人教版高中物理精講精練-選擇性必修32.2氣體的等溫變化 原卷版

2.2氣體的等溫變化【考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一：壓強(qiáng)的基本計(jì)算 考點(diǎn)二：理解玻意耳定律考點(diǎn)三：氣體的等溫變化圖像 考點(diǎn)四：應(yīng)用玻意耳定律解決實(shí)際問(wèn)題考點(diǎn)五：實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律 考點(diǎn)六：玻意耳定律的綜合問(wèn)題【知識(shí)歸納】知識(shí)點(diǎn)一：封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算1．取等壓面法同種液體在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，在連通器中，靈活選取等壓面，利用同一液面壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng)．如圖2甲所示，同一液面C、D兩處壓強(qiáng)相等，故pA＝p0＋ph；如圖乙所示，M、N兩處壓強(qiáng)相等，從左側(cè)管看有pB＝pA＋ph2，從右側(cè)管看，有pB＝p0＋ph1.圖22．力平衡法選與求氣體壓強(qiáng)．說(shuō)明：容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可由牛頓第二定律列方程求解．知識(shí)點(diǎn)二：玻意耳定律1．內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比．2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2.3．條件氣體的質(zhì)量一定，溫度不變．技巧歸納：1．常量的意義p1V1＝p2V2＝C，該常量C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，則常量C越大．2．應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件．(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2)．(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解．(注意統(tǒng)一單位)(4)注意分析隱含條件，作出必要的判斷和說(shuō)明．知識(shí)點(diǎn)三、氣體等溫變化的p－V圖像或p－eq\f(1,V)圖像兩種等溫變化圖像內(nèi)容p－eq\f(1,V)圖像p－V圖像圖像特點(diǎn)物理意義一定質(zhì)量的某種氣體，溫度不變時(shí)，pV＝恒量，p與V成反比，p與eq\f(1,V)就成正比，在p－eq\f(1,V)圖上的等溫線應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，p與V成反比，因此等溫過(guò)程的p－V圖像是雙曲線的一支溫度高低直線的斜率為p與V的乘積，斜率越大，pV乘積越大，溫度就越高，圖中T2>T1一定質(zhì)量的某種氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積必然越大，在p－V圖上的等溫線就越高，圖中T2>T1知識(shí)點(diǎn)四：實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律一、等溫變化一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)思路在保證密閉注射器中氣體的質(zhì)量和溫度不變的條件下，通過(guò)改變密閉注射器中氣體的體積，由壓力表讀出對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)值，進(jìn)而研究在恒溫條件下氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系．三、實(shí)驗(yàn)器材帶鐵夾的鐵架臺(tái)、注射器、柱塞(與壓力表密封連接)、壓力表、橡膠套、刻度尺．四、物理量的測(cè)量1．如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材．2．利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)象，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉．3．把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長(zhǎng)度與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)．空氣柱的長(zhǎng)度l可以通過(guò)刻度尺讀取，空氣柱的長(zhǎng)度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V.空氣柱的壓強(qiáng)p可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取．五、數(shù)據(jù)分析1．作p－V圖像以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V為橫坐標(biāo)，用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪出等溫曲線，如圖所示．觀察p－V圖像的特點(diǎn)看能否得出p、V的定量關(guān)系．2．作p－eq\f(1,V)圖像以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,V)為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)．如果p－eq\f(1,V)圖像中的各點(diǎn)位于過(guò)原點(diǎn)的同一條直線上，就說(shuō)明壓強(qiáng)p跟eq\f(1,V)成正比，即壓強(qiáng)與體積成反比．如果不在同一條直線上，我們?cè)賴L試其他關(guān)系．3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)成正比．六、注意事項(xiàng)1．改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行．2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不要用手接觸注射器的外壁．3．實(shí)驗(yàn)前要在柱塞上涂抹潤(rùn)滑油．4．讀數(shù)時(shí)視線要與柱塞底面平行．5．作p－eq\f(1,V)圖像時(shí)，應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布于直線兩側(cè)，偏離太大的點(diǎn)應(yīng)舍棄掉．【題型歸納】題型一：壓強(qiáng)的基本計(jì)算1．（21-22高二下·山東泰安·期中）如圖所示，豎直靜止放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)a、b兩段水銀柱將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)。已知水銀柱a長(zhǎng)為，水銀柱b兩液面的高度差為，大氣壓強(qiáng)為，空氣柱A的壓強(qiáng)為。則空氣柱B的壓強(qiáng)可表示為（）A．B．C．D．2．（21-22高三·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）若已知大氣壓強(qiáng)為p0，如圖所示各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為ρ，重力加速度為g，則各圖中被封閉氣體的壓強(qiáng)分別為p甲氣＝；p乙氣＝；p丙氣＝；p丁氣＝。3．（2023高三·全國(guó)·專題練習(xí)）求汽缸中氣體的壓強(qiáng)。（大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，汽缸、物塊的質(zhì)量均為M，活塞與汽缸間均無(wú)摩擦，均處于平衡狀態(tài)）

