2019-2020学年高中物理 第8章 气体 第1节 气体的等温变化课堂作业 新人教版选修3-3
2020最新高中物理 第8章 气体 第1节 气体的等温变化课堂作业 新人教版必备3-3
第八章 第1节 气体的等温变化基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
2．(威海市2016年高三模拟)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 ) A ．D →A 是一个等温过程 B ．A →B 是一个等温过程 C ．A 与B 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变解析：D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1V不变，则体积V 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错，B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 错。
3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，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。
设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( B )A ．体积不变，压强变小B ．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。
4．(陕西省黄陵中学2017年高二下学期检测)如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( BD )A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cosθC．B管内水银面比管外水银面低h cosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cosθ高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋h cosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－h cosθ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cosθ。
2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化课堂作业新人教版选修3-3
第八章 第1节 气体的等温变化基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
2．(威海市2016年高三模拟)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 ) A ．D →A 是一个等温过程 B ．A →B 是一个等温过程 C ．A 与B 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变解析：D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1V不变，则体积V 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错，B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 错。
3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，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。
设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( B )A ．体积不变，压强变小B ．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。
4．(陕西省黄陵中学2017年高二下学期检测)如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( BD )A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cosθC．B管内水银面比管外水银面低h cosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cosθ高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋h cosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－h cosθ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cosθ。
2019高中物理 第8章 气体 第1节 气体的等温变化课堂作业 新人教版选修3-3
解析：D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中 不变，则体积第八章 第 1 节 气体的等温变化基础夯实一、选择题(1～3 题为单选题，4 题为多选题)1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C )A ．球内氢气温度升高C ．球外空气压强减小B ．球内氢气压强增大D ．以上说法均不正确解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
2．(威海市 2016 年高三模拟)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 )A ．D →A 是一个等温过程B ．A →B 是一个等温过程C ．A 与 B 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变1VV 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错，B →C 是一个等温过程，V 增大，p减小，D 错。
3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，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。
设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( B )B A 试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式 p 0＝A ．体积不变，压强变小C ．体积不变，压强变大B ．体积变小，压强变大D ．体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故 B 项正确。
4．(陕西省黄陵中学 2017 年高二下学期检测)如图所示，内径均两端开口的 V 形管， 支管竖直插入水银槽中， 支管与 B 支管之间的为 θ ，A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持静止，下列说法中正确的匀、夹角是( BD )A ．B 管内水银面比管外水银面高 hB ．B 管内水银面比管外水银面高 h cos θC ．B 管内水银面比管外水银面低 h cos θD ．管内封闭气体的压强比大气压强小 h cos θ 高水银柱解析：以 A 管中的水银柱为研究对象，则有 pS ＋h cos θ S ＝p 0S ，B 管内压强 p ＝p 0－h cos θ ， 显然 p <p 0，且 B 管内水银面要比槽内水银面高出 h cos θ 。
2019_2020学年高中物理第八章气体第1节气体的等温变化课时检测新人教版
第1节气体的等温变化[随堂检测]1.如图所示，两端开口的U形管，左侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再缓慢注入一些水银，平衡后则( )A．两侧水银面A、B高度差h变大B．两侧水银面A、B高度差h不变C．左侧封闭气柱体积不变D．左侧封闭气柱体积变大解析：选A．若在左管中再缓慢注入一些水银，气体的压强变大，温度不变，体积变小，所以两侧水银面A、B高度差h变大，故A正确，B、C、D错误．2．如图所示，某种自动洗衣机进水时，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．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：选B.水位升高，封闭气体体积减小，由玻意耳定律pV＝C可知压强变大，选项B 正确．3．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，问用这个打气筒要打气几次(设打气过程中空气的温度不变)( )A．5 B．10C．15 D．20解析：选C．因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV＋np1ΔV＝p′V，代入数据得1．5 atm×3 L＋n×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L，解得n ＝15.4．给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L ．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．解析：若不漏气，设加压后的体积为V 1，由玻意耳定律知p 0V 0＝p 1V 1，代入数据得V 1＝0.5 L ，因为0.45 L<0.5 L ，说明包装袋漏气．