(完整版)高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)

选修3-3气体压强计算专项练习、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的在状态Ap-V图象如图所示.已知该气体时的温度为27 c.则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少C ?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的Af B、A C、O A三个变化过程，T A =300 K,气体从O A的过程中做功为100J,同时吸热250 J ,已知气体的内能与温度成正比。

求：(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i )气体处于C状态时内能U=o3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27 C,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0 x 10 4m2,大气压强为B=1.0 xi05Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i )求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii )现在活塞上放置一个2kg的祛码，再让周围环境温度缓慢升高要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017 •开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S =100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B, A B 的质量均为 m =62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数 科=0.8.两物块间距为d =10 cm.开始时活塞距缸底L i =10 cm,缸内气体压强 p i 等于外界大气压强 p o =1 x 105 Pa,温度t i =27 C .现对汽缸内的气体缓慢加热，(g =10 m/s 2)求：①物块A 开始移动时，汽缸内的温度; ②物块B 开始移动时，汽缸内的温度5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2X 10-3m 2质量为m=4kg 厚度不计的活塞与 气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm 处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为 300K,大气压强 P)=1.0 X105Pa.现将气缸竖直放置，如图所示，取 g=10m/s 2 求：(1)活塞与气缸底部之间的距离；(2)加热到675K 时封闭气体的压强.S = 0.01m2 ,中间用两个活塞 A 和B 封住一定质量的气体。

高中物理选修3-3 气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体。

右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高。

活塞与管壁间无摩擦且不漏气。

温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强p0，重力加速度为g。

现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动。

求：（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1；（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。

2、如图所示，一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通，密封接口离气缸底部的高度为70cm，气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。

在图示状态时气体的问题为17℃，U形管两支管水银面的高度差h1为6cm，右支管内水银面到管口的高度为20cm，大气⁄。

求：压强p0=1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ=13.6×103kg m3（1）活塞的重力；（2）现在将U形管右支管开口端用橡皮塞（厚度不计）封住，并在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体缓缓加热，让活塞高度始终不变。

当气体温度升高到57℃，不再加沙粒，同时停止对气体加热，这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少？（气缸内气体温度变化不影响U形管）（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少℃，U形管内的水银开始流动？3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时筒内气体温度为T1。

现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒，活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出，平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将筒T2，大气压强为p0，重倒置，平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。