甲乙丙題型二：理解玻意耳定律4．（21-22高二下·黑龍江大慶·期中）如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h B．若把彎管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大C．若把彎管向下移動(dòng)少許，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升D．若環(huán)境溫度升高，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升5．（21-22高二下·寧夏吳忠·期中）一個(gè)足球的容積是2L，用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每打一次都把體積為100ml，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打入球內(nèi)，如果在打氣前足球已經(jīng)是球形，并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打氣過(guò)程中溫度不變，打了10次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的（）A．1.5倍 B．2倍C．2.5倍 D．3倍6．（20-21高二上·上海閔行·期末）如圖所示，兩端開口的T型管，一端豎直插入水銀槽內(nèi)，豎直管的上端有一小段水銀，水銀的上表面剛好與水平管平齊，水平部分足夠長(zhǎng)，若將玻璃管稍微上提一點(diǎn)，被封閉的空氣柱長(zhǎng)度和試管內(nèi)外的液面高度差的變化分別是（）

.A．變大；變小 B．變大；不變 C．不變；不變 D．不變；變大題型三：氣體的等溫變化圖像7．（22-23高二下·海南省直轄縣級(jí)單位·期中）華二黃中物理興趣小組為更準(zhǔn)確地測(cè)出氣體的壓強(qiáng)，用壓強(qiáng)傳感器和注射器相連，得到某次實(shí)驗(yàn)的圖如圖丙所示，究其原因，是溫度發(fā)生了怎樣的變化（）A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升8．（21-22高二下·河南三門峽·階段練習(xí)）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的圖像、是雙曲線上的兩點(diǎn)，和的面積分別為和，則（）A． B．C． D．與的大小無(wú)法確定9．（19-20高二下·河南三門峽·期中）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，其p－圖象為傾斜直線，氣體溫度變化是（）A．逐漸升高 B．逐漸降低C．可能不變 D．可能先升高后降低題型四：應(yīng)用玻意耳定律解決實(shí)際問(wèn)題10．（22-23高二下·山西運(yùn)城·階段練習(xí)）汽車行駛時(shí)輪胎的胎壓太高或太低都容易造成安全隱患。某型號(hào)輪胎的容積為30L，充氣前內(nèi)部已有壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓的空氣（可視為理想氣體）?，F(xiàn)用充氣泵對(duì)其充氣，要求輪胎內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到2.5個(gè)大氣壓，不考慮充氣過(guò)程氣體溫度的變化。則需充入壓強(qiáng)為1個(gè)大氣壓的空氣的體積為（）A．5L B．15L C．25L D．35L11．（22-23高二下·山東青島·期中）一倒T型內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，C端開口豎直向上，用水銀密封A、B兩部分理想氣體。已知A、B、C三部分氣柱和對(duì)應(yīng)三段水銀柱長(zhǎng)度均為10cm。外界大氣壓強(qiáng)76cmHg?，F(xiàn)將細(xì)玻璃管繞B點(diǎn)在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，整個(gè)過(guò)程溫度不變。則旋轉(zhuǎn)后三段水銀柱狀態(tài)為（