答案：见解析[课时作业]一、单项选择题1．一个气泡由湖面下20 m 深处上升到湖面下10 m 深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)( )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7解析：选C ．外界大气压相当于10 m 水柱产生的压强，对气泡p 1＝3p 0，p 2＝2p 0，由p 1V 1＝p 2V 2知V 2＝1.5V 1，故C 项正确．2．一定质量的理想气体，压强为3 atm ，保持温度不变，当压强减小2 atm 时，体积变化4 L ，则该气体原来的体积为( )A ．43 L B ．2 L C ．83L D ．8 L解析：选B ．设气体原来的体积为V 1，压强为p 1，后来的体积为V 2，则V 2＝V 1＋4，后来的压强为p 2，由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，且p 1＝3 atm ，p 2＝1 atm ，得V 1＝2 L ，B 项正确．3．容积V ＝20 L 的钢瓶充满氧气后，压强p ＝30 atm ，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V ′＝5 L 的小瓶中去，小瓶子已抽成真空．分装完成后，每个小钢瓶的压强p ′＝2 atm.在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是( )A ．4瓶B ．50瓶C ．56瓶D ．60瓶解析：选C ．设最多可装的瓶数为n ，由等温分态公式得pV ＝p ′V ＋np ′V ′， 解得n ＝(p －p ′)V p ′V ′＝(30－2)×202×5＝56瓶．故C 正确．4．如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p －V 图象是( )解析：选C ．水平方向上有：p 1＝p 0，竖直方向上有：p 2＝p 0＋ρgh ，开口向上的竖直位置逆时针缓慢X 到水平位置的过程中，气体的压强减小，体积增大．故C 正确．5.如图所示，A 、B 是一定质量的理想气体在两条等温线上的两个状态点，这两点与坐标原点O 和对应坐标轴上的V A 、V B 坐标所围成的三角形面积分别为S A 、S B ，对应温度分别为T A 和T B ，则( )A ．S A ＞SB ，T A ＞T B B ．S A ＝S B ，T A ＜T BC ．S A ＜S B ，T A ＜T BD ．S A ＞S B ，T A ＜T B解析：选C ．根据等温线特征可知T A ＜T B ，由于面积S A 、S B 反映的就是公式pV ＝C 中的常数，而A 状态的常数比B 状态的常数小，所以S A ＜S B ，即C 正确．6．某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0、体积为多少的空气( )A ．p 0pVB ．p p 0VC ．⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1VD ．⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V解析：选C ．取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象，设充入气体体积为V ′，则 初态p 1＝p 0，V 1＝V ＋V ′；末态p 2＝p ，V 2＝V 由玻意耳定律可得：p 0(V ＋V ′)＝pV解得：V ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V ，故选项C 正确．二、多项选择题7．关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是( ) A ．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B ．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C ．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦D ．处理数据时采用p －1V 图象，是因为p －1V图象比p －V 图象更直观解析：选AD ．本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持气体的质量和温度不变，A 正确；由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B 错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦，C 错误；当p 与V 成反比时，p －1V 图象是一条过原点的直线，而p －V 图象是双曲线，所以p －1V图象更直观，D 正确．8．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量发生变化的是( ) A ．分子的平均速率 B ．单位体积内的分子数 C ．气体的压强D ．分子总数解析：选BC ．一定质量的气体，温度不变，因此分子的总数及平均速率都是不变的，但压强与体积要发生变化则单位体积的分子数发生变化，故选B 、C ．9.如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，管中封闭一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是( )A ．玻璃管内气体体积减小B ．玻璃管内气体体积增大C ．管内外水银面高度差减小D ．管内外水银面高度差增大解析：选AD ．法一：极限分析法，设想把管压下很深，则易知V 减小，p 增大，因为p ＝p 0＋p h ，所以h 增大，即A 、D 选项正确．法二：假设法．将玻璃管向下插入过程中，假设管内气体体积不变，则h 增大，p ＝p 0＋p h 也增大，由玻意耳定律判断得V 减小，故管内气体体积V 不可能不变而是减小，由V 减小得p ＝p 0＋p h 增大，所以h 也增大，即A 、D 选项正确．10.如图所示，是某气体状态变化的p －V 图象，则下列说法正确的是( )A ．气体做的是等温变化B ．从A 到B 气体的压强一直减小C ．从A 到B 气体的体积一直增大D ．气体的三个状态参量一直都在变解析：选BCD ．一定质量的气体的等温过程的p －V 图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB 图线不是等温线，AB 过程不是等温变化，A 选项不正确；从AB 图线可知气体从A 状态变为B 状态的过程中，压强p 在逐渐减小，体积V 在不断增大，则B 、C 选项正确；又因为该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D 选项正确．三、非选择题11.一汽缸开口向上固定在水平面上，汽缸内部空间的高度L ＝1 m ．汽缸中有横截面积S ＝100 cm 2、质量m ＝10 kg 的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞静止时内部气柱长度为L 1＝0.4 m ．已知大气压强为p 0＝1×105Pa ，取重力加速度g ＝10 m/s 2，活塞与汽缸壁间的摩擦可忽略不计，活塞不漏气．现用力缓慢向上拉活塞，气体温度保持不变，当活塞即将脱离汽缸时，竖直向上的拉力F 多大？解析：未加拉力时，活塞受力平衡有 p 0S ＋mg ＝p 1S刚好将活塞拉出时气柱长为L ，气体压强为p 2，根据活塞受力平衡有p 0S ＋mg ＝F ＋p 2S 根据玻意耳定律有p 1SL 1＝p 2SL 解得：F ＝660 N. 答案：660 N12.如图，一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，汽缸与竖直管的横截面面积之比为3∶1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l (以cm 为单位)；竖直管内的水银面比汽缸内的水银面高出3l8.现使活塞缓慢向上移动11l32，这时汽缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时汽缸内气体的压强(以cmHg 为单位)．解析：设S 为汽缸的横截面积，p 为活塞处于初始位置时汽缸内气体的压强，p 0为大气压强，有p ＝p 0＋38l①在活塞上移1132l 后，汽缸内气体的压强变为p 0，设气体的体积为V ′，由玻意耳定律得p 0V ′＝pSl②设汽缸内水银面上升Δx ，有Δx ＝38l －3Δx③ V ′＝⎝⎛⎭⎪⎫l ＋1132l －Δx S④ 联立以上各式，解得p ＝158l (cmHg)．⑤答案：见解析。
2019_2020学年高中物理第八章气体1气体的等温变化课后检测(含解析)新人教版选修3_3
