2.2 气体的等温变化专题复习 2021—2022 学年高中物理人教版 （2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的 2 倍，则压强变为原来的几倍（　　） A．2 B．1 C． 1 2 D． 1 4 1 2．如图为一定质量的理想气体由状态 A 变化到状态 B 过程中的 P﹣ v 图象，则该气体的温度变化情况是（ ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．先变小再变大 3．实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内 ( 活塞与气缸壁之 间无摩擦 ). 用滴管将水缓慢滴注在活塞上，则以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是 ( 　　 ) A． B． C． D． 4．篮球赛上同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为 1.3atm，已知篮球内部容积为 7.5L。现用简易打气筒给篮球打气，如图所示，每次能将 0.3L、1.0atm 的空气打入球内，已知篮球的正常 气压范围为 1.5~1.6atm。忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，应打气的次数 范围是（　　） A．5~7 次 B．5~8 次 C．7~12 次 D．12~15 次 5．如图所示，活塞质量为 m，气缸质量为 M，通过弹簧吊在空中，气缸内封住一定质量的空气，气缸内 壁与活塞无摩擦，活塞截面积为 S，大气压强为 A．气缸内空气的压强等于 p0 + mg S B．气缸内空气的压强等于 p0  Mg S C．内外空气对气缸的作用力大小为(M+m)g D．内外空气对活塞的作用力大小为 mg p0 ，则（　　） 5 5 6．空气压缩机的储气罐中储有 1.0 �10 Pa 的空气 6.0L ，现在想使罐内的空气压强变为 2.5 �10 Pa 。设充气 5 过程为等温过程，空气可看作理想气体，则应向储气罐中打入 1.0 �10 Pa 的空气的体积为（　　） A． 6.0L C． 12.0L B． 9.0L D． 15.0L 7．如图，粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，A 管内封闭了一定质量的气体，两管水银面相平。若 固定 A 管，将 B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离 H，A 管内的水银面相应降低 h，移动过程中温度保持 不变，则（　　） A．h=H B．h= H 2 C．h＜ H 2 D． H ＜h＜H 2 8．一个气泡从水面下 40m 深处缓缓上升到水面，假定水的温度均匀，水面上方的压强为 1atm ，则气泡到 达水面时的体积为原来的（ A．3 倍 B．4 倍 ） C．5 倍 D．6 倍 9．如图所示，一定质量的理想气体分别在温度 T1 和 T2 情形下做等温变化的 p-V 图像，则下列关于 T1 和 T2 大小的说法，正确的是 A．T1 大于 T2 B．T1 小于 T2 C．T1 等于 T2 D．无法比较 10．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 11．活塞式抽气机汽缸容积为 V，用它给容积为 2V 的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变 化)，容器内剩余气体压强是原来的（　　） A． 1 4 B． 1 2 C． 4 9 D． 5 9 12．关于分子动理论，下列说法中不正确的是（　　） A．水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和，说明分子间有空隙 B．扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行 C．在 r>r0 范围内，当分子间距离增大时，分子势能一定增大 D．用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气，这说明空气分子间存在斥力 13．在两端开口的弯管中用两段水柱封闭了一段空气柱,如图所示,若再往 a 管内注入少量水,则( ) A．ab 水银面高度差将减小 B．cd 水银面高度差将减小 C．b 管水面上升的距离等于 c 管水面下降的距离 D．b 管水面上升的距离大于 c 管水面下降的距离 14．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为 L1 和 L2 的两段气体。若 把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（　　） A．L1 和 L2 都变小 B．L1 和 L2 都变大 C．L1 变大，L2 变小 D．L1 变小，L2 变大 15．如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置在地面上，活塞的质量为 M，底面积为 S，若大气压强为 p0，则 被封闭气体的压强 p 等于（ ） A．