）

A．

B．

C．

D．

12．（22-23高二下·河北滄州·階段練習(xí)）如圖甲所示，一端封閉且粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)直玻璃管水平放置，用長(zhǎng)為15cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣柱長(zhǎng)度為30cm，大氣壓強(qiáng)恒為75cmHg?，F(xiàn)將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，如圖乙所示。再將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)53°，如圖丙所示。已知?dú)怏w溫度始終不變，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列說(shuō)法正確的是（）

A．圖丙狀態(tài)的氣體壓強(qiáng)小于圖乙B．若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，氣柱長(zhǎng)度將增加C．圖乙氣柱長(zhǎng)度為25cmD．圖丙氣柱長(zhǎng)度約為34.1cm題型五：實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律13．（23-24高二上·江蘇鹽城·期末）用氣體壓強(qiáng)傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是A．為保證封閉氣體的氣密性，應(yīng)在柱塞與注射器壁間涂上潤(rùn)滑油B．為方便推拉柱塞，應(yīng)用手握住注射器C．為節(jié)約時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)快速推拉柱塞和讀取數(shù)據(jù)D．實(shí)驗(yàn)中氣體的壓強(qiáng)和體積都可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集器獲得（2）A組同學(xué)在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測(cè)得多組壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)并作出圖線，發(fā)現(xiàn)圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖乙、丙所示。則造成這一結(jié)果的原因是（3）若A組同學(xué)利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線，應(yīng)該是A．

B．

C．

D．（4）某同學(xué)在推動(dòng)活塞、壓縮氣體的過(guò)程中測(cè)出了幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖像如圖，則圖線彎曲的原因可能是A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有漏氣現(xiàn)象 B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體溫度降低C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體溫度升高 D．裝置連接處的軟管容積不可忽略14．（22-23高二下·全國(guó)·課前預(yù)習(xí)）如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐一連接起來(lái)；②移動(dòng)活塞至某一位置，記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖象，分析得出結(jié)論。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的基本要求，下列說(shuō)法中正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．移動(dòng)活塞時(shí)應(yīng)緩慢一些B．封閉氣體的注射器應(yīng)密封良好C．必須測(cè)出注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量D．氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國(guó)際單位（2）為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出（選填“p-V”或“”）圖象。對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條線，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。（3）在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>T2.在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（選填選項(xiàng)的字母）。A．

B．

C．

D．15．（22-23高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐一連接起來(lái)；②移動(dòng)活塞至某一位置，記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的基本要求，下列說(shuō)法中正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．移動(dòng)活塞時(shí)應(yīng)緩慢一些

B．封閉氣體的注射器應(yīng)密封良好C．必須測(cè)出注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量

D．必須測(cè)出注射器內(nèi)封閉氣體的溫度（2）為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出（選填“p-V”或“”）圖像。對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條直線，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。（3）在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>T2.在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（選填選項(xiàng)的字母）。A．

B．

C．

D．

題型六：玻意耳定律的綜合問(wèn)題16．（23-24高三上·河北邯鄲）如圖所示，粗細(xì)均勻?qū)崃己玫腢形玻璃管豎直放置，左管口封閉，右管口開口。管內(nèi)有A、B兩段水銀柱，A水銀柱與玻璃管頂端充分接觸，B水銀柱在右管中的液面比左管中液面高5cm，左管中封閉氣體長(zhǎng)為10cm，水銀柱A長(zhǎng)為3cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，重力加速度為，求（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示）：（1）開始時(shí)，A水銀柱對(duì)玻璃管頂端的壓強(qiáng)；（2）在右管中緩慢倒入水銀，當(dāng)B水銀柱在右管中的液面比左管中液面高10cm時(shí)，B管中倒入的水銀柱長(zhǎng)度。17．（2024·四川南充·一模）如圖，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用質(zhì)量為m，橫截面積為S的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)汽缸開口向上放置，活塞在距缸底的距離為H處保持靜止，己知大氣壓強(qiáng)，重力加速度g，環(huán)境溫度保持不變。現(xiàn)將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)放平，求：（1）活塞向外移動(dòng)的距離d；（2）為使放平后活塞與缸底的距離仍為H，需在轉(zhuǎn)動(dòng)前通過(guò)氣門緩慢放出一定質(zhì)量的氣體，求放出氣體占原有氣體質(zhì)量的比例。18．（23-24高三上·浙江·階段練習(xí)）如圖所示，內(nèi)徑相同，導(dǎo)熱良好的“T”形細(xì)玻璃管上端開口，下端封閉，管中用水銀封閉著A、B兩部分理想氣體，C為輕質(zhì)密閉活塞，各部分長(zhǎng)度如圖?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)活塞，將水平管中水銀恰好全部推進(jìn)豎直管中，已知大氣壓強(qiáng)，設(shè)外界溫度不變。水平管中水銀恰好全部推進(jìn)豎直管中時(shí)，求：（1）氣體A的壓強(qiáng)；（2）氣體A的氣柱長(zhǎng)度；（3）活塞移動(dòng)的距離為多大?