1 气体的等温变化记一记气体的等温变化知识体系一个方法——控制变量法一个定律——玻意耳定律两个图象——pV图象和p1V图象四种方法——求封闭气体压强的方法：连通器原理法、液片平衡法、固体平衡法、牛顿第二定律法辨一辨1.描述气体状态的参量是密度、压强、温度．(×)2．描述气体状态的参量是体积、压强、温度．(√)3．若一定质量的气体的温度、压强保持不变，其体积可能发生变化．(×)4．若一定质量的气体的温度保持不变，其压强增大时体积增大．(×)想一想1．如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置．(1)本实验应用了什么物理方法？(2)在探究过程中，需要测定哪些物理量？如何测量？提示：(1)控制变量法．(2)探究过程需要测量气体的体积和压强．体积可由注射器刻度读出，压强可由压力表读出．2．一定质量的气体在不同温度下有两条等温线，如图，试比较温度的高低．提示：由玻意耳定律知pV＝C，C与温度有关，pV越大则温度越高，即T1<T2.思考感悟：练一练1．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p 1V图象为过坐标原点的倾斜直线，气体温度变化是( )A ．逐渐升高B ．逐渐降低C ．不变D ．先升高后降低解析：由玻意耳定律pV ＝C 得P ＝C ·1V 即p ∝1V，由于C 为常数，则T 是常数，温度保持不变．答案：C2．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( )A ．4倍B ．2倍 C.12 D.14解析：由pV ＝C ，知温度不变时，C 不变，当p 增大到原来4倍时，V 应变为原来的1/4. 答案：D3．(多选)如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h ＝72 cm ，大气压强为76 cmHg ，下列说法正确的是( )A ．将管稍上提，h 不变B ．将管稍上提，h 变大C ．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm 时，管内外水银面高度差也是70 cmD ．将管下插至C 项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm解析：水银柱产生的压强加上封闭气体的压强大小等于大气压．将玻璃管上提时，封闭气柱体积增大，因温度不变，故压强减小，所以管内水银柱产生的压强须增大才能重新平衡，故h 变大；将管下插时，封闭气柱变短，压强增大，内外液面差应变小，才能重新平衡，故选BD.答案：BD4．(多选)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C．由图可知T1>T2D．由图可知T1<T2解析：由等温线的物理意义可知，A、B两项正确；对于一定质量的气体，温度越高，等温线就越远离坐标轴，C项错误，D项正确．答案：ABD要点一气体压强的求解1．在标准大气压(相当于76 cmHg产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强( )A．0 cm B．60 cmC．30 cm D．16 cm解析：设管内气体压强为p，则有：(p＋60)cmHg＝76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当于16 cmHg，D项是正确的．答案：D2．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( )A．76 cmHg B．82 cmHgC．88 cmHg D．70 cmHg解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0S＋mg sin θ－pS＝ma，故p＝p0＝76 cmHg.答案：A3．如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压强为p0，被封闭气体的压强p(以汞柱为单位)为( )A．p0＋h2B．p0－h1C．p0－(h1＋h2)D．p0＋(h2－h1)解析：选右边最低液面为研究对象，右边液面受到向下的大气压强p0，在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p，根据连通器原理可知：p＋h1＝p0，所以，p＝p0－h1，B项正确．答案：B要点二玻意耳定律的理解和应用4.一定质量的理想气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为( )A.43L B．2 LC.83L D．8 L解析：由玻意耳定律p1V1＝p2V2得3atm×V＝1 atm×(V＋4 L)，解得V＝2 L.答案：B5．一只轮胎容积为V＝10 L，已装有p1＝1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，要使胎内气体压强达到p2＝2.5 atm，应至少打气的次数为(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)( )A．8次 B．10次C．12次 D．15次解析：胎内气体质量发生变化，选打入的和原来的组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．答案：D6．(多选)如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银柱将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，则待稳定后( )A．封闭端管内气体的压强增大B．封闭端管内气体的压强减小C．封闭端管内气体的压强不变D．封闭端管内气体的体积减小解析：玻璃管由竖直到倾斜，水银柱产生的压强p h减小，由p＋p h＝p0知，封闭端管内气体的压强增大，再由玻意耳定律知其体积减小，故选项A、D两项正确．答案：AD要点三 等温线的理想和应用7．(多选)某同学用“用DIS 研究气体的压强与体积的关系”，做了两次实验，操作完全正确，在同一图上得到了两条不同的直线，造成这种情况的可能原因是( )A ．两次实验中温度不同B ．两次实验中空气质量不同C ．两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同D ．两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同解析：由图象可知，p 与1V成正比，则p 与V 成反比，即pV ＝C ，C 是常数；由玻意耳定律可知，对一定量的气体，在温度不变时，压强与体积成反比，p 与1V成正比，气体质量与温度相同时，不同状态下气体的p 与1V所对应的点在同一直线上，当气体质量相同而温度不同或气体温度相同而质量不同时，气体的p 与1V所对应的点不在同一直线上，故A 、B 两项正确，C 、D 两项错误．答案：AB8．(多选)如图中，p 表示压强，V 表示体积，T 为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )解析：A 图中可以直接看出温度不变；B 图说明p ∝1V，即p ·V ＝常数，是等温过程；C图是双曲线，但横坐标不是体积V ，不是等温线；D 图的p V 图线不是双曲线，故也不是等温线．答案：AB9．(多选)如图所示为一定质量的气体的两条等温线，则下列关于各状态温度的说法正确的是( )A ．t A ＝tB B ．t B ＝tC C ．t C >t BD ．t D >t A解析：两条等温线，故t A＝t B，t C＝t D，故A项正确；两条等温线比较，有t A＝t B＜t C ＝t D，故B项错误，C、D两项正确．答案：ACD基础达标1．描述气体状态的参量是指( )A．质量、温度、密度 B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度 D．密度、压强、温度解析：气体状态的参量是指温度、压强和体积，B项正确．答案：B2．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩．小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A．球内氢气温度升高 B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小 D．以上说法均不正确解析：气体上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．答案：C3．如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，则气体的温度( )A．升高B．降低C．不变D．无法判断解析：从图象可以看出，气体状态变化过程中，其pV乘积逐渐变大，所以其温度逐渐升高，A项正确，B、C、D错误．答案：A4．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)( )A．3倍 B．2倍C．1.5倍 D．0.7倍解析：外界大气压相当于10 m水柱产生的压强，对气泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C项正确．答案：C5．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( )A．h2变长 B．h2变短C．h1上升 D．h1下降解析：被封闭气体的压强p＝p0＋ph1＝p0＋ph2，故h1＝h2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h1、h2长度不变，h1液柱下降，D项正确．答案：D6．如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p V 图象，气体由状态A 变化到状态B 的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( )A ．一直保持不变B ．一直增大C ．先减小后增大D ．先增大后减小解析：由图象可知，p A V A ＝p B V B ，所以A 、B 两状态的温度相等，在同一等温线上，可在p V 图上作出几条等温线，如图所示．由于离原点越远的等温线对应温度越高，所以从状态A 到状态B 温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小．答案：D7．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 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变解析：D →A 是一个等温过程，A 项正确；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1V不变，则体积V 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 两项错误；B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 项错误．