝m0 故选C。 27．B 【详解】每次压入气体的体积V0=350cm3=0.35L 设取水器下压次数为n，以桶内原有气体和压入的气体整体为研究对象，气体初状态体积V1=（18.9-2.9+nV0）L=（16+nV0）L，压强p1=p0=1×105Pa 气体末状态体积V2=（18.9-2.9）L=16L，末状态压强p2=p0+ρgh=1×105Pa+1×103×10×0.40Pa=1.04×105Pa 气体温度不变，由玻意耳定律p1V1=p2V2 代入数据解得n≈1.82次 因此取水器下压2次后，桶中的水才能从出水口流出。 故选B。 28．D 【详解】设被测者的“肺活量”为，即呼出气体在压强下的体积。筒内水面低于筒外水面，故筒内气体压强为 筒内气体体积为 温度不变，由玻意耳定律得 解得 故选D。 29．AD 【详解】AB．设取水器下压n次后，桶中的水才能从出水口流出，以原来桶中空气和打入的空气为研究对象，设开始时压强为p1，体积为V1，则有：p1=p0=1×105Pa， 设桶中空气和打入的空气后来的体积为V2，压强为p2，则有： 由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2 要使桶中水能从出水口流出，则有p2＞p0+ρgh，其中h=0.5m，联立以上各式解得n＞ 所以取水器至少按压2次后，桶中水才能从出水口流出，故A正确，B错误； CD．水桶高度为 装满水时，水面距离出水口高度为 再压出4L水后桶内液面与出水口高度差为 则有p3=p0+ρgh2 代入数据解得p3=1.07×105Pa 由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有n′p0V0+p1V1′=p3V2′ 其中：V0=0.3L，V1′=（20-12）L=8L，V2′=（20-12+4）L=12L 代入数据解得n′≈16.1 由此可知，若要再压出4L水，至少需按压17次，故C错误，D正确。 故选AD。 30．(1) (2) 【详解】（1）设细管的横截面积为，细管内的封闭空气发生等温变化，由玻意耳定律得 可得 代入数据解得 （2）设洗衣机缸内液面相对于细管内液面的高度差为，则有 可得 代入数据解得 则缸内水位高度为 解得 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $