2.2、气体的等温变化 一、选择题（共 17 题） 1．如图，粗细均匀且相同的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭 在 A 管内，此时两管水银面一样高，B 管上方与大气相通．若固定 A 管，保持温度不变，将 B 管沿竖直方 向缓慢移动 H，使 A 管内的水银面升高 h，则 B 管的移动方向及移动距离 H 大小为 A．向上移动 H  2h B．向上移动 H  2h C．向下移动 H  2h D．向下移动 H  2h 2．物理学家通过大量的实验总结出很多物理学定律，有些定律有适用条件；有些定律在任何情况下都适 用。经典物理学中，以下定律在任何情况下都适用的是（　　） A．牛顿第三定律 B．机械能守恒定律 C．库仑定律 D．玻意耳定律 3．有一段 12cm 长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为 30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为 p0=76cmHg）为（　　） A．76cmHg B．82cmHg C．88cmHg D．70cmHg 4．如图所示，两端封闭粗细均匀的玻璃管中有两段等体积的气柱，中间夹着一段水银柱，水平放置在桌 面上。现使玻璃管始终保持竖直状态并做某种运动，维持气体温度不变，在运动过程中发现两部分气体的 体积仍相等，则该玻璃管的运动不可能的是（　　） A．平抛运动 B．自由落体运动 C．竖直上抛运动 D．匀速直线运动 5．如图所示,粗细均匀的 U 形管竖直放置,管内有水银柱封住一段空气柱,如果沿虚线所示的位置把开口一 侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将( A．体积不变 B．体积变大 C．压强变大 D．压强不变 ) 6．如图所示，集气瓶内封闭着压强为 p 的空气。已知外界空气的压强为大气压 p0，打开瓶塞待稳定后，从 集气瓶溢出空气的质量与原封闭空气质量的比值为（ ） p0 A． p  p0 p B． p  p0 p  p0 C． p0 p  p0 D． p 7．一定质量的理想气体，经历如图所示的状态变化， A � B � C ，则这三个状态的热力学温度之比 TA : TB : TC 为（　　） A．1: 3 : 5 B． 3 : 2 :1 C． 5 : 6 : 3 D． 3 : 6 : 5 8．某压缩式喷雾器储液桶的容量是 5.710－3m3。往桶内倒入 4.210－3m3 的药液后开始打气，打气过程中 药液不会向外喷出。如果每次能打进 3.010－4m3 的空气，要使喷雾器内药液能全部喷完，且整个过程中温 度不变，则至少需要打气的次数是（　　） A．13 次 B．14 次 C．15 次 D．16 次 9．如图所示，开口向上的气缸内用质量为 m 的活塞封闭一定质量的理想气体，现让气缸做自由落体运 动。气缸导热良好，不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度不变。在下落过程中当活塞再次相对气缸静止 时，下列说法正确的是（　　） A．活塞仍在原位置 B．活塞在原位置上方 C．活塞在原位置下方 D．从开始运动到活塞再次相对气缸静止的过程中，气体放热 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．如图所示为两端开口的 U 形直管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在右侧直管 中再注入一些水银，则平衡后（外界温度恒定）（　　） A．两侧水银面 A、 B 高度差 h 减小 B．两侧水银面 A、 B 高度差 h 增大 C．右侧封闭气柱体积变大 D．两侧水银面 A、 B 高度差 h 不变 12．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为 h1 ， 右管有一段水银柱，高度差 为 h2 ， 中间封有一段空气．则不正确的是（ ） A．若大气压升高，h1 减小 B．若环境温度升高，h2 增大 C．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变 D．若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大 13．如图所示，一粗细均匀的 U 型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体 A、B，水银面 a、b 间的高度差 h1，水银柱 cd 的长度为 h2=h1，a 面与 c 面恰处于同一高度。现向右管开口 端注入少量水银达到重新平衡，则不正确的说法是（　　） A．水银面 c 下降的高度大于水银面 a 上升的高度 B．水银面 a、b 间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度 C．气体 A 的压强一定大于外界大气压强 D．气体 A 的压强变化量比气体 B 的压强变化量小 14．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D 四个液面的位置关系如图所示。