2.2 气体的等温变化 课时提升练（解析版） 一、选择题 1．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于 水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为 测力计示数为 F1 h1 ，弹簧 ，若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定 后管内外水银面高度差为 h2 ，弹簧测力计示数为 F2 ，则（　　） A． h2  h1 , F2  F1 B． h2  h1 , F2  F1 C． h2  h1 , F2  F1 D． h2  h1 , F2  F1 2．如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为 5cm 的水银柱封闭了一段长 为 6cm 的气柱。保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为（大气压强 为 75cmHg）（　　） A．5.6cm B．6.0cm C．6.4cm D．7.1cm 3．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门 K，向下压 压杆 A 可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄 B 打开阀门 K，消毒液会自动经导 管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变， 则下列说法正确的是（　　） A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加 B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量 C．充气过程中，储气室内气体内能不变 D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大 4．如图所示，玻璃瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，初始时，气球和玻 璃瓶之间密闭压强为 p0，体积为 V0 的气体，现向气球内缓慢充气，让密闭气体的体积 V0 减为 n ，充气过程气体温度不变，则密闭气体的压强变为（ ） A．np0 B． n 2 p0 C． p0 n D． p0 n2 5．如图为一定质量理想气体的压强 p 与体积 V 的关系图象，它由状态 A 经过等容过程 到状态 B，再经过等压过程到状态 C. 则下列关系式中正确的是（　　） A． B． TA  TB TA  TB ， ， TB  TC TB  TC 设 A、B、C 状态对应的温度分别为 TA 、 TB 、 TC ， C． D． TA  TB TA  TB ， ， TB  TC TB  TC 6．一个气泡由湖面下 20m 深处缓慢上升到湖面下 10m 深处，设湖中温度不变（水的 密度 ρ 取 1.0 �103 kg/m3 ，g 取 10 m/s 2 ，大气压强 p0  1.0 �105 Pa ），则气泡的体积约变为 原来体积的（　　） A．3 倍 B．2 倍 C．1.5 倍 7 D． 10 7．某同学用一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数 据，却在 p  1 图上画出了两条不同直线，造成这种情况的原因不可能是（　　） V A．两次实验中保持空气质量、温度相同，所取气体压强的数据不同 B．两次实验中空气的质量相同，温度不同 C．两次实验中温度相同，空气质量不同 D．两次实验中温度相同，空气的摩尔数不同 8．如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时， 管内有一 定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则试管将（　　） A．加速上浮 B．加速下沉 C．保持静止 D．以原静止位置为平衡位置上下振动 9．如图所示为某同学设计的喷药装置，内部装有 8L 药液，上部密封 1atm 的空气 1L，保持阀门关闭，再充入 1atm 的空气 0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体， 且温度不变，下列说法错误的是（　　） A．充气后，密封气体的压强增大为 1.2atm B．充气后，密封气体的分子平均动能不变 C．打开阀门后，密封气体对外界做正功 D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光 10．在“用 DIS 探究气体的压强与体积的关系”实验中，某小组通过推活塞减小气体体 1 积测得数据，并画出如图的 p- V 图像，则可能原因是实验过程中（　　） A．气体温度升高 B．气体漏出注射器 C．气体温度降低 D．气体漏进注射器 11．如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为 H 的空气柱，管内水银面 比管外高，管内外水银面高度差为 h，若将玻璃管向上提起一小段距离，则空气柱的 压强和密度变化情况是（　　） A．压强和密度都变大 B．压强和密度都变小 C．压强变大而密度变小 D．压强变小而密度变大 12．在“探究气体等温变化的规律”实验中得到的图像如图所示，若纵坐标表示封闭气体 的压强，则横坐标表示封闭气体的（　　） A．热力学温度 T B．摄氏温度 t C．体积 V D．体积的倒数 1 V 13．