2.2、气体的等温变化 一、选择题（共 16 题） 1．一定质量的理想气体温度不变，体积为 V 时，压强为 P，当体积变成 2V 时，压强为（　　） A．2P B． P 2 C．4P D． P 4 2．一个篮球的容积是 3L，用打气筒给这个篮球打气，每打一次都把体积为 300mL、压强与大气压相同的 气体打进球内。如果打气前篮球已经是球形，并且里面的压强与大气压相等，则打了 10 次后，篮球内部空 气的压强是大气压的几倍（整个打气过程篮球内温度不变）（　　） A．1 B．1.5 C．2 D．2.5 3．如图所示，一根玻璃管倒扣插入水银槽中（开口向下），内部封有一定质量的理想气体，管内水银面 低于管外液面 h，要使内外液面差变大，下列操作一定可行的是（　　） A．保持温度不变，玻璃管稍向下插入一些 B．保持温度不变，玻璃管稍向上拔出一些 C．温度升高的同时玻璃管稍向上拔出一些 D．温度降低的同时玻璃管稍向下插入一些 4．如图，气缸倒挂在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的气体，活塞下悬挂一个沙漏，保持温度不 变，在沙缓慢漏出的过程中，气体的（　　） A．压强变大，体积变大 B．压强变大，体积变小 C．压强变小，体积变大 D．压强变小，体积变小 5．如图所示，两端开口的 U 型均匀玻璃管开口向上竖直放置，由两段水银封闭了一段空气柱，稳定后， 空气柱的长度 L=12 cm,a、b 两水银面的高度差 h=19 cm.现从 U 型管左端再注入一段长为 19 cm 的水银柱， 并保持空气柱温度不变，再次稳定后，空气柱的长度为（已知外界大气压相当于 76 cm 高水银柱产生的压 强， U 型管内水银不会溢出） A．8 cm B．10 cm C．12 cm D．14.4 cm 6．竖直倒立的 U 形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体， 在保持温度不变的情况下，假设在玻璃管的 D 处钻一小孔，则（　　） A．封闭气体的压强增大 B．封闭气体的体积增大 C．封闭气体的压强减小 D．封闭气体的体积不变 7．下列定律中属于理想化实验的推论的是（ ） A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．法拉第电磁感应定律 D．波意耳定律 8．如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与 A 点齐平。现缓慢将其压到更 深处，筒中液面与 B 点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)。下列图像中 能体现筒内气体从状态 A 到 B 变化过程的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热汽缸内，活塞的质量不可忽略，下列可使被 封闭气体压强变大的是（　　） A．环境温度升高 B．汽缸向上加速运动 C．汽缸自由下落 D．将汽缸开口向下放置 10．现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩．下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强 P 和体 积的倒数 1 的关系的是( V ) A． B． C． D． 11．图甲是浇花的一种喷壶，图乙是喷壶的切面简化图，假设喷壶中装有水但未装满，里面有一部分压强 为 P0 的空气。现将喷壶的盖盖好并密封阀门，通过打气筒向喷壶内充入一部分压强也为 P0 的气体，假设 此充气过程中壶内气体温度保持不变。研究的气体可视为理想气体，不考虑水的蒸发，下列说法正确的是 （　　） A．充入气体后壶内气体的内能增加 B．将阀门打开后壶内气体的压强保持不变 C．将阀门打开后壶内气体的内能不变 D．从喷壶中喷出的水雾在空中飞舞，水雾的运动属于扩散现象 12．图中，a，b 为一定质量气体在不同温度下状态变化的 p  1 图线，则（ V ） A．图线 a，b 都不是等温变化 B．图线 a，b 都是等温变化，a 的温度较大 C．图线 a，b 都是等温变化，b 的温度较大 D．图线 a，b 都是等温变化，但无法确定温度的高低 13．用活塞气筒向一个容积为 V 的容器内打气，每次能把体积为 V0，压强为 p0 的空气打入容器内，若容器 内原有空气的压强为 p，打气过程中温度不变，则打了 n 次后容器内气体的压强为（　　） A． pV V B．p0+np0 C． p  n p0V0 V D． p0  14．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水根槽中，管中有一段高为 体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为 h2 V0 n· p0 V h1 的水银柱封闭一定质量的气 ，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正 确的是（　　） A． h2 变长 B． h2 不变 C．水银柱上升 D．水银柱下降 15．一个开口玻璃瓶内有空气，现将瓶口向下按入水中，在水面下 0.8m 深处恰能保持静止不动，下列说 法正确的是（　　） A．将瓶稍向下按，放手后保持静止不动 B．将瓶稍向下按，放手后加速下沉 C．将瓶稍向上提，放手后保持静止不动 D．将瓶稍向上提，放手后加速上升 16．如图所示的连通器 A、B 管内封有空气，C 管敞口竖直向上，K 为阀门。