1、1.4科学探究：气体压强与体积的关系同步练习20212022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）1一只轮胎容积为V=8L，已装有p1=1 atm的空气现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0=1L，设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0=1 atm，要使胎内气体压强达到p2=2.5 atm，应至少打多少次气？（）A8次B10次C12次D15次2将一定质量的空气装入气瓶内，并对它进行等温压缩。如果这些空气可以看成理想气体，那么图中能正确表示压缩过程中空气的压强p和体积V关系的是（）。ABCD3一竖直放置的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示
2、，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，假设在管子的D处钻一小孔，则管内左侧被封闭的气体压强p和体积V变化的情况及做功情况是（）Ap、V都不变BV减小，p增大C封闭气体对外做功D该过程封闭气体从外界吸收热量4如图所示，粗细均匀竖直放置的玻璃管中，P为一小活塞，有一段水银柱将封闭在玻璃管中的空气分成上、下两部分，活塞和水银柱都静止不动。现在用力向下压活塞，使得活塞向下移动一段距离L，同时水银柱将向下缓慢移动一段距离H，在此过程中温度不变，则有（）ALHBLL2BL1=L2CL1L2D无法比较L1、L2的大小关系12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
3、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13如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长的空气柱，中间有一段长的水银柱，上部空气柱的长度。已知大气压强为。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为。假设活塞下推过程中没有漏气，则活塞下推的距离为（）ABCD14一只两用活塞气筒的原理如图所示（打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示），其筒内体积为，现将它与另一只容积为V的容器相连接，开始时气筒和容器内的空气压强为，已知气筒和容器导热性
4、良好，当分别作为打气筒和抽气筒使用时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为（）ABCD15桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm，高为35cm；柱压水蒸气囊直径为6cm，高为8cm，水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10m水压产生的压强，当桶内的水还剩5cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出？不考虑温度的变化）（）A2次B3次C4次D5次二、填空题（共4题）16某同学根据实验数据在图像
5、上画出了如图所示曲线图像，你认为他这样做能方便的看出p、V之间的关系吗_？请说明理由_。17如图所示，玻璃管A上端封闭，B上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高度差为5cm，温度为t1=27。保持温度不变，向上移动B管_cm时，A管中气体长度变为5cm，此时A管中的压强为_cmHg。 18如图所示，一定质量的理想气体，按图示方向经历了ABCDA的循环，其p-V图线如图状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能_ (选填 “大”或“小”);由B到C的过程中，气体将_(选填“吸收”或“放出”
6、)热量：经历ABCDA一个循环，气体吸收的总热量_ ( 选填“大于”或“小于”)释放的总热量19一同学用图（a）装置研究一定质量气体的压强与体积的关系。实验过程中温度保持不变。最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差。实验的部分数据记录在表格中。气体体积V（mL）800674600531500水银面高度差h（cm）014.025.038.045.0(1)根据表中数据，在图（b）中画出该实验的关系图线。( )(2)实验时，大气压强_。三、综合题（共4题）20如图所示，有一竖直放置的U形管两臂粗细不等，左管开口向上，右管封闭着一部分气体
7、，右管的横截面积是左管的2倍，管中装入水银，大气压为P0=76cmHg开口管中水银面到管口距离为hl=22cm，且水银面比封闭管内高h=4cm，封闭管内空气柱长为h2=11cm，现用小活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左侧水银面比右管内水银面高lcm，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（结果保留到小数点后1位）活塞推动的距离；撤去活塞，将左管密封，且将U形管水平放置，使左、右两管处于同一水平面上，稳定后右管内空气柱的长度将变为多大21如图所示，一定量的气体密封在体积为 的容器中，室温为 ，光滑导热活塞C(体积忽略不计)将容器分成A、B两室，A室的体积是B室的2倍，B室上连有一U形管(U
8、形管内气体的体积忽略不计).两边水银柱高度差为76cmA室装有阀门K，可与大气相通已知外界大气压强等于76cm汞柱，求：(i)将阀门K打开稳定后，B室的体积；(ii)打开阀门K后将容器内气体的温度从300K缓慢加热到540K，U形管内两边水银面的高度差22夏天游乐场经常见到如图甲所示的儿童玩具水枪，用手握住压力手柄，前后抽动，给储水瓶打气加压。打气加压完成后压力手柄位置不动，扣动扳机，水从枪口立即射出。其原理如图乙所示，储水瓶总容积为V0，一开始灌入体积为0.8V0的水，瓶内空气压强与外界大气压强p0相等。已知打气筒每次把压强为p0、体积为0.02V0的空气压入瓶中，所有过程瓶中的气体温度保持
9、不变，不考虑水的重力影响，求：(1)通过打气使储水瓶内气体压强为1.4p0时，扣动扳机让水连续射出待水不流出时（即储水瓶内气体压强与外界大气压强相等），储水瓶剩余水的体积；(2)保持(1)问中剩余水量不变，若要使储水瓶内气体压强重新超过1.4p0，至少需要打气的次数。23某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计如图，细管连通且导热性能良好的气缸、内径相同，长度均为L。气缸左端开口，内部有轻质薄活塞A，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动外界大气压强为，气缸内封有压强为的气体，此时A位于气缸最左端。该装置放入水下后，测出A向右移动的距离可测定水的深度已知相当于10m高的水柱产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体，求：（1）当A向右移动时，水的深度h；（2）该深度计能测量的最大水深。参考答案：1C2B3B4A5D6C7B8D9B10A11C12B13A14C15B16 不能 以p为纵坐标、V为横坐标，作出图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应作出图像，看其是否为过原点的倾斜直线，才能最终确定p与V是否成反比。17 18 9618 大 放出 大于19 2048cm21(1)(2)22(1)；(2)6次23（1）h=2m；（2）hm=10m