答案：A8．[2019·新乡高二检测]某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0的空气的体积为( )A.p 0p VB.p p 0VC.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1VD.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V 解析：设将要充入的气体的体积为V ′，据玻意耳定律有p 0(V ＋V ′)＝pV ，解得V ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V ，故选C 项．答案：C9．如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体( )A ．压强增大，体积增大B ．压强增大，体积减小C ．压强减小，体积增大D ．压强减小，体积减小解析：取水银柱为研究对象，静止时由平衡条件有p 0S ＝p 1S ＋mg ；自由下落时由牛顿第二定律有p 2S ＋mg －p 0S ＝ma ，而a ＝g ，故有p 1＝p 0－mg S、p 2＝p 0，可知p 2>p 1.再由p 1V 1＝p 2V 2知V 1>V 2，故B 项正确．答案：B10．如图所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞横截面积为S ，大气压强为p 0，则封闭气体的压强为( )A ．p ＝p 0＋Mg SB ．p ＝p 0＋M ＋m g3C ．p ＝p 0－Mg SD ．p ＝mg S解析：以缸套为研究对象，有pS ＋Mg ＝p 0S ，所以封闭气体的压强p ＝p 0－Mg S， 故应选C 项．答案：C11．用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接．②移动活塞，记录注射器的刻度值V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p .③用V 1p图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是__________________________．(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________． 解析：(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂在活塞上以达到封闭效果．(2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好．答案：(1)用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞 活塞导热性能好能力达标12.给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L ．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．解析：若不漏气，加压后气体的温度不变，设其体积为V 1，由玻意耳定律得p 0V 0＝p 1V 1 代入数据得V 1＝0.5 L因为0.45 L<0.5 L ，故包装袋漏气． 答案：见解析13．一定质量的空气被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h ，可沿汽缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面．沙子倒完时，活塞下降了h /4.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完后稳定时活塞距汽缸底部的高度．解析：设大气和活塞对气体的总压强为p 0，一小盒沙子对气体产生的压强为p ，汽缸横截面积为S .则状态Ⅰ：p 1＝p 0，V 1＝hS状态Ⅱ：p 2＝p 0＋p ，V 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫h －14h S 状态Ⅲ：p 3＝p 0＋2p ，V 3＝h ′S由玻意耳定律得：p 0hS ＝(p 0＋p )·⎝ ⎛⎭⎪⎫h －14h ·S ，p 0hS ＝(p 0＋2p )h ′S 联立两式解得：h ′＝35h .因此沙子倒完后稳定时活塞距汽缸底部的高度为35h .答案：35h14．今有一质量为M 的汽缸，用质量为m 的活塞封有一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L 0(如图甲所示)，若汽缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少．已知大气压强为p 0，活塞的横截面积为S ，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变．- 11 -解析：对缸内理想气体，平放初态p 1＝p 0，V 1＝L 0S 悬挂末态：对缸体，Mg ＋p 2S ＝p 0S 即p 2＝p 0－Mg S ，V 2＝LS由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2 即p 0L 0S ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0－Mg S LS得：气柱长度为L ＝p 0L 0Sp 0S－Mg答案：p 0L 0Sp 0S －Mg。
2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化练习(含解析)新人教版选修3-3(最新整理)
2019-2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化练习（含解析）新人教版选修3-3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019-2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化练习（含解析）新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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气体的等温变化1．(多选）(2019·吉林省吉化一中高二下学期期中)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中( AC )A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变解析:药液从B瓶中流下，封闭气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律知,气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充,使B瓶液面保持不变，直到A瓶液体全部流入B瓶，所以A瓶液体先用完,故A正确,B错误；A瓶瓶口处压强和大气压相等,但液面下降，液体产生压强减小,因此封闭气体压强增大，故C正确，D错误。
2．（2019·山东省昌乐二中高二下学期检测)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出,在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是（ D )解析：封闭气体做的是等温变化，只有D图线是等温线,故D正确。
20192020学年高中物理 第八章 气体 1 气体的等温变化练习含解析新人教版选修33
1气体的等温变化课后篇稳固提高基础稳固1.描绘必定质量的气体状态的参量是指()A.质量、温度、密度B.温度、体积、压强C.质量、压强、温度D.密度、压强、温度分析气体状态参量是指温度、压强和体积,应选项B正确。
答案B2.(多项选择)以下图,D→A→B→C表示必定质量的某种气体状态变化的一个过程,则以下说法正确的选项是()→A是一个等温过程→B是一个等温过程C.TA>TB→C过程中,气体体积增大、压强减小、温度不变分析D→A是一个等温过程,A正确;BC是等温线,而A到B温度高升,B、C错误;B→C是一个等温过程,V增大,p减小,D正确。
答案AD3.一端关闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直搁置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为l,以下图,已知大气压强相当于h0高的水银柱产生的压强,以下说法正确的选项是()A.此时关闭气体的压强相当于(l+h)高水银柱产生的压强B.此时关闭气体的压强相当于(h0-h)高水银柱产生的压强C.此时关闭气体的压强相当于(h0+h)高水银柱产生的压强D.此时关闭气体的压强相当于(h0-l)高水银柱产生的压强分析取等压面法,选管外水银面为等压面,则由p气+ph=p0,得p气=p0-ph,即p气=p0,选项B正确。
答案B4.(多项选择)以下图,关闭着理想气体的汽缸挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F。
已知汽缸的质量为m1,活塞质量为m2,横截面积为S,活塞与缸体间摩擦不计,外界大气压强为p0,则缸内的压强为 ()C.p0+D.p0+分析对活塞和汽缸整体受力剖析,受重力和弹簧的拉力作用,依据均衡条件,有(m2+m1)g=F,对活塞受力剖析,受内外气体压力差和重力,依据均衡条件,有m2g=(p0-p)S,联立解得p=p0-或p=p0+,A、C两项正确,B、D两项错误。