【課堂過(guò)關(guān)精練】一：?jiǎn)芜x題19．（22-23高二下·寧夏石嘴山·期末）在兩端開口豎直放置的U形管內(nèi)，兩段水銀封閉著長(zhǎng)度為L(zhǎng)的空氣柱，a、b兩水銀面的高度差為h，現(xiàn)保持溫度不變，則（）A．若再向左管注入些水銀，穩(wěn)定后h變大B．若再向左管注入些水銀，穩(wěn)定后h不變C．若兩管同時(shí)注入等量的水銀，穩(wěn)定后h不變D．若兩管同時(shí)注入等量的水銀，穩(wěn)定后L不變20．（22-23高二下·全國(guó)·單元測(cè)試）如圖所示，a、b、c是三根完全相同的玻璃管，一端封閉，管內(nèi)各用相同長(zhǎng)度的一段水銀柱封閉了質(zhì)量相等的空氣，a管豎直向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，b管豎直向上做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，c管沿傾角為45°的光滑斜面下滑，若空氣溫度始終不變，當(dāng)水銀柱相對(duì)管壁靜止時(shí)，a、b、c三管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度La、Lb、Lc間的關(guān)系為（）

A．Lb=Lc=La B．Lb<Lc<LaC．Lb>Lc>La D．Lb<Lc=La21．（22-23高二下·江蘇鹽城·階段練習(xí)）開口向上，導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。氣缸與活塞間的摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)緩緩向活塞上倒上細(xì)沙，則下列關(guān)于密封氣體的圖像中可能正確的是（

）

A．

B．

C．

D．

22．（22-23高二下·云南玉溪·期末）一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外高h(yuǎn)（cm），上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)（cm），如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為HcmHg，則此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是（）

A． B．C． D．23．（22-23高二下·遼寧丹東·期末）中國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽（簡(jiǎn)稱CBA聯(lián)賽）是我國(guó)最頂尖的籃球賽事，賽前對(duì)籃球的檢查是一項(xiàng)重要工作。比賽用球的體積為V0，標(biāo)準(zhǔn)氣壓為0.48-0.62bar（1bar=105Pa）。有一籃球經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)氣壓為0.3bar，現(xiàn)用打氣筒對(duì)其充氣，打氣筒每次能充入壓強(qiáng)為105Pa、體積為0.02V0的氣體，氣體可視為理想氣體，忽略充氣過(guò)程溫度和籃球體積的變化，則為達(dá)到比賽用球標(biāo)準(zhǔn)，充氣次數(shù)至少為（）A．2 B．6 C．9 D．1624．（22-23高二下·河北保定·階段練習(xí)）下圖為某同學(xué)做“用DIS研究溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)示意圖，緩慢推動(dòng)活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小的過(guò)程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)由壓強(qiáng)傳感器將對(duì)應(yīng)體積的壓強(qiáng)值通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳送給計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖所示的p-V圖線（其中實(shí)線是實(shí)驗(yàn)所得圖線，虛線為一根參考雙曲線）。（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，要采取以下做法：是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件。（填入相應(yīng)的字母代號(hào)）A．用橡皮帽堵住注射器的小孔

