高中物理选修3-3：《气体实验定律》含解析

第三单元 气体实验定律

(时间：90分钟，满分：100分)

一、选择题(本题共11小题，每小题5分，共55分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)

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，氢气球就会飞向天空，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

2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h ，上端空气柱长为l ，如图所示，已知大气压强为ρgH ，下列说法正确的是( )

A ．此时封闭气体的压强是ρg (l ＋h )

B ．此时封闭气体的压强是ρg (H －h )

C ．此时封闭气体的压强是ρg (H ＋h )

D ．此时封闭气体的压强是ρg (H －l )

3．如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法中正确的是( )

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T 1>T 2

D ．由图可知T 1

4．一定质量的气体，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.83

L D ．3 L

5．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增加量为Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( )

A．1∶1 B．1∶10

C．10∶110 D．110∶10

6.如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是()

A．甲是等压线，乙是等容线

B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃

C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系

D．乙图表明随温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变

7．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时感觉很紧，不易拔出来，这主要是因为()

A．软木塞受潮膨胀

B．瓶口因温度降低而收缩变小

C．白天气温升高，大气压强变大

D．瓶内气体因温度降低而压强变小

8.如图所示，在一个圆柱形导热汽缸中，用活塞封闭了一部分理想气体，活

塞与汽缸壁间是密封而光滑的．用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个汽缸悬挂在

天花板上，当外界温度升高(大气压不变)时()

A．弹簧测力计示数变大

B．弹簧测力计示数变小

C．汽缸下降

D．汽缸内气体压强变大

9．一端封闭的均匀玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段

空气柱，开始时V1＝2V2.现将玻璃管缓慢地均匀加热，下列说法中正确的是() A．加热过程中，始终有V1′＝2V2′

B．加热后V1′>2V2′

C．加热后V1′<2V2′

D．条件不足，无法判断

10.如图所示，两个直立汽缸由管道相通．具有一定质量的活塞a、b用刚

性杆固连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个

系统处于平衡状态．大气压强不变，现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时( )

A ．活塞向下移动了一点，缸内气体压强不变

B ．活塞向下移动了一点，缸内气体压强增大

C ．活塞向上移动了一点，缸内气体压强不变

D ．活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大

11.如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量、同温度的空气，空气柱长度l 1>l 2，水银柱高度h 1>h 2.今使封闭气柱降低相同的温度(大气压强保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( )

A ．均向下移动，A 管移动较多

B ．均向上移动，A 管移动较多

C ．A 管向上移动，B 管向下移动

D ．无法判断

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案

二、非选择题(本题共5小题，共45分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)

12．(9分)用注射器做“验证玻意耳定律”的实验，如图所示．

(1)若测得注射器的全部刻度长为l ，由________直接读出其容积为V ，由________测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m 1，由________读出大气压强为p 0.当框架两侧对称悬挂钩码总质量为m 2时，则气体压强为________；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F ，则气体压强为________．

(2)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p 和体积V 的值后，用p 作纵轴、1

V 作横

轴，画出p －1

V 图象如图甲、乙、丙，则甲产生的可能原因是____________；乙产生的可能

原因是____________；丙产生的可能原因是____________．

A．各组的p、1

V取值范围太小

B．实验过程中有漏气现象

C．实验过程中气体温度升高

D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强

(3)在该实验中，需要用刻度尺测量的物理量有________．

A．注射器全部刻度的长度B．活塞移动的距离

C．活塞的直径D．注射器内空气柱的长度

13.(8分)如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个

气泡内充满体积为V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上

时，气泡被压缩．若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，

当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内

气体对接触面处薄膜的压力．

14.(9分)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮

气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；已知活塞的质量为m，活塞面积为S，

达到平衡时，这两部分气体的体积相等，如图甲所示；为了求出此时上部

气体的压强p10，将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的

体积之比为3∶1，如图乙所示．设外界温度不变，重力加速度大小为g，求：图甲中上部气体的压强p10.

15.(9分)如图所示，一端封闭的长l＝100 cm、粗细均匀的玻璃管水平放置时，有l0＝50