第八章《气体》测试题一、单选题(共15小题)1.下列选项中属于物理学中实物模型的是()A．分子B．电场C．电子D．理想气体2.如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273.15 ℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3D．A，B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶13.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大4.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是()A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B．气体的热力学温度升高到原来的二倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半5.如图所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将()A．变大B．变小C．不变D．不能确定6.如图所示，质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气．汽缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则()A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大7.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃8.如V－T图所示，一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，最后变化到状态C.线段AB平行横轴，线段AC连线过坐标原点．则气体压强p变化情况是()A．不断增大，且pC小于pAB．不断增大，且pC大于pAC．先增大再减小，且pC大于pAD．先增大再减小，且pC与pA相等9.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，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，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于()A．B．＋C．p0＋D．p0＋10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为()A．B．p0＋np0C．p＋n()D．p0＋()n·p011.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为()A． 4 atmB．atmC． 1．2 atmD．atm12.一只轮胎容积为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，应至少打多少次气？(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13.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则这三个状态的温度之比是()A． 1∶3∶5B． 3∶6∶5C． 3∶2∶1D． 5∶6∶314.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大15.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()A．TB＝TA＝TCB．TA>TB>TCC．TB>TA＝TCD．TB<TA＝TC二、实验题(共3小题)16.如图所示，在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1 mL测一定压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大．(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图________．(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中______．A．注射器有异物B．连接软管中存在的气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低17.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1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－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．(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________________________________________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．18.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．(1)实验过程中，下列哪些操作是正确的()A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示：①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．A．p－V B．V－pC．p－D．V－②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．A．斜率B．纵坐标轴上的截距C．横坐标轴上的截距D．图线下的“面积”三、计算题(共3小题)19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到47 ℃.设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度600 K时气体的压强；(2)在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．21.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300 K、大气压强p0＝1．0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30 cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；(2)封闭气体温度升高到T2＝540 K时的压强p2．四、填空题(共3小题)22.在一个坚固的圆筒内，装有100 L压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入_________ L压强为1个大气压的空气．(设温度不变)23.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．(填“变小”“变大”或“不变”)24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da 线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能______(填“增大”“减小”或“不变”)．五、简答题(共3小题)25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10 %，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗？26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，横坐标为速率，纵坐标为对应这一速率的分子个数，你能判断T1、T2的大小吗？27.从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．答案解析1.【答案】D【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型，电子、电场、分子都是实际的物体，而忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称为理想气体，故A、B、C错误，D正确．2.【答案】B【解析】由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0 ℃读数，由y轴可知VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3.3.【答案】B【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．4.【答案】B【解析】一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即＝，得T2＝＝2T1，B正确．5.【答案】C【解析】在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．6.【答案】C【解析】对活塞受力分析，沿斜面方向可得：pS＋mg sinα＝p0S，所以p＝p0－，若p0增大，则p增大，根据pV＝常量，可知V减小；对汽缸和活塞的整体而言，细线的张力F T＝(M＋m)g sinα，；斜面对汽缸的支持力F＝(M＋m)g cosα，与大气压强无关，选项C 正确．7.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．8.【答案】D【解析】V－T图象中过原点的直线为等压线，直线斜率越大压强越小，如图可知：过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率，故A的压强小于B的压强，由A到B压强增大，由B到C压强减小，AC的直线过原点，故pC与pA相等，D正确．9.【答案】D【解析】为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由平衡条件得p·cosθ＝p0S＋Mg解得：p＝p0＋，所以正确选项为D．10.【答案】C【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n()，即C正确．11.【答案】C【解析】由查理定律知＝，代入数据解得，p2≈1．2 atm，所以C正确．12.【答案】D【解析】本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的气体和原来的气体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．13.【答案】B【解析】由理想气体状态方程得：＝C(C为常数)，可见pV＝TC，即pV的乘积与温度T 成正比，故B项正确．14.【答案】B【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对；气体的压强与温度和体积两个因素有关，温度升高压强不一定增大，故D错．15.【答案】C【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知：pA·VA＝pC·VC<pB·VB，因为＝恒量，可知TA ＝TC<TB．另外从图中也可知A、C处在同一等温线上，而B处在离原点更远的一条等温线上，所以TB>TA＝TC．16.【答案】(1)(a)(2)C【解析】(1)由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V－图象中，斜率k＝pV逐渐增大，斜率变大，故选(a)．(2)注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知＝c，当T增大时，pV会增大，故C正确，D错误．17.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)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，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．18.【答案】(1)D (2)①D②B【解析】19.【答案】(1)1.6×105Pa(2)1.1×105Pa【解析】(1)由理想气体状态方程得：＝，所以此时气体的压强为：p1＝×＝×Pa＝1.6×105Pa.(2)由玻意耳定律得：p2V2＝p3V3，所以p3＝＝Pa≈1.1×105Pa.20.【答案】(1)1.25×105Pa(2)如图所示【解析】(1)由题图知，p1＝1.0×105Pa，V1＝2.5 m3，T1＝400 Kp2＝？，V2＝3 m3，T2＝600 K由理想气体状态方程得＝p2＝＝1.25×105Pa(2)在原p－T图象上补充两段直线21.【答案】(1)360 K(2)1．5×105Pa【解析】(1)设汽缸的横截面积为S．由题意可知，活塞缓慢上升，说明活塞平衡，此过程为等压膨胀由盖—吕萨克定律有＝T1＝T0＝360 K(2)由题意可知，封闭气体后体积保持不变由查理定律有＝p2＝p0＝1．5×105Pa．22.【答案】900【解析】取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：1 atm×(100 L＋V)＝100 L×10 atm，从而得V＝900 L．23.【答案】变大不变不变【解析】选A管下端液面为研究对象，在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡．因为p0＝pa＋ρgh1，则有pa＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa不断增大．再对b处气体上方液面进行受力分析，B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0、h2不变，所以pb不变，则药液进入人体的速度也不变．24.【答案】a→b增大【解析】根据理想气体状态变化方程＝C得p＝T，可知当温度不变时p－是一条过原点的倾斜直线，所以a→b是等温变化．由p＝T可知图线的斜率表示温度的高低，所以b→c的过程中气体温度升高，又因为理想气体的内能只跟温度有关，所以内能增大．25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验，这个病人的治愈率是10 %．随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10 %的人能够治愈．对于某一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10 %．【解析】26.【答案】T2>T1【解析】温度升高分子的热运动加剧，分子的平均速率变大，速率大的分子所占的比例变大，曲线峰值向速率大的一方移动，所以T2>T1．27.【答案】从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志．对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子的平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化；若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化，即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化．所以说气体状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．【解析】。