B．移動(dòng)活塞要緩慢C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握注射器

D．在注射器活塞一周涂潤(rùn)滑油（2）仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，該圖線與玻意耳定律不夠吻合，造成這一現(xiàn)象的可能原因是：。（填入相應(yīng)的字母代號(hào)）A．環(huán)境溫度逐漸升高

B．環(huán)境溫度逐漸降低（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，緩慢推動(dòng)活塞，注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小。過(guò)程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度逐漸降低，則實(shí)驗(yàn)得到的圖象應(yīng)是。A．

B．

C．

D．

25．（2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè)）用質(zhì)量為m的光滑活塞將導(dǎo)熱汽缸內(nèi)的理想氣體與外界隔離開，汽缸的質(zhì)量為2m，若用細(xì)繩連接活塞，把該整體懸掛起來(lái)（如圖1所示），活塞距缸底的高度為H，若用細(xì)繩連接汽缸缸底，也把該整體懸掛起來(lái)（如圖2所示），活塞距缸底的高度為h。設(shè)環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)為p，且，S為活塞的橫截面積，g為重力加速度，求H與h的比值。

26．（21-22高二下·云南大理·階段練習(xí)）如圖所示，粗細(xì)均勻豎直放置的形玻璃管左端封閉，右端開口且足夠長(zhǎng)。兩管內(nèi)水銀面等高，左管內(nèi)封閉的理想氣體氣柱長(zhǎng)，現(xiàn)給左管封閉氣體緩慢加熱，使右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高。已知大氣壓強(qiáng)為（1）求加熱后封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）保持加熱后的溫度不變，為使封閉氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)為，求從開口端注入的水銀柱長(zhǎng)度。【高分突破精練】一、單選題27．（22-23高二下·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí)）如圖所示，兩端開口的U型管粗細(xì)均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平，水銀柱的長(zhǎng)度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩段空氣柱a、b的長(zhǎng)度分別為10cm、5cm?，F(xiàn)保持氣體溫度不變，在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，使得穩(wěn)定后右管的水銀面比原來(lái)高，已知大氣壓強(qiáng)。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．末狀態(tài)b空氣柱的長(zhǎng)度為3cm B．末狀態(tài)a空氣柱的長(zhǎng)度為7cmC．a(chǎn)空氣柱能進(jìn)入豎直管 D．向左管注入的水銀柱長(zhǎng)度為21.5cm28．（22-23高二下·黑龍江綏化·階段練習(xí)）在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的足夠長(zhǎng)的汽缸，汽缸內(nèi)有一和汽缸質(zhì)量相同的活塞，活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體。現(xiàn)對(duì)汽缸施加一個(gè)水平向左的拉力F（如圖甲所示）時(shí)，汽缸的加速度為，封閉氣體的壓強(qiáng)為，體積為；若用同樣大小的力F水平向左推活塞（如圖乙所示），此時(shí)汽缸的加速度為，封閉氣體的壓強(qiáng)為，體積為。設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則（）

A．，， B．，，C．，， D．，，29．（22-23高二下·河南平頂山·期末）NBA籃球比賽用球的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部壓強(qiáng)為0.6MPa，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為0.1MPa。有一個(gè)籃球，內(nèi)部氣壓與外部大氣壓強(qiáng)相等，都為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，籃球內(nèi)空氣的質(zhì)量為?，F(xiàn)在要對(duì)籃球充氣，使這只籃球內(nèi)部壓強(qiáng)符合NBA籃球比賽用球的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)充氣前后籃球體積不變，充氣過(guò)程中氣體溫度不變，需要充入的空氣質(zhì)量為，則與的關(guān)系為（）A． B． C． D．30．（22-23高二下·江蘇徐州·階段練習(xí)）如圖所示，一粗細(xì)均勻的U型玻璃管開口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、B，水銀面a、b間的高度差為，水銀柱的長(zhǎng)度為，且，面與面恰處于同一高度。若在右管開口端注入少量水銀，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，則（）

