物理选择性必修 第三册第2章 气体定律与人类生活2.2 玻意耳定律同步训练题

【名师】第2节玻意耳定律-1课时练习

一．填空题

1．如图所示时一位同学的，美术作品，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法（用简单的文字表述，不要画图），并指出这样画的物理学依据（假设湖水温度不变）

正确画法：______________；物理学依据：____________；

2．封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O．A．D三点在同一直线上，则由状态A变到状态B过程中，气体___________热量（填“吸收”．“放出”或“既不吸收也不放出”）；状态C气体的压强___________状态D气体的压强（填“大于”．“小于”或“等于”）。

3．当大气压强为76cmHg时，如图中四种情况下(图3中h=10 cm)被水银封闭气体的压强分别为：

（1）________cmHg；（2）________cmHg；（3）________cmHg；

（4）________cmHg

4．如图，水平地面上放置两个完全相同的气缸和活塞，活塞上各放一个质量为m的物块。活塞光滑，横截面积为S，离气缸底部距离均为l。右边气缸底部有一个杂物A，此时两个气缸都处于静止。气缸开口向上且足够高，活塞质量不计。现都取走物块，待活塞重新静止，设气体温度保持不变，外界大气压为p0，重力加速度为g，则左边活塞移动的距离为____________，右边活塞移动的距离__________ （选填“大于”．“等于”或“小于”）左侧活塞移动的距离。

5．玻意耳定律

（1）内容：

一定质量的某种气体，在______不变的情况下，压强p与体积V成______。

（2）公式：

pV＝C或______

（3）条件：

气体的______一定，______不变。

6．若一定质量的理想气体分別按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是_________（填“A”．“B”或“C” )，该过程中气体的内能_________（填“增加”．“减少”或“不变”）。   

7．（1）如图所示，是医院用于静脉注射的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室E，密封的瓶口处的软塞上插有两根细管，其中A管与大气相通，B管为输液软管，中间又有一滴壶C，而其D端则通过针头接入人体静脉。若气室E．滴壶C中的气体压强分别为pE．pC，则pE___________pC（选填“大于”“小于”“等于”）；输液过程中，在输液瓶悬挂高度与输液软管的内径确定的情况下，药液液滴的滴注速度是___________（选填“越滴越快”“越滴越慢”“恒定”）。

8．如图所示，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。A．B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k = 5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0 = 1×105 Pa，平衡时两活塞之间的距离l0 = 0.6 m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。此时用于压A的力F = 500 N。活塞A下移的距离__________。

9．如图所示，容器A．B分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管相通，管内有一段水银柱将两种气体隔开。当氢气的温度为0℃，氧气的温度为20℃时，水银柱保持静止。判断下列情况下，水银柱将怎样移动（填“A”或“B”）。

①两气体均升高20℃时，水银柱将向_________端移动；

②两气体均降低20℃，水银柱将向________端移动；

③氢气升高10℃，氧气升高20℃，水银柱将___________向端移动；

④若初状态如图所示，且气体的初温度相同，则两气体均降低10℃时，水银柱怎样移动，水银柱将向___________端移动。

10．如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的空气,气缸质量为10㎏,缸壁厚度可不计,活塞质量为5㎏,其横截面积为50cm2,活塞与缸壁间的摩擦不计.当缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力.现对气缸传热,使缸内气体温度升高.问:当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是      ℃(已知大气压强p0=1.0×105Pa)。

11．如图，导热性良好的气缸竖直固定，开口向上，用轻质活塞封闭一段理想气体，活塞可无摩擦上下滑动，活塞稳定后处在图甲的A位置，此时缸内压强为，温度为。现在活塞上轻放一个质量为m的小物体，重新稳定后活塞处于图乙中的B位置，此时缸内气体压强为，温度为；接着用电热丝缓慢加热气体，活塞刚好到达C位置时，缸内压强为，温度为。已知大气压强不变．则______，______（填“>．“<”或“=”）

12．如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置。用一段长为15cm的水银柱在管中封有15cm长的空气柱，大气压强是75cmHg，此时气体的压强为 _______ cmHg。在距管底20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔，则稳定时空气柱的长度是_______ cm（温度保持不变，第二空答案保留3个有效数字）。

13．历史上，在发现查理定律时尚未建立热力学温标，因此查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，其表达式为，该式中的表示________，该定律的适用条件为________________________。

14．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装________瓶。

15．等容变化：一定质量的某种气体，在______不变时，压强随温度变化的过程。

16．“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。这是因为假设火罐内气体体积不变，___________；若加热后火罐内气体的温度为77℃，当时的室温为28℃，标准大气压强为，则当罐内气体的温度降为室温时，对应的压强为________。

17．如图所示圆柱形容器内有a．b．c三个活塞，把容器气体隔成A．B两部分，且，处于平衡状态．现用力缓慢推动a．c，使a向右移动，c向左移动，则活塞b向_______移动______．

18．如图所示，气缸固定于水平面，用截面积为20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计。当气体温度为27℃时，活塞在F=40N．方向向右的外力作用下保持静止，封闭气体的压强为___________Pa；若保持活塞不动，将气体温度升至87℃，则此时F的大小变为___________N。（大气压强为1.0×105Pa）

参考答案与试题解析

1．【答案】上面的气泡体积比下面的气泡体积要逐渐增大    温度不变时，压强减小，体积增大   

【解析】【来源】上海市长宁区市三中2018-2019学年高一下学期5月月考物理试题

【详解】

[1][2]气泡在水里做等温变化，从水底越往上，压强越小，由玻意耳定律有：

，

，所以．气泡体积应增大.