答案AC5.(多项选择)以下图,内径均匀、两头张口的V形管,B支管竖直插入水银槽中,A支管与B支管之间的夹角为θ,A支管中有一段长为h的水银柱保持静止,以下说法中正确的选项是()B.B管内水银面比管外水银面高hcos θC.B管内水银面比管外水银面低hcos θD.管内关闭气体的压强比大气压强小hcos θ高水银柱产生的压强分析以A管中的水银柱为研究对象,则有pS+hScos θ=p0S,B管内压强p=p0-hcos θ,明显p<p0,且B管内水银面要比槽内水银面超出hcos θ。
高中物理 第8章 气体 第1节 气体的等温变化课堂达标 新人教版选修33
第八章 第1节 气体的等温变化1．(内蒙古呼和浩特回民中学2017年高二下学期期中)一个气泡由湖面下20m 深处缓慢上升到湖面下10m 深处，它的体积约变为原来体积的( C )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍 解析：设大气压强为：p 0＝1.0×105Pa ，气体变化过程为等温变化，又气泡内压强p ＝ρ水gH ＋p 0，则湖面下20m 深处：p 1＝ρ水g ×20＋p 0＝3.0×105Pa ， 湖面下10m 深处：p 2＝ρ水g ×10＋p 0＝2.0×105Pa ，由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2V 2＝p 1V 1p 2＝1.5 V 1，C 正确。
2．(多选)(新疆建设兵团二中2017年高二下学期期中)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( ABD )A ．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B ．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C ．由图可知T 1>T 2D ．由图可知T 1<T 2解析：根据等温图线的物理意义可知A 、B 选项都对。
气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C 错，D 对。
3.(山东青岛二中2017年高二下学期检测)十一黄金周期间，青岛海洋极地馆向游客献上了一次精彩大戏——双人双鲸“海洋之心”表演(如图)。
据了解，这种表演在世界上尚属首次。
在表演“海洋之心”之余，可爱的极地白鲸近日还学会了一项新本领——向观众吐泡泡，据工作人员介绍，每次驯养师背着氧气瓶训练白鲸时，白鲸总是对驯养师身上的氧气瓶格外好奇，于是驯养师就把呼吸嘴放入白鲸口中，白鲸吸几口后，就顽皮地吐起了泡泡。
假设驯养师携带的氧气瓶的容积是12L ，其中氧气的压强是1.5×107Pa 。
规定瓶内氧气压强降到1.0×106Pa 时就要重新充氧。
高中物理第8章气体8.1气体的等温变化课后练习新人教版选修3-3(2021年整理)
高中物理第8章气体8.1 气体的等温变化课后练习新人教版选修3-3 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第8章气体8.1 气体的等温变化课后练习新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1节气体的等温变化1．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，是因为( ）A．球内氢气温度升高 B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小 D．以上说法全不正确2.图9如图9所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为（）A．p0＋Mg cos θ/S B．p0/S＋Mg cos θ/S C．p0＋Mg cos2θ/S D．p0＋Mg/S3.图10如图10所示，有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封住气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg）( )A．76 cmHg B．82 cmHg C．88 cmHg D．70 cmHg4．大气压强p0＝1.0×105Pa。
某容器容积为20 L，装有压强为2。
0×106Pa的理想气体，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,容器内剩下的气体质量与原来的质量之比为（）A．1∶19 B．1∶20 C．2∶39 D．1∶185.图11如图11所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭着一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（)A．h2变长 B．h2变短 C．h1上升 D．h1下降6.图12如图12所示,活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S,大气压强为p0，则封闭气体的压强为（）A．p＝p0＋错误! B．p＝p0＋错误! C．p＝p0－错误! D．p＝mg/S7。
【成才之路】高中物理 第八章气体 第一节气体的等温变化课时练习 新人教版选修3-3
第8章第1节1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有( )A．分子的平均速率B．单位体积内的分子数C．气体的压强D．分子总数答案：BC2．下列图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是( )答案：D3．在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1atm)( )A．5atm,3LB．1atm,24LC．5atm,4.8LD．1atm,30L答案：BC解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1atm时，得V2＝30L，逸出气体30L－6L＝24L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体．C正确，故应选B、C.4．某同学做“探究气体等温变化的规律”时，测得的数据如下表所示，发现第5组数据中的pV乘积有较大偏差，如果读数和计算无误，那么造成此偏差的原因可能是( ) 实验次序1234 5p(105Pa) 1.21 1.060.930.800.66V(mL)33.237.843.850.469.2pV(105Pa·mL)40.240.140.740.345.7 A.B．温度降低C．漏入气体D．漏出气体答案：AC5．如图所示，玻璃管中都灌有水银，分别求出几种情况被封闭的气体的压强(设大气压强为76厘米汞柱)．答案：(1)p A＝p0－p h＝71cm Hg(2)p A＝p0－p h＝66cm Hg(3)p A＝p0＋p h＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81cmHg(4)p A＝p0－p h＝71cmHgp B＝p A－p h＝66cmHg6．粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm，求潜水员潜入水中的深度．(取水面上大气压强p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2)答案：2m解析：设潜水员潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S，管内气体的初状态：p0,12S，末状态：p0＋ρgh,10S.由玻意耳定律，得p0·12S＝(p0＋ρgh)·10S，得h＝0.2p0ρg＝2m.7．如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV 至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)答案：ρghV p0＋ρgh解析：压水前：p1＝p0，V1＝V压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρghV2＝V－ΔV，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)解得ΔV＝ρghVp0＋ρgh.能力提升1．如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化至状态B 的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( )A．一直保持不变B．一直增大C．一直减小D．以上全错答案：D解析：由图象可看出p A V A＝p B V B，所以T A＝T B，但中间过程p、V乘积发生变化，温度发生变化，从而A、B、C全错，只能选D.2．容积为20L的钢瓶内，贮有压强为1.5×107Pa的氧气．打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装( )A．60袋B．56袋C．50袋D．40袋答案：B解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V01．5×107Pa×20L＝1.0×106Pa×20L＋n×1.0×106×5L，解得n＝56，B选项正确．3．(2009·新海高二检测)在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．(1)实验时甲图气体的压强为________cm汞柱高；乙图气体压强为________cm汞柱高．(2)实验时某同学认为管子的横截面积S 可不用测量，这一观点正确吗？ 答：________(选填“正确”或“错误”)．(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p 为纵坐标，以体积V (或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p 与V 间的关系吗？