选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C.其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程.T A＝300 K.气体从C→A的过程中做功为100 J.同时吸热250 J.已知气体的内能与温度成正比。

求：（i）气体处于C状态时的温度T C；（i i）气体处于C状态时内能U C。

3、如图所示.一个内壁光滑的导热气缸竖直放置.内部封闭一定质量的理想气体.环境温度为27℃.现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口.活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2.大气压强为P0=1.0×105Pa.重力加速度g取10m/s2.气缸高为h=0.3m.忽略活塞及气缸壁的厚度．（i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．（ii）现在活塞上放置一个2kg的砝码.再让周围环境温度缓慢升高.要使活塞再次回到气缸顶端.则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示.一汽缸固定在水平地面上.通过活塞封闭有一定质量的理想气体.活塞与缸壁的摩擦可忽略不计.活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接.在平台上有另一物块B.A、B的质量均为m=62.5 kg.物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm.缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa.温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热.(g=10 m/s2)求：①物块A开始移动时.汽缸内的温度；②物块B开始移动时.汽缸内的温度.5、如图所示.一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置.横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体.此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环.气体的温度为300K.大气压强P0=1.0×105Pa．现将气缸竖直放置.如图所示.取g=10m/s2求：（1）活塞与气缸底部之间的距离；（2）加热到675K时封闭气体的压强．6、一个上下都与大气相通的直圆筒.内部横截面积为S = 0.01m2.中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

高中压强练习题及讲解及其答案### 高中压强练习题及讲解#### 练习题一：气体定律题目：一个密闭容器内装有1摩尔的理想气体，初始压强为1大气压，体积为22.4升。

当压强增加到2大气压时，求气体的最终体积。

解答：根据玻意耳定律，即在恒定温度下，理想气体的压强和体积成反比，公式为：\[ PV = \text{常数} \]初始状态下：\[ P_1 = 1 \text{ atm} \]\[ V_1 = 22.4 \text{ L} \]最终状态下：\[ P_2 = 2 \text{ atm} \]\[ V_2 = ? \]将已知数值代入玻意耳定律：\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]\[ 1 \times 22.4 = 2 \times V_2 \]\[ V_2 = \frac{22.4}{2} = 11.2 \text{ L} \]答案：最终体积为11.2升。

#### 练习题二：液体压强题目：一个水槽中装有水，水槽底部的面积为0.1平方米。

当水深为2米时，求水槽底部受到的水压。

解答：水压的计算公式为：\[ P = \rho g h \]其中，\( \rho \) 是水的密度，\( g \) 是重力加速度，\( h \) 是水的高度。

水的密度 \( \rho \) 约为 1000 kg/m³，重力加速度 \( g \) 约为9.8 m/s²，水深 \( h \) 为 2 米。

代入公式计算水压：\[ P = 1000 \times 9.8 \times 2 \]\[ P = 19600 \text{ Pa} \]答案：水槽底部受到的水压为19600帕斯卡。