A．A氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)B．B氣體的壓強(qiáng)變化量小于A氣體的壓強(qiáng)變化量C．水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度D．水銀面、間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度31．（22-23高二下·江西新余·期末）桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示。柱形水桶直徑為24cm，高為35cm；柱壓水蒸氣囊直徑為6cm，高為8cm，水桶頸部的長(zhǎng)度為10cm。當(dāng)人用力向下壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，水通過(guò)細(xì)出水管流出。已知水桶所在處大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于9m水壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)，當(dāng)桶內(nèi)的水還剩5cm高時(shí)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，忽略水桶頸部的體積。至少需要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從出水管流出？（不考慮溫度的變化）（

）A．1次 B．2次 C．3次 D．4次二、多選題32．（22-23高二下·遼寧葫蘆島·期末）如圖所示，兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內(nèi)，兩段水銀柱A和C將空氣柱B封閉在左側(cè)豎直段玻璃管中，平衡時(shí)A段水銀有一部分在水平管中，豎直部分高度為h2，C段水銀兩側(cè)液面高度差為h1。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，則再次平衡后（

）

A．右側(cè)水銀面高度差h1增大 B．左側(cè)水銀面高度差h2減小C．空氣柱B的長(zhǎng)度增大 D．空氣柱B的壓強(qiáng)增大33．（22-23高二下·廣西欽州·期末）如圖甲所示，一端封閉且粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)直玻璃管水平放置，用長(zhǎng)為20cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.封閉氣柱長(zhǎng)度為32cm，大氣壓強(qiáng)恒為76cmHg?，F(xiàn)將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，如圖乙所示。再將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)53°，如圖丙所示。已知?dú)怏w溫度始終不變，取，，下列說(shuō)法正確的是（）

A．圖乙狀態(tài)的氣體壓強(qiáng)小于圖丙B．若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，氣柱長(zhǎng)度將增加C．圖乙氣柱長(zhǎng)度為40cmD．圖丙氣柱長(zhǎng)度為38cm34．（22-23高二下·山西·階段練習(xí)）一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。已知玻璃管的橫截面積處處相同。在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏，大氣壓強(qiáng)，環(huán)境溫度不變。下列說(shuō)法正確的是（）

A．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)90cmHgB．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)144cmHgC．活塞向下移動(dòng)的距離9.58cmD．活塞向下移動(dòng)的距離9.42cm35．（22-23高二下·河南南陽(yáng)·階段練習(xí)）設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定水深的深度計(jì)，導(dǎo)熱性能良好的圓柱形氣缸I、II內(nèi)徑分別為r和2r，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無(wú)摩擦左右滑動(dòng)，氣缸I左端開口。外界大氣壓強(qiáng)為p0，最初氣缸Ⅰ內(nèi)通過(guò)A封有壓強(qiáng)為p0的氣體，氣缸II內(nèi)通過(guò)B封有壓強(qiáng)為3p0的氣體，一細(xì)管連通兩氣缸，開始時(shí)A、B均位于氣缸最左端，該裝置放入水下后，通過(guò)A向右移動(dòng)的距離可測(cè)定水的深度，已知p0相當(dāng)于10m高的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，不計(jì)水溫隨深度的變化，被封閉氣體視為理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（）

