2.2 气体的等温变化 精选练习 3（解析版） 一、选择题 1．在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，下列操作正确的是 （　　） A．调节空气柱长度后立刻读数 B．拉上窗帘防止阳光直射玻璃管 C．推拉活塞时，为了防止手滑应该用手紧握玻璃管 D．实验中若密封橡胶帽脱落，应立刻堵住后继续实验 2．如图所示，一端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内封有一 定质量的理想气体，体积为 V，管内外水银面高度差为 h。现保持温度不变，将玻璃管 缓慢下压一小段距离。设外界大气压不变，忽略槽内水银面高度变化。则（　　） A．V 变大，h 变大 B．V 变小，h 变小 C．V 变小，h 变大 D．V 变大，h 变小 3．如图所示， a ， b 、 c 三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一 段水银柱封闭了质量相等的空气， a 管竖直向下做自由落体运动， b 管竖直向上做加速 度为 g 的匀加速运动， c 管沿倾角为 45�的光滑斜面下滑，若空气温度始终相同且不变， La Lb Lc a b c 当水银柱相对管壁静止时， ， 、 三管内的空气柱长度 、 、 间的关系为（ ） A． Lb  Lc  La B． Lb  Lc  La C． Lb  Lc  La D． Lb  Lc  La 4．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. 设 A、B、C 状态对应的温度分别为 TA 、 TB 、 TC ， 则下列关系式中正确的是（　　） A． B． C． D． TA  TB TA  TB TA  TB TA  TB ， ， ， ， TB  TC TB  TC TB  TC TB  TC 5．“用 DIS 研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。 小张同学某次实验中作出的 p- 1 图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法 V 错误的是（　　） A．压强传感器与注射器的连接处漏气 B．未在注射器活塞上涂润滑油 C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积 D．实验过程中用手握住了注射器前端 6．一只轮胎的容积 V  10 L ，已装有 p1  1 atm 的空气，现用打气筒给它打气。已知打 气筒的容积 p0  1 atm V0  1 L ，设打气过程中轮胎的容积及气体温度都保持不变，大气压 ，要使胎内气体的压强达到 A．10 次 p2  2 atm B．12 次 ，应打气（　　） C．15 次 D．20 次 7．如图，自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通，细管上部封闭，并与压力传 感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管 中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭， 这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为 50cm ，大气压 强 p0  1.0 �105 Pa ，水的密度   1.0 �103 kg / m 3 ，重力加速度 g  10m / s 2 。当空气柱 被压缩到 48cm 长时，压力传感器关闭洗衣机进水阀门，此时洗衣缸内水位高度约为（ ） A． 44cm B． 42cm C． 46cm D． 50cm 8．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为 h1，右侧管有 一段水银柱，两端液面高度差为 h2，中间封有一段空气，若（　　） A．温度升高，则 h1 增大，h2 增大 B．大气压升高，则 h1 增大，h2 增大 C．弯管下移少许距离，则 h1 增大，h2 不变 D．右管中滴入少许水银，则 h1 不变，h2 增大 9．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 10．启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低，显示为 1.5p0 ，车轮内胎体 1 积约为 V0 。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入 ΔV  200 V0 、 压强为 p0 的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了 20% ，充气几分钟可以使轮胎内 气体压强达到标准压强 2.5 p0 ？（汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内 气体温度无明显变化）（　　） A．3 B．4 C．5 D．6 11．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 12．如图所示是一定质量的理想气体从状态 A 经 B 至 C 的 p  1 图线，则在此过程中 V （　　） A．气体的内能改变 B．气体的体积增大 C．气体压强变大 D．气体温度降低 13．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 的各状态参量均相同 D．B→C 体积增大，压强减小，温度不变 14．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� 15．对于实际的气体，下列说法正确的是（　　） A．气体体积变化时，其内能可能不变 B．气体的内能包括气体整体运动的动能 C．气体的内能包括气体分子热运动的动能 D．两个分子间势能随这两个分子间距减小而增大 E.两个分子间的斥力大小随这两个分子间距减小而增大 二、解答题 16．如图所示，一个粗细均匀、导热良好的 L 型的玻璃管竖直放置，竖直管上端封闭， 水平管右端与大气相通，竖直管中封闭一段长为 25cm 的空气柱（可视为理想气体）， 竖直管下部水银柱长为 15cm，水平管水银柱长度为 5cm，如果将玻璃管在竖直面内逆 时针缓慢旋转 90�，求此时空气柱的长度（在旋转过程中水银不会溢出玻璃管，环境温 度不变，大气压强为 p0  75cmHg ）。 17．粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。初始时，管内水银柱及 空气柱长度如图所示，下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。已知大气压强 p0 = 75cmHg，环境温度不变。现从 U 形管右侧缓慢注入水银，使右侧空气柱的上方水银 柱的长度变为 25cm。求： （1）右侧管内封闭空气柱的长度； （2）左侧管内水银面上升的高度； 参考答案 1．B 【详解】 A．调节空气柱长度的过程中，外界对气体做功，气体温度发生变化，为保持气体温度不 变，调节空气柱长度后不要立即读数，要等气体状态稳定后再读数，故 A 错误； B．实验过程要保持气体温度不变，拉上窗帘防止阳光直射玻璃管，所以 B 正确； C．当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在 注射器上，则 C 错误； D．实验时要保持气体的质量不变，实验中若密封橡胶帽脱落，注射器内气体的质量发生 变化，则不能继续实验，所以 D 错误； 故选 B。 2．B 【详解】 以试管内水银柱为研究对象，则有 p气   gh  p0 现保持温度不变，将玻璃管缓慢下压一小段距离，则管内水银柱上方的空气体积减小，气 体压强增大，而此时外界大气压强不变，因此，管内水银柱的高度减小。 故选 B。 3．D 【详解】 设大气压为 p0 a a 。对 管， 管竖直向下做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的 压强等于大气压，即 pa  p0 。 对 b 管，以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得 pb S  p0 S  mg  mg 得 pb  p0 对 c 管，以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得 p0 S  pc S  mg sin 45� ma 对 c 管和水银整体，有 Mg sin 45� Ma 得 a  g sin 45� 解得 pc  p0 可得 pb  pa  pc 根据玻意耳定律有 pV  C ，可得 Lb  Lc  La ，ABC 错误，D 正确。 故选 D。 4．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。 5．D 【详解】 ABC．当 1 增大时，V 减小，p 增加的程度不是线性关系，当斜率减小，压强增加程度减 V 小，导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象，为在注射器活塞上涂润滑油会导致漏气， 当压强增加后，连接部分的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中一小部分 气体进入连接部分，也相当于注射器漏气，故 ABC 正确，不符合题意； D．实验过程中用手握住注射器前端，会导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增 大，故 D 错误，符合题意。 故选 D。 6．A 【详解】 设打气 n 次，由玻意耳定律可得 p1 (V  nV0 )  p2V 代入数据解得 n  10 即应打气 10 次，A 正确。 故选 A。 7．A 【详解】 压力传感器关闭洗衣机进水阀门，此时管内气体的压强为 p  p0   g (h  l1  l2 ) 则由玻意耳定律可知 p0l1S  [ p0   g (h  l1  l2 )]l2 S 解得 h≈43.6cm 故选 A。 8．A 【详解】 pV C A．当温度升高时，由 T 可知，封闭气体的压强增大