开始时 A、B、C 内水银面等 高，B 管中封闭气体长度大于 A 管中封闭气体长度，A、B、C 管横截面积依次减小。若在 C 管中沿管壁注 入少许水银，三管液面上升高度分别为 hA、hB、hC。若不注入水银而是打开 K，使水银流出少许 （A、B、C 管中水银面不会降到管口下方），三管液面下降高度分别为 hA'、hB'、hC'。假设以上过程中气 体温度不变，以下说法正确的是（　　） A． hA  hB  hC B． hA  hB  hC C． hA� hB� hC� D． hA� hB� hC� 二、填空题 17．如图，一个上口用橡皮膜封闭的盛水长玻璃槽内，用一小玻璃瓶 A 倒扣在水中形成一个浮沉子。A 悬 浮在水中某位置保持平衡。若环境温度不变，用力按压橡皮膜到某一位置后，玻璃瓶 A 内气体的体积将__ ____（选填“变大”，“变小”，“不变”）；玻璃瓶将______。 A．“下沉一点后又平衡” B．“上浮一点后又平衡” C．“一直下沉到水底” D．“一直上浮到水面” 18．如图所示，粗细均匀的直角玻璃管一端封闭，另一端开口，封闭端和开口端的长度都是 75cm ，管内 有被汞柱封闭的空气，开口端竖直向上，汞柱长度 h1  25cm, h2  35cm ， 大气压强为 p0  75cmHg ，此时 封闭端压强为________ cmHg ；若将玻璃管沿逆时针方向缓缓转过 90 ，使封闭端竖直向上时，则空气柱的 � 长度为__________ cm （保留一位小数）。 19．如图所示，一定质量的理想气体的 p  a �b 1 图像如图所示，图中 ab 线段的反向延长线过坐标原点，则 V 过程中，该理想气体对外界______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），理想气体的温度______ （填“升高”“降低”或“不变”）。 20．大气压强 p0＝1.0×105Pa。某容器的容积为 20L，装有压强为 20×105Pa 的气体，如果保持气体温度不 变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为_____ _。 三、综合题 21．如图所示，水平放置的足够长的汽缸，内部有一定质量的理想气体被活塞 A、B 分成容积均为 V 的 I、II 两部分，开始活塞 A、B 被锁定，不能滑动，此时气体 I 的压强与外界大气压 P0 相同；气体Ⅱ的压强 是气体 I 的 2 倍，室温恒定，汽缸导热性良好，活塞质量不计，现解除活塞 B 的锁定。 （1）求稳定后气体 I 的体积和压强； （2）稳定后，再解除活塞 A 的锁定，求再次稳定后气体 II 的体积。 22．如图所示，甲、乙两个储气罐的容积都为 V，储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐中气体的压 强为 5p0，乙罐中气体的压强为 p0。现通过连接两罐的细管把甲罐中的气体尽量多的调配到乙罐中去，两 罐中气体的温度相同且在调配过程中保持不变。求调配完成后： （1）两罐中气体的压强； （2）调配到乙罐中的气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。 23．如图所示，导热密闭容器竖直放置，其底部放有质量为 m 的空心小球，容器内部密封一定质量的理想 气体，初始时气体体积为 V,压强为 P，静止的空心小球对容器底部的压力为 FN1=0.9mg（小球体积不变且所 受浮力不可忽略），重力加速度大小为 g，环境温度保持不变，若用充气筒向容器中每次充入 0.5V，气压 为 0.5P 的同种理想气体，则充气多少次后小球静止时对容器底部恰好无压力？ 参考答案： 1．B 【详解】 由波意耳定律可得 PV  P1 g2V 解得 P1  P 2 故选 B。 2．C 【详解】 忽略温度的变化，视为等温变化，研究全部气体，设大气压强为 p0，根据玻意耳定律有 数据得 p0 �(3  10 �0.3)  3 p1 解得 p1  2 p0 故选 C。 3．A 【详解】 设外界大气压为 p0，水的密度为  ，则内部气体的压强 p  p0   gh 要使内外液面差 h 变大，则内部气体的压强变大。 A．保持温度不变，玻璃管稍向下插入一些，内部气体压强增大，h 增大，故 A 正确； B．保持温度不变，玻璃管稍向上拔出一些，气体压强减小，h 减小，故 B 错误； p0V0  p1V1 ，代入 C．温度升高时气体压强增大，玻璃管稍向上拔出一些气体压强减小，所以无法判断内部气体实际压强的 变化，无法确定 h 的变化，故 C 错误； D．温度降低时内部气体压强减小，玻璃管稍向下插入一些时内部气体压强增大，所以无法判断内部气体 实际压强的变化，无法确定 h 的变化，故 D 错误。 故选 A。 4．B 【详解】 设活塞和沙漏的总质量为 m，则对活塞分析可知 pS  mg  p0 S 则当 m 减小时，p 增大；根据玻意耳定律 pV  C 可知，体积减小。 故选 B。 5．C 【详解】 由于空气柱温度不变为等温变化，又由于玻璃管两端开口，可得气体压强不变，而由 化，故空气柱的长度仍为 12cm，故选 C. 6．A 【详解】 AC．设两侧水银面高度差为 h，大气压为 p0 ，封闭气体的压强 p  p0  h D 处钻一小孔后，D 处与外界相连，则封闭气体的压强 p  p0 由上可知，封闭气体的压强增大，故 A 正确，C 错误； BD．由于温度不变，根据玻意耳定律 p1V1  p2V2 可得，压强增大，体积减小。故 BD