答：________.答案：(1)76 80 (2)正确 (3)不能解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p 0＝76cmHg ，乙图中气体压强为p 0＋4cmHg ＝80cmHg.(2)由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，即p 1l 1S ＝p 2l 2S ，即p 1l 1＝p 2l 2(l 1、l 2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量．(3)以p 为纵坐标，以V 为横坐标，作出p －V 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p －1V图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p 与V 是否成反比．4．一圆柱形气缸，内部截面积为S ，其活塞可在气缸内无摩擦地滑动，气缸内密封有理想气体，外部大气压强为p 0，当气缸卧放在水平面上时，活塞距缸底L 0，如图所示．当气缸竖直放置且开口向上时，活塞距缸底为45L 0；当用细绳系住活塞上的钩子，把气缸提离地面时，活塞距缸底为2L 0(忽略气体质量，保持温度不变)．求提离地面时，绳中张力多大？答案：34p 0S解析：气缸由卧放到竖直放置，对缸中气体运用玻意耳定律，有p 0L 0S ＝(Mg S ＋p 0)·45L 0S ，可得Mg ＝14p 0S ；气缸由卧放到吊起，对缸中气体运用玻意耳定律有：p 0L 0S ＝p ′·2L 0S ，可得p ′＝12p 0，气缸吊起时，以活塞为研究对象，根据力的平衡条件，有F T ＋p ′S ＝Mg ＋p 0S .所以张力F T ＝Mg ＋p 0S －p ′S ＝34p 0S .5．采用如图所示的装置探究一定质量的气体压强与体积的关系时，是通过调节左右水面的高度差达到改变气体压强体积的，某同学用该装置做实验发现pV ＝常数，但其他小组的同学得到的常数却不同，这是什么原因？若将该装置带到绕地球运行的卫星上做实验，能达到目的吗？答案：pV ＝常数C ，该常数与所封入空气的质量及温度有关，不同实验小组的常数C 不同，是因为封入的空气的质量不同(在同一实验室里，温度是相同的)．在绕地球运行的人造卫星上，因液体完全失重不产生压强，无法通过调节两管的液面差改变气体的压强，因此用该装置将无法完成探究实验．6．中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社会的不断进步，虽然汽车已经进入家庭，但自行车以其轻便、经济、维修方便等独有的优势，依然成为人们目前重要的交通工具之一，轮胎“跑气”是自行车的常见故障之一，现用活塞气筒向一个容积为V 的自行车轮胎内打气，每次能把体积为V 0，压强为p 0的空气打入自行车轮胎内．若胎内原有空气的压强为p ，设打入气体的温度不变，则打了n 次后自行车轮胎内气体的压强为多大？并解释为何在打气过程中越打越费劲？答案：p ＋np 0V 0V，打入气的次数越多，轮胎内气体压强越大，再次将气体打入时，需用力越大即越费劲．解析：取胎内原有气体和n 次打入的气体为研究对象 由玻意耳定律知pV ＋np 0V 0＝p n V 所以p n ＝p ＋n (p 0V 0V) p 0、V 0、V 、p 各量不变，n 越多，p n 越大即打入气的次数越多，需要克服胎内气体对气筒(活塞)的压力越大，感觉越费劲．。
19学年高中物理：第八章气体1气体的等温变化分层训练选修3_3920327(含答案).doc
1 气体的等温变化A 级 抓基础1．一定质量的气体，压强为3 atm ，保持温度不变，当压强减小了2 atm ，体积变化了4 L ，则该气体原来的体积为( )A.43 L B ．2 L C.83L D ．3 L 解析：设原来的体积为V ，则3V ＝(3－2)(V ＋4)，得V ＝2 L.答案：B2．一个气泡由湖面下20 m 深处缓慢上升到湖面下10 m 深处，它的体积约变为原来体积的( )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍解析：气泡缓慢上升过程中，温度不变，气体等温变化，湖面下20 m 处，水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10 m 水产生的压强)，故p 1＝3 atm ，p 2＝2 atm ，由p 1V 1＝p 2V 2，得：V 2V 1＝p 1p 2＝3 atm 2 atm＝1.5，故C 项正确． 答案：C3.(多选)一位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示．在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变．下列说法正确的是( )A ．球内气体压强变大B ．球内气体压强变小C ．球内气体体积变大D ．球内气体体积变小解析：气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式pV ＝C ，故体积缩小，即A 、D 正确，B 、C 错误．答案：AD4.如图所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，大气压强为p 0，则封闭气体的压强为( )A ．p ＝p 0＋Mg SB ．p ＝p 0＋（M ＋m ）g SC ．p ＝p 0－Mg SD ．p ＝mg S解析：以缸套为研究对象，有pS ＋Mg ＝p 0S ，所以封闭气体的压强p ＝p 0－Mg S，故应选C.对于活塞封闭气体类问题压强的求法，灵活选取研究对象会使问题简化．答案：C5.如图所示，竖直放置的U 形管，左端开口，右端封闭，管内有a 、b 两段水银柱，将A 、B 两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a 长h 1为10 cm ，水银柱b 两个液面间的高度差h 2为5 cm ，大气压强为75 cmHg ，则空气柱A 、B 的压强分别是多少？解析：设管的横截面积为S，选a的下端为参考液面，它受向下的压力为(p A＋p h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(p A＋p h1)S＝p0S，所以p A＝p0－p h1＝(75－10)cmHg＝65 cmHg，再选b的左下端为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于p B，则(p B＋p h2)S＝p A S，所以p B＝p A－p h2＝(65－5)cmHg＝60 cmHg.答案：65 cmHg 60 cmHgB级提能力6．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．以上说法均不正确解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．答案：C7．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会( )A．变大；变小B．变大；不变C．不变；不变D．不变；变大解析：上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以D选项正确．答案：D8．(多选)在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1atm)( )A．5 atm，3 L B．1 atm，24 LC．5 atm，4.8 L D．1 atm，30 L解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C正确．故应选B、C.答案：BC9.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解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡．当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉．答案：B10.如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p0＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)．解析：设粗管中气体为气体1.细管中气体为气体2.对粗管中气体1：有p 0L 1＝p 1L 1′右侧液面上升h 1，左侧液面下降h 2，有S 1h 1＝S 2h 2，h 1＋h 2＝6 cm ，得h 1＝2 cm ，h 2＝4 cmL 1′＝L 1－h 1解得：p 1＝90 cmHg对细管中气体2：有p 0L 1＝p 2L 2′p 2＝p 1＋Δh解得：L 2′＝9.375 cm因为h ＝L 1＋h 2－L 2′解得：h ＝6.625 cm答案：6.625 cm11.(2016·海南卷)如图，密闭气缸两侧与一U 形管的两端相连，气缸壁导热；U 形管内盛有密度为ρ＝7.5×102 kg/m 3的液体．一活塞将气缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为p 0＝4.5×103 Pa.外界温度保持不变．缓慢向右拉活塞使U 形管两侧液面的高度差h ＝40 cm ，求此时左、右两气室的体积之比．取重力加速度大小g ＝10 m/s 2，U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计．解析：设初始状态时气缸左气室的体积为V 01，右气室的体积为V 02；当活塞至气缸中某位置时，左、右气室的压强分别为p 1、p 2，体积分别为V 1、V 2，由玻意耳定律，得p 0V 01＝p 1V 1①p 0V 02＝p 2V 2②依题意有V 01＋V 02＝V 1＋V 2③由力的平衡条件，有p 2－p 1＝ρgh ，④联立①②③④式，并代入题给数据，得2V 21＋3V 01V 1－9V 201＝0，⑤由此解得V 1＝32V 01(另一解不合题意，舍去)⑥由③⑥式和题给条件，得V1∶V2＝1∶1. 答案：1∶1。
