氣體實驗定律（Ⅰ）同步練習（含解析） (二)

粵教版(2019)選擇性必修三2.1氣體實驗定律(I)

一、單選題

1.下列不是描述氣體狀態參量的物理量是()

A.壓強B.體積

C.質量D.溫度

2.如圖所示，玻璃管倒插入水銀槽中，內封一定質量的理想氣體，將玻璃管略提高，

A.管內氣體體積減小B.管內氣體體積不變

C.管內外水銀面高度差減小D.管內外水銀面高度差增大

3.如圖所示，一端封閉，一端開口截面積相同的U形管A8,管內灌有水銀，兩管內

水銀面高度相等，管A內封有一定質量的理想氣體，氣體壓強為72cmHg。今將開口

端B接到抽氣機上，抽盡8管上面的空氣，結果兩水銀柱產生18cm的高度差，則A

管內原來空氣柱長度為()

A.18cmB.12cmC.6cmD.3cm

4.容枳V=10L的鋼瓶充滿氧后，壓強p=20atm,打開鋼瓶蓋閥門，讓氧氣分別裝到容

積為Vo=5L的小瓶子中去，若小瓶子已抽成直空，分裝到小瓶子中的氧氣壓強均為

p尸2aim。在分裝過程中無漏氣現象，且溫度保持不變，那么最多可裝的瓶數是

()

A.2瓶B.18瓶C.0.10D.20瓶

5.豎直倒立的U形玻璃管一端封閉，另一端開I」向下，如圖所示，用水銀柱封閉一

定質量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，假設在玻璃管的D處鉆?小孔，則

A.封閉氣體的壓強增大B.封閉氣體的體積增大

C.封閉氣體的壓強減小D.封閉氣體的體積不變

6.如圖所示，-定質量的理想氣體被質量為，，，的活塞封閉在豎直放置的導熱氣缸內

（活塞與氣缸間的摩擦不計），下列操作可使理想氣體壓強變大的是（）

A.緩慢升高環境溫度B.將整體倒置，氣缸開口向下

C.用力推氣缸，讓整體向上加速運動D.氣缸自由下落

7.如圖所示蹦硼球是一種兒童健身玩具，某同學在27c的室內對蹦蹦球充氣，已知

充氣前兩球的總體積為2L,壓強為latm,充氣筒每次充入0.2L的氣體，忽略蹦蹦球

體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化，問，用這個充氣筒要充氣多少次才能讓氣體

壓強增大到3atm（）

A.15次B.18次C.20次D.22次

8.一定質量的氣體，壓強為5aim,保持溫度不變，當壓強減小為3alm時，體積變為

4L,則該氣體原來的體積為（）

Q12

A.5LB.-LC.6LD.8L

35

9.如圖所示，一試管開口朝下插入盛水的廣口瓶中，在某一深度靜止時，管內有一

定的空氣。若向廣口瓶中緩慢倒入一些水，則試管將（

B.加速下沉

C.保持靜止D.以原靜止位置為平衡位置上下振動

10.一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示（打氣時如圖甲所示，抽氣時如圖乙所示），其

筒內體積為匕，現將它與另一只容積為V的容器相連接，開始時氣筒和容器內的空氣

壓強為力,已知氣筒和容器導熱性良好，當分別作為打氣筒和抽氣筒使用時，活塞工

作〃次后，在上述兩種情況卜.，容器內的氣體壓強分別為（）

1

A.B.%”

nv

（1+四島，（」一）九D.（1+孑）"%（1+孑）"〃（,

C.

11.空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L,現再充入1.0atm的空氣9.0

J設充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為

）

A.2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm

12.如圖所示，玻璃瓶內塞有一氣球，氣球的吹氣口反扣在瓶口上，初始時，氣球和

玻璃瓶之間密閉壓強為P。，體積為V。的氣體，現向氣球內緩慢充氣，讓密閉氣體的體

積減為及，充氣過程氣體溫度不變，則密閉氣體的壓強變為（）

n

.一氣球

A.np（）B.〃~PoC.2'D.烏'

ntr

13.關于氣體的體枳，下列說法正確的是（）

A.氣體的體枳就是所有氣體分子體枳的總和

B.氣體的體枳與氣體的質量成正比

C.氣體的體枳與氣體的密度成反比

D.氣體的體枳等于氣體所在容器的容枳

14.血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充

入曾帶，壓強il,示數為皆帶內氣體的壓強高于大氣壓強的數值，充氣前臂帶內氣體壓

強為大氣壓強，體枳為匕每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經5

次充氣后，臂帶內氣體體枳變為5V,壓強計示數為150mmHg。已知大氣壓強等于

750mmHg,氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體枳。則V等于（）

A.30cm'B.40cm'C.50cm'D.60cm'