现 将左侧试管底部的阀门 K 打开， 释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、D 液面相对各自原来的位置下降 的长度 A． C． hA 、 hB 和 hD hA  hB  hD hA  hB  hD 之间的大小关系为（　　） B． D． hA  hB  hD hA  hB  hD 15．如图所示，竖直放置一根上端开口，下端封闭的细玻璃管，内有两段长为 15cm 的水银柱，封闭了长 度均为 15cm 的 A、B 两段空气柱，已知大气压强 P0=75cmHg，环境温度保持不变。则 A、B 两段空气柱的 压强是多大（　　） A．PA =60cmHg B．PA =90cmHg 16．下列说法正确的是( C．PB =105cmHg D．PB =120cmHg ) A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数 B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 C．在使两个分子间的距离由很远(r>10－9m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分 子势能不断增大 D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大 17．用注射器做了验证玻意耳定律的实验，如果对气体初态的观察测量和计算都正确无误，并得到一组 pV p� V� p� V� 值，改变气体状态后又得到一组 值，但 值显著小于 pV 值，则可能是实验中（　　） A．有气体漏出了 C．气体温度升高了 B．气体温度降低了 D．弹簧秤拉力不沿注射器的竖直轴线而斜向上 二、填空题 18．一定质量的某种气体发生等温变化时，若体积增大了 n 倍，则压强变为原来的______。 19．如图所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞 和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度．实验过程中气体压缩太快会使气体温度________ （选填“升高”、“不变”或“降低”）。若实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积_________（选 填“变大”、“不变”或“变小”）。 20．如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内被封闭气柱长 20cm，水银面比右管低 15cm，大气压强为 75cmHg。现保持左管不动，竖直方向移动右管使两管内水银面 一样高，当两边液面相平时，气柱长度为___________cm，右管管口移动的距离是___________cm。 21．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 22．浮沉子实验是法国科学家笛卡尔所创，它的形式多样，一般都是通过外部压强的变化来改变浮沉子内 部气体的体积，从而达到控制其沉浮的目的。如图所示，塑料瓶装入适量水，再把装有部分水的小玻璃瓶 倒插入大塑料瓶中处于漂浮状态，盖住塑料瓶盖，当用力挤压塑料瓶可控制小玻璃瓶上下沉浮。若小玻璃 2 1 瓶高为 ，漂浮时小玻璃瓶浸在水中的长度为 h ，水进入小瓶中的长度为 h 。如果挤压塑料瓶外壳使小 h 3 3 玻璃瓶刚好浸没在水中时，求：塑料瓶内空气压强大小（已知大气压强为 p0，水的密度为 ρ，重力加速度 为 g，小瓶内的空气可视为理想气体，环境温度保持不变）。 23．被称为特大号“N95”的负压救护车是运送新冠肺炎患者的移动隔离舱，舱内的负压发生器可以让车厢 病员室产生低于大气压的负压，空气在自由流动时只能由车外流向车内，车内已被污染的空气待消毒、过 滤等步骤后再排出。下表是负压救护车的一些技术参数。 病员室容积 10m 3 换气次数 20次 / h 换气风量 200m3 / h 负压 10 Pa ~ 38Pa �99.97% 过滤效率 ， 0.3μm 在某次运送病人途中，车厢病员室换气时既进气也排气，已知病人上车前车厢内压强 外大气压强 p0  100020Pa p1  100010Pa ，车厢 。假设车厢内外温度相同且恒定，换气时间间隔相等，换气量均匀，忽略病人上 车前后病员室容积变化。求途中 12 分钟内须向外排出多少气体，才能让病员室负压差大小为 20 Pa。（保 留小数点后两位） 24．潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气简中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起．某潜水 3 7 艇贮气筒的容积是 2m ，其上的气压表显示内部贮有压强为 2 �10 Pa 的压缩空气，在一次潜到海底作业后 3 的上浮操作中利用筒内的压缩空气将水箱中体积为 10m 水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余 空气的压强是 ，海水的密度 9． 5 �106 Pa ．设在排水过程中压缩空气的温度不变，已知海平面处的大气压强 p0  1． 0 �105 Pa   1． 0 �103 kg / m3 g  10m / s 2 , ，求： 3 7 5 �106 Pa 的空气，其体积将会 （1）若保持气体温度不变，将压强为 2 �10 Pa 的 2m 压缩空气变为压强是 9． 是多少？ （2）试估算此潜水艇所在海底位置的深度．参考答案： 1．B 【详解】 封闭气体是等温变化，