#### 练习题三：气体压强与体积的关系题目：一个气球在标准大气压下，其体积为500立方厘米。

当气球被带到高山上，压强降低到0.8标准大气压时，气球的体积会如何变化？解答：根据查理定律，即在恒定体积下，理想气体的压强和温度成正比，公式为：\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]假设温度不变，则有：\[ \frac{P_1}{P_2} = \frac{V_2}{V_1} \]初始状态下：\[ P_1 = 1 \text{ atm} \]\[ V_1 = 500 \text{ cm}^3 \]最终状态下：\[ P_2 = 0.8 \text{ atm} \]\[ V_2 = ? \]代入公式计算体积变化：\[ \frac{1}{0.8} = \frac{V_2}{500} \]\[ V_2 = \frac{500 \times 1}{0.8} \]\[ V_2 = 625 \text{ cm}^3 \]答案：气球的体积变为625立方厘米。

一、单选题人教高中物理（选修3-3）气体同步检测卷1. 于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）A ．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B ．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C ．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D ．当分子间的平均距离变大时，压强必变大2. 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，则封闭部分气体的压强p （以汞柱为单位）为（ ）A ．B ．C ．D ．C ．气泡内气体分子的平均距离增大B ．气泡内气体的内能增大A ．气泡内气体分子的平均动能增大则下面判断正确的是（）在某一恒温水池（温度远低于1000C ）底部有一气泡从池底缓慢上升，气泡内的气体可视为理想气体，在水泡上升的过程中，气体质量不变，3.二、多选题三、填空题D ．气泡气体向外放热4. 一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则（ ）A ．将热量传给气体，其温度必升高B ．压缩气体，其温度必升高C ．压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D ．压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高5. 一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过变化后又回到初始状态，下述过程中可能实现的是（ ）A ．保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使体积增大B ．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使体积增大C ．先保持压强不变而减小体积，接着保持体积不变而使压强增大D ．先保持压强不变而增大体积，接着保持体积不变而使压强减小6. 一定质量的理想气体的状态变化过程如图的图线所示，吸热的过程有_____________（选填A→B 、B→C 、C→A）7. 1654年德国马德堡市市长格里凯曾做了两个中空的金属半球，直径约0.36m ，把它们扣在一起，然后抽去里面的空气，两边共用16匹马才把球拉开，这就是科学史上传为美谈的“马德堡半球”．如果大气压强=105P a ，假设每匹马的拉力相等且在同一直线上，那么每匹马的拉力约为______N （取两位有效数字）四、解答题8. 如图所示，汽缸固定在平板车上，质量为m 的活塞将气体封闭在汽缸内，已知外界大气压强为P 0，活塞横截面积为S ，不计活塞与汽缸壁的摩擦，当小车和汽缸以相同的加速度a 沿水平方向运动时，则汽缸内气体的压强为________9.如图所示的容器，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别是=8cm 2,=24cm 2，质量分别为=8kg,=12kg.它们之间有一质量不计的轻杆相连，活塞可无摩擦滑动，但不漏气；活塞B 的下面是和大气相通的，活塞A 的上面是真空．若大气压强=1105,则被封闭气体的压强为______10. 很多家庭都用坛子腌菜，腌菜用的坛子要求密封性良好，否则里面的菜就容易坏．怎样才能选带一个不漏气的坛子呢？在民间流行一种这样的方法：先在坛子边缘的水槽中灌上水，然后将一张点燃的纸丢进坛里，稍等片刻再合上坛子盖，如图所示，这时槽中的水如果能被吸进坛子里面，说明坛子不漏气；如果水不能被吸进坛子里面，说明坛子漏气．试说明这种方法的原理．11. 如图所示的试管内封有一定质量的气体，静止时气柱长为，大气压强为P 0，当试管绕竖直轴以角速度在水平面匀速转动时气柱长变为L ，其他尺寸如图所示，求转动时的气体压强．（设温度不变，管截面积为S ，水银密度为）在理想状况下成正比），气体对侧面的压力通过静压高度控制器显示，（如图）．已知地面温度为27℃，压强为1.0×105Pa ，容器内壁与静压控高度．静压高度控制器通过气体对单位面积的压力大小来计算高度．当外界大气温度发生变化时，固定容器内气体压强发生变化（压强与温度12. “神舟”五号在返回的过程中，为了使返回舱能安全着陆，需在10km 的高度上打开降落伞．返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压强判定制器连接部分侧面积为20cm2，假设气体为理想气体，在10km以内每升高1km温度下降6℃，求在8km高度时，静压控制器示数．。