2．【答案】吸收    大于   

【解析】【来源】2021届福建省福州第一中学高三（下）开学考试物理试题

[1] 状态A变到状态B过程中，是等容变化，不对外做功，但温度升高，所以气体吸热；

[2]从状态C到状态D，是等容变化，温度降低，由

可得，压强减小，所以状态C气体的压强大于状态D气体的压强；

3．【答案】76    70.8    66    56   

【解析】【来源】第三部分专项卷气体的压强与体积的关系专项卷

【详解】

（1）[1]水银柱受两侧气体的压力而平衡，故：

p1=p0=76cmHg

（2）[2]气体压强为：

（3）[3]气体压强为：

p3 =76cmHg-10cmHg=66cmHg

（4）[4]根据等压面原理可知，气体压强为：

p4= 76cmHg-20cmHg=56cmHg

4．【答案】    小于   

【解析】

[1]初始状态下两气缸中气体的压强均为

   ①

活塞重新静止后两气缸中气体的压强均为p0，设左边活塞移动的距离为，则根据玻意耳定律可得

②

联立①②解得

③

[2]设右边气缸中杂物A的体积为V0，右边活塞移动的距离为，则根据玻意耳定律有

④

联立①④解得

⑤

故。

5．【答案】温度    反比    p1V1＝p2V2    质量    温度   

【解析】

略

6．【答案】    (1). C    (2). 增加

【解析】试题分析：根据理想气体状态方程（恒量），可知等压变化应是为常量的变化，由图可知C正确。

理想气体的内能，仅指分子平均动能，由图可知从1态到2态温度升高，故气体的内能增加。

考点：本题考查了理想气体状态方程．理想气体的内能。

7．【答案】小于    恒定   

【解析】

[1]设瓶内药液的高度为h1，则E室的压强为

设进气管的最低点到气室C的高度为h2，则

所以

[2]设气室C到针头处的高度为h3，令针头处的压强为p，则

针头处的压强不变，输液软管内径不变，故药液液滴的滴注速度恒定。

8．【答案】0.3 m

【解析】解：设活塞A下移距离为l，活塞B下移的距离为x对圆柱筒中的气体运用玻—马定律，可得方程：     

根据胡克定律，活塞B移动x后弹簧的弹力有： F = k x 

将这两个方程联立，去掉x得

将数值代入得：  l = 0.3 m

9．【答案】B    A    A    A   

【解析】

①[1]假设图中A和B内气体发生的是等容变化，初始状态两种气体的压强p相同，根据

可得

解得

如果图中两气体均升高20℃，则△pA>△pB，水银柱向B端移动。

②[2]同理，根据①中的分析可知，两气体均降低20℃，水银柱将向A端移动。

③[3]由①分析可知，图中氢气升高10℃，氧气升高 20℃，则△pA＜△pB，水银柱将向A侧移动。

④[4]假设图中A和B内气体发生的是等容变化，初始状态两种气体的压强p相同，根据

可得

解得

其中pA>pB，图中两气体均降低10℃，则压强减少量△pA>△pB，水银柱将向A侧移动。

10．【答案】127℃

【解析】

11．【答案】＜    ＝    ＝    ＜   

【解析】

[1][2]图甲的缸内压强为，则有

图乙的缸内压强为，则有

解得

图丙的缸内压强为，则有

所以

[3]从A到B过程，由于没有给电热丝通电，则没有对气体加热，另外导热性良好的气缸，使气体总是与外界温度相同，所以从A到B过程是等温变化过程，则有

[4]从A到B过程，是等压变化，根据盖吕萨克定律

可知，从B到C过程气体体积增大，则温度升高，所以有

12．【答案】    ①. 90    ②. 17.4

【解析】

【详解】[1] 封闭气体压强为

[2] 在距管顶20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔， 设最终气柱长为 cm，气体的压强

根据玻意耳定律

则

解得

13．【答案】0℃的气体压强    温度不太低．压强不太大的理想气体   

【解析】

[1]根据查理定律可知，p0表示0℃的气体压强。

[2]温度不太低．压强不太大的理想气体。

14．【答案】56

【解析】

根据玻意耳定律

所以

15．【答案】体积

【解析】

略

16．【答案】温度降低，压强减小，内外压强差增大       

【解析】【来源】2021届上海市嘉定区高三（下）第二次质量调研测试物理试题

[1]根据理想气体状态方程

火罐内气体体积不变时，温度降低，压强减小，内外压强差增大；

[2]以火罐内的气体为研究对象，初态有

，

当罐内温度降为室温时，压强为，温度为，由查理定律得

解得

17．【答案】右    1.5   

【解析】【来源】河北省邯郸市大名县第一中学2019-2020学年高二（下）第四次半月考物理试题（清北班）

【详解】

[1][2]设大气压强为，初始状态A．B的压强分别为pA．pB，对A．B分别有：

施加力F以后，此时A．B的压强分别为．，对A．B有：

设圆柱形容器的横截面积为S，施加力F以后的长度分别为．，由于整个过程是等温变化，根据玻意耳定律，对A．B分别有：

联立可得：

由于A向右移动，C向左移动，则有：

联立上式解得：

通过分析可知，活塞B向右移动1.5cm。

18．【答案】0.8×105    8   

【解析】

[1]设大气压强为p0=1.0×105Pa，被封闭气体的压强为p1，横截面积为S=20cm2=2.0×10-3m2，活塞保持静止，活塞受力平衡，则

p1S=p0S-F

代入数据解得

[2]保持活塞不动，故为等容变化，初态压强：p1=0.8×105Pa，初态温度：T1=（27+273）K=300K，末态压强：p2；末态温度：T2=（87+273）K=360K，根据查理定律可得

根据平衡可得

p2S=p0S-F1

联立以上解得

F=8N