2019-2020学年高中物理第八章气体第1节气体的等温变化讲义含解析新人教版选修3.doc
第1节气体的等温变化1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化。
2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C 。
3．等温线：在p V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线。
在p 1V图像中，等温线是倾斜直线。
一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2．实验探究二、玻意耳定律 1．内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
2．公式pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2。
3．条件气体的质量一定，温度不变。
4．气体等温变化的pV图像气体的压强p随体积V的变化关系如图所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的pV关系，称为等温线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
1．自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×)(2)一定质量的气体在温度不变时压强跟体积成正比。
(×)(3)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√)(4)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×)(5)在公式pV＝C中，C是一个与气体无关的参量。
(×)2．合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立。
高中物理第八章气体第1节气体的等温变化综合训练新人教版选修3_3
第1节气体的等温变化1．(多选)如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后呈现的物理现象是A．封闭端内气体的压强增大图8－1－11B．封闭端内气体的压强减小C．封闭端内气体的压强不变D．封闭端内气体的体积减小解析玻璃管由竖直到倾斜，水银柱压强p h减小，由p＋p h＝p0知气体压强增大，再由玻意耳定律知其体积减小，故A、D正确。
答案AD2．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)A．3倍B．2倍C．1.5倍D．0.7倍解析外界大气压相当于10 m水柱产生的压强，对气泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C项正确。
答案C3．(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。
当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。
现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。
求U形图8－1－12管平放时两边空气柱的长度。
在整个过程中，气体温度不变。
解析 设U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2。
U 形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p ，此时原左、右两边气柱长度分别变为l 1′和l 2′。
由力的平衡条件有p 1＝p 2＋ρg (l 1－l 2)①式中ρ为水银密度，g 为重力加速度大小。
由玻意耳定律有p 1l 1＝pl 1′②p 2l 2＝pl 2′③两边气柱长度的变化量大小相等l 1′－l 1＝l 2－l 2′④由①②③④式和题给条件得l 1′＝22.5 cm ⑤l 2′＝7.5 cm 。
⑥答案 22.5 cm 7.5 cm[限时45分钟，满分60分]一、选择题(每小题4分，共40分)1．如图8－1－13所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M 。
高中物理 第8章 第1节气体的等温变化随堂课时作业选修
点囤市安抚阳光实验学校"【成才之路】高中物理 第8章 第1节气体的温变化随堂课时作业 3-2 "基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(2013～2014高二下学期期末)如图所示，一质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p －1V图像为过坐标原点的倾斜直线，气体温度变化是( )A ．逐渐升高B ．逐渐降低C ．不变D ．先升高后降低答案：C2．一质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( )A ．4倍B ．2倍C.12 D.14答案：D解析：根据玻意耳律p 1V 1＝p 2V 2，得V 2V 1＝p 1p 2＝14，即气体的体积变为原来的14。
3．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一高度会胀破，是因为( )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确答案：C解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一程度时，气球就会胀破。
4．如图所示，为一质量的气体在不同温度下的两条温线，则下列说法正确的是( )A ．从温线可以看出，一质量的气体在发生温变化时，其压强与体积成反比B ．一质量的气体，在不同温度下的温线是不同的C ．由图可知T 1>T 2D ．由图可知T 1<T 2答案：ABD解析：根据温图线的物理意义可知A 、B 选项都对。
气体的温度越高时，温图线的位置就越高，所以C 错，D 对。
5．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h ＝72cm ，大气压强为76cmHg ，下列说法正确的是( ) A ．将管稍上提，h 不变 B ．将管稍上提，h 变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cmD．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm答案：BD解析：由pV＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-3同步作业与测评：8.1 气体的等温变化 Word版含解析
DI BA ZHANG | 第八章 气体课时1 气体的等温变化[对点训练]知识点一·气体压强的计算1．(多选)如图所示，内径均匀、两端开口的V 形管，B 支管竖直插入水银槽中，A 支管与B 支管之间的夹角为θ，A 支管中有一段长为h 的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( )A ．B 管内水银面比管外水银面高hB ．B 管内水银面比管外水银面高h cos θC ．B 管内水银面比管外水银面低h cos θD ．管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高汞柱答案 BD解析 以A 管中的水银为研究对象，则有pS ＋h cos θS ＝p 0S ，B 管内压强p ＝p 0－h cos θ，显然p <p 0，且B 管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ，故B 、D 正确。
2．如图所示，质量为M ＝1 kg ，截面积为S ＝10 cm 2的活塞，封住汽缸内的气体，活塞与汽缸间无摩擦。
若在活塞上放一质量m ＝5 kg 的重物，则缸内气体的压强为p 1＝________ Pa 。
若在活塞吊钩上加上50 N 竖直向上的拉力(汽缸仍留在地面上)，则汽缸内气体的压强为p 2＝________ Pa 。
(大气压p 0＝1×105 Pa ，g ＝10m/s 2)答案 1．6×105 0．6×105解析 以活塞为研究对象，Mg ＋mg ＋p 0S ＝p 1S 。
p 1＝＋p 0＋＝1．6×105 Pa 。
Mg S mg S加50 N拉力后，有Mg＋p0S＝p1S＋F，所以p1＝0．6×105 Pa。
知识点二·探究气体等温变化的实验规律3．描述气体状态的参量是指( )A．质量、温度、密度B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度D．密度、压强、温度答案 B解析 气体状态参量是指温度、压强和体积，B正确。
4．在“探究气体等温变化的规律”实验中，下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是( )A．针筒封口处漏气B．采用横截面积较大的针筒C．针筒壁与活塞之间存在摩擦D．实验过程中用手去握针筒答案 B解析 “探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，所以A和D错误；实验中我们只是测量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，并且针筒的横截面积大，会使结果更精确，B正确；活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响实验的准确性，C 错误。