选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，T A＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。

求：（i）气体处于C状态时的温度T C；（i i）气体处于C状态时内能U C。

3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27℃，现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2，大气压强为P0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，气缸高为h=0.3m，忽略活塞及气缸壁的厚度．（i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．（ii）现在活塞上放置一个2kg的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa，温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10 m/s2)求：①物块A开始移动时，汽缸内的温度；②物块B开始移动时，汽缸内的温度.5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0=1.0×105Pa．现将气缸竖直放置，如图所示，取g=10m/s2求：（1）活塞与气缸底部之间的距离；（2）加热到675K时封闭气体的压强．6、一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题（含答案）高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分）1. 有下列几种说法，其中错误的是A. 气体体积等于各个气体分子体积之和B. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生C. 温度越高，气体分子平均速度越大D. 一定质量的气体，体积不变时，分子平均速度越大，气体压强也越大2. 如图1所示，在U 型管的封闭端A 内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A 内气体的压强应为下述关系式中的：A. p=h 2B.p=p 0－h 1－h 2C.p=p 0－h 2D. p=p 0+h 13. 关于摄氏温度与热力学温度的换算中，下面说法错误的是A. 10℃=283KB.升高10℃就是升高283KC.－10℃=263KD. 降低到－10℃就是降低到263K4、如图汽缸由不传热的活塞把缸内理想气体分成两部分，当Ⅰ、Ⅱ两部分气体的热力学温度之比为3：2，他们的体积之比为2：1，如图所示，如果把气体Ⅰ升温到127℃，气体Ⅱ降温到－73℃，不计活塞和汽缸间的摩擦，活塞达到平衡后，两部分气体体积之比为A. 2：1B. 3：2C.5：2D.8：215.将一端开口的均匀玻璃管，开口竖直向下放入水银槽中，管上端封闭有空气，开始时管内外水银高度差为h ，现用力F 将管缓慢即匀速的提起，如图8—3所示，则在匀速提升过程中，作用在管外竖直向上的拉力F 的变化情况为：（设管不离开水银面）A. 逐渐增大B.逐渐减小C. 不变D. 不能判定6.如图所示，一定质量理想气体经历ab 、bc 、cd 、da 四个过程，正确的是A. ab 过程中气体压强减小B. bc 过程中气体压强减小C. cd 过程中气体压强增大D. da 过程中气体压强增大7.如图所示，一段水银柱把部分空气封闭在粗细均匀的玻璃管里，在玻璃管里先通过封闭端口的水平轴，顺时针旋转一周，下列说法正确的是A. 封闭端内的空气压强由大变小，又由小变大，恢复原值B. 封闭端内的空气压强由小变大，又由大变小，恢复原值C. 封闭端的空气体积由大变小，又由小变大，恢复原值D. 封闭端的空气体积由小变大，又由小变大，恢复原值8.在两端封闭内径均匀的玻璃观中有一段水银柱，起两端是空气，当玻璃管水平放置时，两端的空气柱长恰好相等，压强为p 厘米汞柱高，当玻璃管竖直放置时，上段空气柱的长度是下段的2倍，则玻璃观中的水银长的厘米数是：A. PB.3p/4C. p/2D.p/4图8—3二、填空题（每题6分，共12分）9.如图，两端都开口的倒U形玻璃管，B端插入水银槽中，而在右边管内有一段长为5cm的水银柱处于平衡状态，则左管内外水银面高度差为_______ cm，若把该管缓慢竖直向上提起2cm，则左管内外水银面高度差将______，右管内水银柱将向____移动10.温度为273℃，压强为0.5atm的空气密度为kg/m3。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-3 第八章气体测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.一根竖直静止放置的两端封闭的细玻璃管，管内封闭着的空气被一段水银柱分为上下两部分，如图所示，当它在竖直方向运动时，发现水银柱相对玻璃管向上移动(温度不变)，以下说法正确的是()A．玻璃管做匀速运动B．玻璃管向下加速运动C．玻璃管向下减速运动D．