A．當(dāng)活塞A向右移動(dòng)時(shí)，水的深度h=5mB．此深度計(jì)能測(cè)的最大深度h=22.5mC．若要測(cè)量的最大水深h=25m，氣缸I內(nèi)通過(guò)A所封氣體的壓強(qiáng)應(yīng)改為p=2p0D．若要測(cè)量的最大水深h=50m，氣缸II內(nèi)通過(guò)B所封氣體的壓強(qiáng)應(yīng)改為p=5.75p036．（2024·遼寧·一模）如圖所示的家庭小型噴壺總?cè)莘e為1.4L，打氣筒每次可將壓強(qiáng)為、體積為的空氣充入壺內(nèi)，從而增加壺內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。為了保證噴壺的客舍，壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)不能超過(guò)；為了保證噴水效果，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)至少為，當(dāng)壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)降至?xí)r便不能向外噴水。現(xiàn)裝入的水并用蓋子密封，壺內(nèi)被封閉空氣的初始?jí)簭?qiáng)為。壺中噴管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)忽略不計(jì)，壺內(nèi)空氣可視為理想氣體且溫度始終不變，則下列說(shuō)法正確的是（）A．為了保證噴水效果，打氣筒最少打氣20次B．為了保證噴壺安全，打氣筒最多打氣50次C．若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為0.8LD．若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為1L37．（22-23高二下·湖北荊州·階段練習(xí)）如圖所示，B和C為兩個(gè)氣筒（兩者內(nèi)部容積均為），各自通過(guò)帶閥門的細(xì)管與容積為V=10dm3的容器A連通，通過(guò)打開一個(gè)閥門、閉合另一個(gè)閥門實(shí)現(xiàn)打氣及抽氣。開始時(shí)，閥門K1和K2關(guān)閉，A內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓。忽略氣體的溫度變化和連接管的容積，空氣可認(rèn)為是理想氣體。下列說(shuō)法正確的是（）A．關(guān)閉閥門K1，打開K2，利用C可以實(shí)現(xiàn)抽氣B．關(guān)閉閥門K2，打開K1，利用B可以實(shí)現(xiàn)抽氣C．調(diào)節(jié)兩閥門實(shí)現(xiàn)打氣，從開始時(shí)，若要容器A中氣體壓強(qiáng)增大到，應(yīng)打氣60次D．調(diào)節(jié)兩閥門實(shí)現(xiàn)抽氣，從開始抽氣5次后，A中壓強(qiáng)為初始?jí)簭?qiáng)的倍三、實(shí)驗(yàn)題38．（22-23高二下·上海楊浦·期末）用氣體壓強(qiáng)傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是。A．為保證封閉氣體的氣密性，應(yīng)在活塞與注射器壁間涂上潤(rùn)滑油B．為方便推拉活塞，應(yīng)用手握住注射器C．為節(jié)約時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)快速推拉活塞和讀取數(shù)據(jù)D．實(shí)驗(yàn)中氣體的壓強(qiáng)和體積都可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集器獲得（2）A組同學(xué)在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測(cè)得多組壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)并作出圖線，發(fā)現(xiàn)圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖丙所示。則①造成這一結(jié)果的原因是；②圖中代表的物理含義是；（3）若A組同學(xué)利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線，應(yīng)該是。A．

B．

C．

D．

（4）B組同學(xué)測(cè)得多組壓強(qiáng)P和體積V的數(shù)據(jù)片，在坐標(biāo)平面上描點(diǎn)作圖，因壓縮氣體過(guò)程中注射器漏氣，則作出的圖線應(yīng)為圖中（選填“①”或“②”）。

39．（22-23高二下·河北保定·期末）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)快速推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換B．無(wú)需測(cè)出封閉氣體的質(zhì)量C．推拉活塞時(shí)，應(yīng)用手握住整個(gè)注射器以使裝置更穩(wěn)定（2）為了探究氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為（選填“＜”“＝”或“＞”）.（3）為了能直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出（選填“”或“”）圖像，對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。四、解答題40．（22-23高二下·河南鄭州·期末）如圖所示，高為，橫截面積為的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)放有一不規(guī)則石塊，厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞正好在汽缸的頂部。再在活塞上放置質(zhì)量為的物體后，活塞緩慢下移，并靜止在與缸底的間距為的高度。已知外界大氣壓強(qiáng)，忽略缸內(nèi)氣體溫度的變化，不計(jì)活塞和汽缸的摩擦，重力加速度為。求：（1）該過(guò)程中外界對(duì)氣體做功；（2）石塊的體積V。

41．（22-23高二下·湖北孝感·期末）一端封閉的粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管豎直放置，水銀柱長(zhǎng)15cm，開口向上時(shí)，管內(nèi)封閉的空氣柱長(zhǎng)15cm；開口向下時(shí)，管內(nèi)