15.如圖所示，有一重力可以忽略的薄壁小試管開口向下豎直地浮在很大的水銀槽

內，試管中有一長為歷的水銀柱封住兩段氣體八、B,A、8氣柱長分別為//、3管內

外水銀而高度差為比，在保持溫度不變的情況下，卜列說法承誤的是（）

A.開始時才2一定等于/〃

B.若外界大氣壓緩慢增加少許，則生不變，//變小，/2變小

C.若外界大氣壓緩慢增加少許，則生變小，//變大，/2變大

D.若用手輕按試管，使試管夠宜向下移少許，則必變大，//變小，〃變小

二、填空題

16.如圖所示，一個一端封閉、內徑均勻、兩臂豎直倒置的U形管中，水銀柱封閉者

兩段空氣柱，圖中空氣柱長-54/0）-2V5、以及水銀面的高度差/〃、后單位都是

cm.大氣壓強支持&cmHg.則左右兩段空氣柱的質量之比m左：嗎=.

17.如圖所示，在做托里拆利實驗時，豎直的玻璃管內有些殘存的空氣，現將玻璃管

豎直向上提少許，氣體溫度不變，忽略槽中水銀面高度的變化，則玻璃管向上提后管

中水銀面高度________（選填”上升"下降”或“不變”），殘存的空氣壓強________（選

填“增大”“減小”或“不變

18.玻意耳定律

（1）內容：

一定質量的某種氣體,在_____不變的情況下，壓強〃與體積V成

（2）公式：

pV=C或

（3）條件:

氣體的一定，不變。

19.小朋友畫了?幅魚兒在水中吐氣泡的圖畫，如圖所示。假設湖水的溫度恒定不

變，你認為他畫得（填“對”或“不對”），你的理由是：

（請運用物理原理簡要說明）。

20.跳跳球由橡膠球、踏板和扶手構成，是訓練平衡的玩具，如圖所示。橡膠球原體

枳為4xl0-3m3,內部氣體壓強為ISxl^Pa,當質量為60kg的人站上踏板并保持平衡

時，橡膠球體枳變為3x103",球內氣體壓強變為L2xl05pa,不計橡膠球膜厚度及玩

具的重力，球內氣體可看作理想氣體，溫度保持不變，取g=10m/s2,大氣壓強為

5

1.0xl0Paa則人站上踏板稔定后：

（1）計算說明橡膠球是否漏氣：

<2）求橡膠球與地面的接觸面枳。

21.小贊同學設計了一個用電子天平測量環境溫度的實驗裝置，如圖所示。導熱汽缸

開口向上并固定在桌面上，用質量町=600g、截面積S=2（km2的活塞封閉一定質量

的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質直桿中心置于固定支點A上，左端用不

可伸長的細繩豎直懸掛活塞，右端用相同細繩豎直懸掛一個質量，%=1200g的鐵塊，

并將鐵塊放置到電子天平上。當電子天平示數為600.0g時，測得環境溫度7J=300K。

設外界大氣壓強外=1.0x105Pa,重力加速度g=10m/s?。

（1）當電子天平示數為400.0g時，環境溫度刀為多少？

（2）該裝置可測量的最高環境溫度為多少？

22.如圖所示，汽缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質剛性細桿連

接在一起，可無摩擦移動，A、B的質量分別為"小=12kg、巾3=8.0kg,橫截面積分

22

別為SA=4.0xl0-n?、S?=2.0x1（）-2m,?定質量的理想氣體被封閉在兩活塞之間,

活塞外側與大氣相通，大氣壓強po=1.0x105Pa。

（1）汽缸水平放置達到如圖甲所示的平衡狀態，求氣體的壓強”；

（2）將汽缸豎直放.置，達到平衡，如圖乙所示，求氣體的壓強

23.羊角跳跳球是兒童喜歡的玩具，現有一個跳跳球內部氣體壓強為〃=2.5a1m,總體

積V=6L,由于長時間放置，導致部分氣體漏出，球內剩余氣體壓強為PL2aim、體

枳為匕=5L的空氣，整個過程氣體的溫度始終和環境溫度相等，保持不變，則：

（1）球內剩余氣體與漏出氣體質量之比？

（2）若使用打氣筒對其充氣，每次充入壓強%=1atm、體枳為匕=0.5L,將跳跳球

充至最初的狀態，整個過程氣體溫度相同且保持不變，需要充氣的次數〃？

24.把上端A封閉、下端B開口的玻璃管插入水中。放掉適當的空氣后放手，讓玻璃

管豎直地浮在水中，A端露出在水面上，如圖所示。現將玻璃管往下壓一點，放手后

玻璃管會返回原來的平衡位置，請解釋發生這種現象的原因，

參考答案:

1.c

【解析】

【詳解】

描述氣體的狀態參量，有壓強、體積、溫度。

故選Co

2.C

【解析】

【分析】

【詳解】

將玻璃管略提高一些，則玻璃管中的液面一定上升，管內外水銀面高度差減小，則管內氣

體的壓強為

p=po+h

可知管內氣體的壓強減小，根據

pV=C

可知，管內氣體體積變大。

故選C。

3.D

【解析】

【分析】

【詳解】

設大氣壓強為po,A管內原來空氣柱長度為/，橫截面積為S,根據題意可得

p0=/?1=72cmHg,V=IS

抽盡B管上面的空氣，則A管內空氣柱壓強為

p2=18cmHg

體積為

匕=(/+9)S

由玻意耳定律得

PM=PM

答案第?頁，共11頁

解得

/=3cm

故ABC錯誤，D正確。

故選D。

4.B

【解析】

【分析】

【詳解】

由玻意耳定律得

pV=piVi

即

20atmx10L=2atmxV；

解得

Vi=100L

最多可裝的瓶數是

故選B。

5.A

【解析】

【分析】

【詳解】

AC.設兩側水銀面高度差為人大氣壓為/%,封閉氣體的壓強

P=P「h

D處鉆一小孔后，D處與外界相連，則封閉氣體的壓強

P=Pa

由上可知，封閉氣體的壓強增大，故A正確，C錯誤；

BD.由于溫度不變，根據玻意耳定律

答案第2頁，共II頁

可得，壓強增大，體積減小。故BD錯誤。

故選Ao

6.C

【解析】

【分析】

【詳解】

A,缸內氣體的壓強為

mg

P\=Po+-r-

J

則緩慢升高環境溫度，缸內氣體壓強不變，選項A錯誤;

B.將整體倒置，氣缸開口向下，則缸內氣體的壓強變為

，ng

Pi=Po-z-

即壓強減小，選項B錯誤;

C.用力推氣缸，讓整體向上卸速運動，則對活塞

p、S-mg-p?S=nui

解得

ma+mg

〃3=〃。+---

則壓強變大，選項C正確:

D.氣缸自由下落，則活塞完全失重，則缸內氣體的壓強變為雙減小了，選項D錯誤。

故選C。

7.C

【解析】

【分析】

【詳解】

設充氣〃次可以讓氣體壓強增大至3alm,據題充氣過程中氣體發生等溫變化，以蹦蹦球內

原來的氣體和所充的氣體整體為研究對象，由玻意耳定律得

pi(V+??AV)=〃2V

代入

lx(2+/1X0.2)=3x2

答案第3頁，共II頁

解得

〃=20（次）

故選C。

8.B

【解析】

【分析】

【詳解】

氣體溫度不變，根據玻意耳定律可得

=2匕

則

v=p^=12L

'Pi5

故ACD錯誤，B正確。

故選Be

9.B

【解析】

【分析】

【詳解】

向廣口瓶中緩慢倒入一些水，水的深度增加，對試管內空氣柱的壓強增大，使空氣的體積

被壓縮，則它排開的水的體積減小，浮力減小，重:力大于水的浮力，故物體會加速下沉，

ACD錯誤，B正確。

故選B。

10.C

【解析】

【分析】

【詳解】

打氣時，活塞每推動?次，把體枳為匕壓強為外的氣體推入容器內，巖活塞乍“次，就

是把壓強為外體枳為〃％的氣體壓入容器內，容器內原來有壓強為％體積為V的氣體，現

在全部充入容器中，根據玻意耳定律得

答案第4頁，共II頁

%（V+叫）="V

所以

P，=.）=（］+隼）Pn

抽氣時，每拉動一次，把容器中氣體的體積從V膨脹為丫+匕，而容器內氣體的壓強就要

減小，活塞推動時將抽氣筒中的環氣體排除，而再次拉動活塞時，將容器中剩余的氣體從

V乂膨脹到v+匕容器內的壓張繼續減小，根據玻意耳定律得

第一次抽氣

Piy=P'Sv+v0）

得

,v

第二次抽氣

"M="2（一+%）

得

=（—-―）2p

2v+匕0

第三次抽氣

p?"+%）

得

p\=（---）'Po

3v+匕‘°

第〃次抽氣完畢后，氣體壓強為

v

故選C。

II.A

【解析】

【分析】

【詳解】

取全部氣體為研究對象，可視為將I5L的氣體等溫壓縮為6L,由玻意耳定律可得

答案第5頁，共II頁

Pi（K+K）=〃K

得

p-2.5atm

故選A。

12.A

【解析】

【分析】

【詳解】

氣體做的是等溫變化，由玻意耳定律得

p（）V（）=

代入數據有

p'=npo

故選A。

13.D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.氣體的體積就是所有氣體分子運動占據的空間的體積的總和，選項A錯誤；