玻璃管向上加速运动2.已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1．0×105Pa．当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10 m/s2，ρ水＝1．0×103kg/m3)()A． 12．8倍B． 8．5倍C． 3．1倍D． 2．1倍3.如图，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4.一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体，它分别处在如图所示的三种状态时的温度关系是()A．TA>TB>TCB．TA<TB<TCC．TA＝TB>TCD．TB>TA>TC5.一根粗细不均匀的水平放置的管道如图所示，用横截面积为S1和S2的两个活塞封闭住一定质量的气体，S2＝2S1，在两个活塞上分别施以水平力F1和F2时，整个系统处于平衡状态，则关于气体作用在活塞S1和S2上的压强p1和p2以及水平力F1和F2的大小有(不计活塞与管壁间的摩擦)()A．F1＝F2，p1＝2p2B．F2＝2F1，p1＝p2C．F2≠2F1，p1＝p2D．F1＝F2，p1＝p26.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃7.一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H cmHg，下列说法正确的是()A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg8.下列说法中正确的是()A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强9.某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率．曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为TⅠ和TⅡ，所对应的气体分子平均动能分别为E k1和E k2，则()A．TⅠ>TⅡ，E k1>E k2B．TⅠ>TⅡ，E k1<E k2C．TⅠ<TⅡ，E k1>E k2D．TⅠ<TⅡ，E k1<E k210.一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中，在某一深度恰好能保持静止．如果水面上方大气压突然降低一些，玻璃管在水中的运动情况是()A．加速上升，直到玻璃管一部分露出水面B．加速下降，直到水底C．先加速下降，后减速下降至某一深度平衡D．仍然静止11.一定质量的理想气体的p－t图象如图所示，气体从状态A到状态B的过程中，体积将()A．一定不变B．一定减小C．一定增大D．不能判定怎样变化12.如图所示，一定质量的某种理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为TA、TC、TB，在此过程中，气体的温度之比TA∶TB∶TC为()A． 1∶1∶1B． 1∶2∶3C． 3∶3∶4D． 4∶4∶313.如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有：①弹簧弹力的大小，②密封气体的体积，③密封气体的压强()A．①B．①②C．①③D．②③14.两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置，如图所示．V左<V右，温度均为20 ℃，现将右端空气柱温度降为0 ℃，左端空气柱温度降为10 ℃，则管中水银柱将()A．不动B．向左移动C．向右移动D．无法确定是否移动15.有关气体压强，下列说法正确的是()A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升．已知某型号轮胎能在－40 ℃～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3．5 atm，最低胎压不低于1．6 atm，那么，在t＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)17.一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76 cmHg，当气体温度为27 ℃时空气柱长为8 cm，开口端水银面比封闭端水银面低2 cm，如图所示，求：(1)当气体温度上升到多少℃时，空气柱长为10 cm?(2)若保持温度为27 ℃不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6 cm?18.如图，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA.19.如图所示，汽缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离汽缸底的高度为10 cm．如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)答案解析1.