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第八章 第1节 气体的等温变化基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
2．(威海市2016年高三模拟)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 ) A ．D →A 是一个等温过程 B ．A →B 是一个等温过程 C ．A 与B 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变解析：D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1V不变，则体积V 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错，B →C 是一个等温过程，V 增大，p减小，D 错。
3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，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。
设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( B )A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。
4．(陕西省黄陵中学2017年高二下学期检测)如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( BD )A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cosθC．B管内水银面比管外水银面低h cosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cosθ高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋h cosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－h cosθ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cosθ。
B、D正确。
二、非选择题5．采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2。
试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝4FV2πd2V2－V1，本实验中第(2)实验步骤是多余的。
解析：开始时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1：p 1＝p 0－FS＝p 0－F πd22＝p 0－4F πd2 该过程中温度不变，则：p 0V 1＝p 1V 2 整理得：p 0＝4FV 2πd 2V 2－V 1由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。
6．(山东省枣庄市第八中学2017～2018学年高二月考)如图是气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h ，瓶内密封空气体积为V ，设水的密度为ρ，大气压强为p 0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV 至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)。
答案：ρghVp 0＋ρgh解析：压水前： p 1＝p 0 V 1＝V压水后水刚流出时：p 2＝p 0＋ρgh ，V 2＝V －ΔV 由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2， 即p 0V ＝(p 0＋ρgh )(V －ΔV )， 解得ΔV ＝ρghVp 0＋ρgh能力提升一、选择题(单选题)1．有一段12cm 长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p 0＝76cmHg)( A )A ．76cmHgB ．82cmHgC ．88cmHgD ．70cmHg解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理。
水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水根柱组成系统的加速度a ＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p 0S ＋mg sin θ－pS ＝ma ，故p ＝p 0。
2.用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p 、V值后，用p 作纵坐标，1V 作横坐标，画出p －1V图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是( D )A ．各组的取值范围太小B ．堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C ．在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D ．压强的测量值偏小解析：因p －1V图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件得到满足，B 、C 错误；取值范围大小对实验无太大影响，A 错误；如图所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于－p ，然后将1V轴向下平移到－p ，图象过原点，可见压强总偏小，D 正确。
3．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，则下列说法正确的是( B )A ．试管将加速上浮B ．试管将加速下沉C ．试管将保持静止D ．试管将以原静止位置为平衡位置上下振动解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。
当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉。
4．(河北省邢台市第一中学2017－2018学年高二下学期月考)钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机，每次抽出1L 气体，共抽取三次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取3L 气体，这两种抽法中，抽取气体质量较大的是( A )A ．第一种抽法B ．第二种抽法C ．两种抽法抽出的气体质量一样大D ．无法判断解析：第一种：温度不变，由玻意耳定律：P 0V ＝P 1(V ＋1)，解得P 1＝P 0(VV ＋1)，同理，P 2＝P 1(V V ＋1)，P 3＝P 2(V V ＋1)＝P 0(VV ＋1)3；第二种：P 0V ＝P ′(V ＋3)，解得P ′＝P 0(VV ＋3)＞P 3；压强小的抽取的气体多，故选A 。
5．(南京市燕子矶中学2017年高二下学期检测)容积为20L 的钢瓶内，贮有压强为1.5×107Pa 的氧气。
打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5L 的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装( B )A．60袋B．56袋C．50袋D．40袋解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V01．5×107Pa×20L＝1.0×106Pa×20L＋n×1.0×106Pa×5L，解得n＝56，B选项正确。
二、非选择题6．(重庆市永兴中学2017－2018学年高二下学期期末)今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。
已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。
答案：p0L0S/(p0S－Mg)解析：对缸内理想气体，平放初态p1＝p0，V1＝L0S悬挂末态：对缸体，Mg＋p2S＝p0S即p2＝p0－Mg/SV＝LS由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p0L0S＝(p0－Mg/S)LS得：气柱长度为L＝p0L0S/(p0S－Mg)7．一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。
将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。
向浮筒内充入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3。
在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。
求V2和h2。
已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2。
不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
答案：2.5m310m解析：当F＝0时，由平衡条件得Mg＝ρg(V0＋V2)①代入数据得V2＝2.5m3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得p1＝p0＋ρgh1③p2＝p0＋ρgh2④在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2⑤联立②③④⑤式，代入数据得h2＝10m。