B.只有當氣體的密度一定時氣體的體積才與氣體的質量成正比，選項B錯誤：

C.只有當氣體的質量一定時氣體的體積才與氣體的密度成反比，選項C錯誤；

D.氣體總是充滿整個容器，則氣體的體積等于氣體所在容器的容積，選項D正確。

故選D。

14.D

【解析】

【分析】

【詳解】

根據玻意耳定律可知

〃（Y+5〃<M）=P1X5V

已知

答案第6頁，共11頁

Po=750mmHg,VQ=60cnr,pi=750mmHg+1501rmHg=900mmHg

代入數據整理得

V=60cm3

故選Do

15.C

【解析】

【詳解】

ABC.分析兩段氣柱的壓強變化，氣體發生的是等溫變化，根據玻意耳定律判斷//、/2的

長度變化。薄壁小試管的質量可以不計，則由

pghiS=pgh2S

知

hi=ft2

8中氣體珠用等干

pt+pgh產po+pghz

所以A中氣體壓強等于大氣壓強，當外界大氣壓緩慢增加少許時，4、8中的氣體壓強增

大，根據玻意耳定律,體積減小，。變小,/2變小;由于加二飽,即切不變,AB正確,不

符合題意；C錯誤，符合題意；

D.用手輕按試管，相當于施加一向下的力，A、B中氣體壓強均增大，//變小，〃變小

P2=P()+pgh2

變大，力2變大，D項正確，不符合題意；

故選C。

16.(po-li2)hz(po-hz+hi)h

【解析】

【詳解】

左邊一段空氣柱的壓強為：P2~p()-h2\右邊一段空氣柱的壓強為：〃尸■人?+歷；根據氣態方

程可知，兩段氣體溫度相同，則質量比等于"V乘積之比，即：機左：叫尸(pX?2)/2：(po~

fi2+hi)h.

17.上升減小

【解析】

答案第7頁，共II頁

【詳解】

[I]在實驗中，水銀柱產生的壓強加上封閉空氣柱產生的壓強等于外界大氣壓，如果將玻

璃管向上提，則管內水銀柱上方空氣的體積增大，因為溫度保持不變，所以壓強減小，管

內氣體的壓強為

。氣=〃<>一/?

因為壓強變小，所以/?變大，即管內水銀柱高度上升：

[2]綜上分析，管內殘存的空氣壓強減小。

18.溫度反比piVl=p2V2質量溫度

【解析】

【分析】

【詳解】

略

19.不對見解析

【解析】

【詳解】

[I]不對

⑵根據湖水的溫度恒定不變，由等溫變化有

PM=P2匕

可知，氣泡在水里上升過程中壓強逐漸減小時，氣泡的體積逐漸增大，所以畫的不對。

20.（1）有漏氣；（2）5xl（）?m2

【解析】

【詳解】

（1）設沒有漏氣，根據玻意耳定律有

代入數據解得

p,=2x105Pa>p=1.2x10,Pa

實際壓強小于不漏氣的氣體壓強，所以有漏氣。

（2）對橡膠球，設與地面的接觸面積為S,則有

pS=mg

答案第8頁，共II頁

代入數據解得橡膠球與地面的接觸而積

5=5x10,m?

21.(I)297K；(2)309K

【解析】

【分析】

【詳解】

(1)由電子天平示數為6OO.Cg時，則細繩對鐵塊拉力為

&咫=(/%一m示)8=〃?話

X：鐵塊和活塞對細繩的拉力相等，則氣缸內氣體壓強等于大氣壓強

P\=Po①

當電子天平示數為400.0g時，設此時氣缸內氣體壓強為〃2,對叫受力分析有

(〃4-4OOg-〃4)g=(〃o-〃2)S②

由題意可知，氣缸內氣體體積不變，則壓強與溫度成正比：

邑=莊③

聯立①②③式解得

4二297K

(2)環境溫度越高，氣缸內氣體壓強越大，活塞對細繩的拉力越小，則電子秤示數越大,

由于細繩對鐵塊的拉力最人為0