【答案】B【解析】水银柱相对玻璃管向上运动，由pV＝C知，p1变大，p2变小，F合向下，则a向下．2.【答案】C【解析】湖底压强大约为p0＋ρ水gh，即3个大气压，由气体状态方程，＝，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3．1倍，选项C正确．3.【答案】B【解析】初始状态p0＝px＋ph，若试管自由下落，则ph＝0，px＝p0，所以压强增大，由玻意耳定律知，pV＝C，故V减小．4.【答案】D【解析】由题图可知VA＝VB>VC，pA＝pC<pB，由理想气体状态方程，可判断TB>TA>TC.5.【答案】B【解析】气体的压强是相等的，所以A选项不正确；由受力平衡可知F1＋p0S＝pS，F2＋2p0S＝2pS，故有F2＝2F1，B选项正确．6.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．7.【答案】B【解析】利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p＋ph＝p0，得p＝p0－ph，即p＝(H－h) cmHg，故B项正确．8.【答案】A【解析】气体质量一定时，＝恒量，显然A对，B错；由气体压强产生的原因知C错；D选项因为容器密闭，气体对器壁有压强，故选A．9.【答案】D【解析】根据麦克斯韦分布规律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以Ⅰ的温度低，Ⅱ的温度高，即TⅠ<TⅡ，而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则E k1<E k2，故D正确．10.【答案】A【解析】上方大气压突然降低，玻璃管中的气体体积增大，将管中的水挤出一部分而上升，上升过程中压强进一步减小，管内气体进一步膨胀，继续加速上升，直到玻璃管一部分露出水面，A正确．11.【答案】D【解析】题目中给出的图线是p－t(摄氏温度)图，而不是p－T图，在图甲中，p－t图中的等容线的反向延长线通过(－273 ℃，0)，而没有通过原点，只有在p－T图中的等容线才能通过原点，如图乙所示．因该题中的AB反向延长线是否通过－273 ℃，题设条件中无法找到，所以就不能判断A到B变化过程中体积如何变化，故D正确．12.【答案】C【解析】由p－V图象可知，pA＝3 atm，VA＝1 L，pB＝1 atm，VB＝3 L，pC＝2 atm，VC＝2 L，由理想气体状态方程可得＝＝，代入数据得TA∶TB∶TC＝3∶3∶4.13.【答案】D【解析】先判断弹簧弹力是否改变，以活塞、汽缸及缸内气体组成的整体为研究对象，系统受重力、弹簧的弹力及外界气体压力的作用，由于外界气体压力的合力始终为零，故弹簧的弹力等于系统重力，不随外界大气压的变化而变化．再分析判断气体的压强．以汽缸为研究对象，受力情况如图所示：汽缸处于平衡状态，所以有mg＋pS＝p0S．当外界大气压p0变化时，为重新达到平衡，缸内气体的压强p也跟着变化，气体的体积也发生变化．14.【答案】C【解析】设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左右压强相等，即p左＝p右＝p对左端空气柱＝，则Δp左＝p左＝p，同理右端空气柱Δp右＝p，所以Δp右>Δp左，即右侧压强降低得比左侧多，故水银柱向右移动，选项C正确．15.【答案】D【解析】气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D．16.【答案】2．01 atm≤p≤2．83 atm【解析】由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化．设在T0＝293 K充气后的最小胎压为p min，最大胎压为p max．依题意，当T1＝233 K时胎压为p1＝1．6 atm．根据查理定律＝，即＝，解得p min≈2．01 atm，当T2＝363 K时胎压为p2＝3．5 atm．根据查理定律＝，即≈，解得p max≈2．83 atm．17.【答案】(1)122．3 ℃(2)28．7 cm【解析】(1)气体的初状态：p1＝p0－ph＝74 cmHg，V1＝8S，T1＝300 K，气体的末状态：p2＝p0＋ph＝78 cmHg，V2＝10S，由公式＝，代入数据得：T2≈395．3 K，t2＝122．3 ℃．(2)气体的状态：V3＝6S，T3＝300 K，由公式＝，代入数据得：p3≈98．7 cmHg．加入水银柱的长度为L＝98．7－76＋2＋(2×2)＝28．7 cm．18.【答案】V0 1.4T0【解析】设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等＝1.2p0pBB中气体始末状态温度相等，p0V0＝1.2p0(2V0－VA)得VA＝V0A部分气体满足＝，得TA＝1.4T0.19.【答案】2．68 cm【解析】这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S．初态：T1＝(273 ＋100) K＝373 K，V1＝10S末态：T2＝273 K，V2＝LS由盖—吕萨克定律＝得LS＝V1，L＝×10 cm≈7．32 cm重物上升高度为10 cm－7．32 cm＝2．68 cm．。