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活 塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与 外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（　　） A．若外界大气压增大，则弹簧压缩量保持不变 B．若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C．若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 D．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 14．一定质量的理想气体等温变化过程的图线可能是下图中的（ A． B． C． D． ） 15．如图所示，D→A→B→C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列 说法正确的是（　　） A．D→A 是一个等温过程 B．A→B 是一个等温过程 C．A 与 B 的状态参量不同 D．B→C 体积减小，压强减小，温度不变 E.B→C 体积增大，压强减小，温度不变 二、解答题 16．如图所示，一端封闭、一端开口且粗细均匀的直角细玻璃管，在直角处用一段水 银柱封闭了一定质量的空气（视为理想气体），开始时，封闭端处于竖直状态，水银 柱的竖直部分与水平部分长度均为 空气柱的长度 L2  12cm h  10cm 。封闭端空气柱的长度 L1  20cm ，开口端 。现在开口端用一厚度不计的活塞封闭住空气，并缓慢推动活 塞压缩空气，使水平部分的水银恰好全部进入竖直部分，该过程中空气温度保持不变。 已知大气压强恒为 p0  75cmHg 。求： （1）水银恰好全部进入竖直管时，玻璃管下端封闭气体的压强； （2）整个过程中活塞移动的距离。 17．某地区空气污染较严重，一位学生从桶装纯净水得到启发，提出用桶装的净化压 缩空气供气。设每人 1min 内呼吸 16 次，每次需吸入1atm 的净化空气 500mL ，而每个 桶能装 10atm 的净化空气 20L ，假定这些空气可以全部被吸完。设温度保持不变，估 算一下每人每天需吸多少桶净化空气，请对这位同学的提议作出评价。 参考答案 1．B 【详解】 管内气体压强为 p=p0-ρgh 测力计拉力为 F=G 玻+(p0-p)S 加入部分水银后，液面升高，h 减小，p 增大，F 减小，即满足 h2  h1 ， F2  F1 B 正确。 故选 B。 2．C 【详解】 初状态气体压强为 p  p0  h  80cmHg 末状态气体压强为 p�  p0  75cmHg 由玻意耳定律得 p gLS  p� L� S 解得 L�  6.4cm 故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 3．B 【详解】 A．充气过程中储气室内气体分子数增多，但是充气过程中气体温度保持不变，则分子运 动剧烈程度不变，所以 A 错误； B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功 W  0 ，喷液过程中温度保持不变，则气体的内 能保持不变 U  0 ，根据热力学第一定律 U  W  Q 可知 Q  0 ，则气体吸收热量，所以 B 正确； C．充气过程中，储气室内气体内能增大，因为气体的质量增大，分子数增大，总动能增 大，则内能增大，所以 C 错误； D．喷液过程中，根据等温变化，可知气体的体积增大，压强减小，则储气室内气体分子 对器壁单位面积的平均作用力减小，所以 D 错误； 故选 B。 4．A 【详解】 气体做的是等温变化，由玻意耳定律得 V0 p0V0= p′ n 代入数据有 p′ = np0 故选 A。 5．C 【详解】 根据 pV C T 可知，从 A 到 B 体积不变，压强减小，则温度降低，即 TA  TB 从 B 到 C 压强不变，体积变大，则温度升高，即 TB  TC 故选 C。 6．C 【详解】 设气泡的体积分别为 V1、V2 ，初态时气泡的压强 p1  p0   gh1  3 �105 Pa 在 10m 深处时气泡的压强 p2  p0   gh2  2 �105 Pa 根据玻意耳定律得 p1V1  p2V2 解得 V1 2  V2 3 体积应变为原来的 1.5 倍。 故选 C。 7．A 【详解】 根据 pV C T 即 1 p  CT � V 其中 C 与气体的质量（或摩尔数）有关，则只要温度、质量相同（或摩尔数相同）， p 1 图像就相同，则选项 BCD 有可能，选项 A 不可能。 V 故选 A。 8．B 【详解】 向广口瓶中缓慢倒入一些水，水的深度增加，对试管内空气柱的压强增大，使空气的体积 被压缩，则它排开的水的体积减小，浮力减小，重力大于水的浮力，故物体会加速下沉， ACD 错误，B 正确。 故选 B。 9．D 【详解】 A．把充入的气体和原气体作为整体：气体做等温变化，根据玻意耳定律可得 p1V1  p2V2 解得 p2  1.2 atm 故 A 正确，不符合题意； B．温度是平均动能的标志，温度不变，所以分子的平均动能不变，故 B 正确，不符合题 意； C．充气后封闭气体压强变为 1.2atm，大于大气压强，所以打开阀门后，气体膨胀，对外 界做功，故 C 正确，不符合题意； D．膨胀过程温度不变属于等温变化，若都喷完容器中的水，由 p1V1  p2V2  pV1 得喷完容器中的水后，容器的气体压强小于外界气体压强，所以水不能喷完，故 D 错误， 符合题意。 故选 D。 10．A 【详解】 根据 pV C T 整理 p CT V 图像斜率变大，则温度升高，故 A 正确 BCD 错误。 故选 A。 11．B 【详解】 假设玻璃管上提时水银柱长度不变，则封闭气体压强减小，在大气压的作用下水银柱将上 升，所以 h 增大；而根据 p  p0  h 可知封闭气体压强减小，由玻意耳定律可知气体体