p0 B．p0- Mg S C．p0+ Mg S D．条件不够，无法判断 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，在水和汽达到动态平衡时，测得水柱长 206 mm，水银柱长 723.3 mm.已知大气压为 760 mmHg，则水的饱和汽压为________mmHg.如把图中的管上提 1 cm(未脱离水银槽)，则管中水银面将_____ ___(填“上升”“下降”或“不变”)，水的饱和汽压将________(填“变大”“变小”或“不变”)．(水银密度为 13.6×103kg/m3) 17．如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在水银槽内， 管内封闭有一定质量的空 气。开始时管内空气柱长度为 10cm，管内外水银面高度差为 60cm。已知水银槽的截面积是玻璃管截面积 的 4 倍，大气压强相当于 75cm 高水银柱产生的压强。现将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内外水银面 的高度差变为 50cm，此时管内空气柱的长度为______cm，浸入水银槽内的玻璃管长度增加了______cm。 18．在“研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系”实验中需要用到__________传感器，获得实 验数据后，为了更直观地显示两个变量的函数关系，对图线做了“化曲为直”的变换处理，此时纵坐标为压 强 p ，则横坐标为__________。 19．“用 DIS 研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，实验装置如图。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强 p 用_______测量，其体积 V 由________读出。 （2）小红按实验步骤开始实验，但最后得到 p 和 V 的乘积逐渐增大。 ① 由此可推断，她的实验结果可能为图__________。 ② 图线弯曲的可能原因是在实验过程中_________。 A．注射器中有异物 B．连接软管中存在气体 C．注射器内气体温度升高 D．注射器内气体温度降低 ③ 根据②的回答，可采取的改正措施是________________。（写出一种即可） 三、综合题（共 4 题） 20．U 形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压 为 76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为 11 cm，且水银面比封闭管内高 4 cm，封闭管内空气柱长为 11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温 度始终不变，试求： （1）粗管中气体的最终压强； （2）活塞推动的距离. 21．如图所示,光滑水平面上放有一质量为 M 的气缸,气缸内放有一质量为 m 的可在气缸内无摩擦滑动的活 塞，活塞面积为 S，活塞距气缸底部的距离为 d，现用水平恒力 F 向右推气缸，最后汽缸和活塞达到相对静 止状态，假设这个过程中气体温度不发生变化。求此时活塞距气缸底部的距离。（已知外界大气压为 p0 ） 22．如图所示，粗细均匀的 U 形管竖直放置，左管上端封闭，封口处有一段水银柱 1，右管上端开口且足 够长，另有两段水银柱 2、3 封闭了 A、B 两部分理想气体，开始时，三段水银柱长均为 10 cm，A 气柱长 为 20 cm，B 气柱长为 10cm，气柱 A 和水银柱 2 各有一半长度在水平部分，环境温度为 27°C ，外界大气 压强 P =75 cnHg 现保持环境温度不变；在右管.中缓慢注入水银使水银柱 2 在竖直管中的水银刚好全部压入 水平管中.求: ① 没有在右管中注入水银时，水银柱 1 对玻璃管封口的压强; ② 水银柱 2 在竖直管中的水银刚好全部压入水平管中时，注入右管中水银柱的长． 23．如图，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气， 通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量，开始时细管内水量占整条细管的 1 ，压力传感器 4 示数为 20N ，现给洗衣缸加水，使细管中水位上升，若封闭在细管中的空气温度近似不变，当压力传感器 示数为 40N 时，细管内水量占整条细管的比例为多少？ 参考答案： 1．C 2．B 3．A 4．A 5．B 6．B 7．C 8．C 9．A 10．A 11．C 12．D 13．D 14．B 15．C 16． 21.6 上升 17． 6cm 13cm 18． 压强 19． 压强传感器 变小 体积的倒数（ 1 ） V 注射器刻度 20．（1）88 cmHg　（2）4.5 cm 21． x p0 S ( M  m)d p0 S ( M  m)  mF a C 手不要握住针筒、压强传感器稳定后读数、缓慢推动针筒等 22．① 80 cmHg.；② 35 cm 23．5︰8