选择性必修 第三册2.2 玻意耳定律同步训练题

这是一份选择性必修 第三册2.2 玻意耳定律同步训练题，共14页。试卷主要包含了玻意耳定律，如图所示，一端开口，玻意耳定律指的是，用如图装置来验证查理定律，如图所示，容器A等内容，欢迎下载使用。
【名师】第2节玻意耳定律-1随堂练习一．填空题1．某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示。当热水杯中水温缓慢降至42℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中。已知大气压强p0=1.0×105Pa，瓶口面积S=1.0×10-3m2，熟鸡蛋重力G=0.50N。则温度为42℃时广口瓶内的压强大小为____；当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力大小为_____。2．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。 3．如图所示，一端开口．粗细均匀的U形玻璃管竖直放置。管内用水银封闭了一定质量的气体，平衡时，左右两边水银面高度差为h，已知水银的密度为；环境大气压强为P0。则封闭气体的压强为_________。若整个装置做自由落体运动，则C处液面将_______（选填“上升”“下降”或“不动”）。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．如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银。温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12 cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为，则当温度变为________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25 cm长的水银柱，则管内空气柱长度为________cm。6．玻意耳定律指的是：在气体的___________条件下，气体的压强与体积成___________。（1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J。试问：此压缩过程中，气体___________（填“吸收”或“放出”）的热量等于___________J。（2）若一定质量的理想气体状态分别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”或“减少”）。A． B． C．7．用如图装置来验证查理定律。实验研究的是封闭在注射器内的气体，为了完成实验除了图中的器材外，还需要气压计．热水．凉水．温度计和天平。若大气压强为，活塞和支架的钩码总重力为G，活塞的横截面积为S，则气体的压强是________。8．拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，将点燃的火源放入小罐内加热，然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。假设罐内封闭气体质量不变，可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比，火罐“吸”到皮肤上经一段时间后，火罐内气体的内能___________，压强___________，单位体积内的分子数___________。（都选填“增大”．“减小”或“不变”）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：____________；11．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）________cmHg12．如图所示，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20 ℃和10 ℃，此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10 ℃，忽略水银柱及容器的膨胀，则水银柱将______（向左．向右）移动。13．如图所示，有一个红酒瓶状的玻璃容器水平放置，左侧“瓶身”的体积为300cm3，右侧“瓶颈”是一段内部横截面积为0.5cm2，有效长度为40cm的玻璃管，管内有一段长度可忽略不计的水银柱，密闭了一定质量的气体在容器内．当大气压为1.0×105 Pa．密闭气体温度为27 ℃时，水银柱刚好位于玻璃管最左侧，现缓慢升高密闭气体温度．则当温度升高到________℃时，水银柱会掉出容器；在此过程中，密闭气体从外界吸收的热量为12J，则在这一过程中密闭气体的内能变化了________J．14．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__________。15．如图所示，两端封闭的均匀半圆（圆心为O）管道，管内有不计质量．可自由移动的．绝热活塞P，将管内理想气体分成两部分。开始时OP与管道的水平直径的夹角为，此时两部分气体压强均为，温度相同。若升高左侧气体的温度，而右侧气体温度不变，当活塞缓慢移动到管道最低点（不计摩擦）时，左侧气体的压强为______Pa：为使活塞回到原位置，需将右侧气体的温度升高为左侧气体温度______倍。 16．一定质量的气体，在温度不变的条件下，其_______与_______变化时的关系。 17．如图，上端带卡环．底部有加热装置的圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，质量为m．横截面积为S．厚度不计的活塞到气缸底部的距离为气缸高度的一半，活塞下部封闭有温度为T的理想气体。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为，忽略一切摩擦。现对封闭气体缓慢加热，则活塞恰好到达气缸上端卡口时气体温度T1=_______；保持封闭气体的温度T1不变，在活塞上表面缓慢倒入沙子，使活塞到气缸底部的距离为气缸高度的三分之一，则倒入沙子的总质量m1=________。 18．一圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上。一质量为m，横截面积为S的活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞可沿汽缸内壁无摩擦滑动。当活塞静止时，活塞与汽缸底部距离为h，如图（a）所示。已知大气强为p0，重力加速度为g。现把汽缸从图（a）状态缓慢转到图（b）状，在此过程中气体温度不变，则图（b）状态下气体体积为___________。从图（b）状态开始给汽缸加热，使活塞缓慢向外移动距离l，如图（c）所示。若此过程中气体内能增量为△U，则气体吸收的热量应为___________。 
参考答案与试题解析1．【答案】0.9×105 Pa    10.5N    【解析】[1]广口瓶内的空气状态为根据查理定律得[2]当熟鸡蛋缓慢时，根据力的平衡，有即2．【答案】温度    反比    p1V1＝p2V2    质量    温度    【解析】略3．【答案】    上升    【解析】【来源】上海市上海中学2018-2019学年高二上学期期中物理试题 【详解】[1]以BC段水银柱为对象，受三个力处于平衡状态，根据平衡条件有：解得封闭气体的压强为[2] 若整个装置做自由落体运动时，BC段水银柱将失重，封闭气体的压强减小，体积变大，所以C处液面将上升。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】-5. 29    9.5     【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] 初态压强根据理想气体状态方程可知，两侧水银面高度相等，此时温度：则t=267.86-273.15=-5.29℃[2] 设加入25cm水银后两侧液面差为x，则空气长度为由p1V1=p3V3知x=22cm所以空气长度为L=0.5×22cm-1.5cm=9.5cm6．【答案】温度保持不变    反比    放出        C    增加    【解析】[1] 玻意耳定律是在气体的温度保持不变的条件下得出的；[2] 在温度保持不变的条件下，气体的压强与体积成反比；[3]有热力学第一定律可知，此压缩过程中气体向外界放出了热量；[4] [5]在等圧変化的情况下，气体体积与温度成正比，故选C；[6]随着气体温度的升高，气体的内能增加。7．【答案】【解析】【来源】第三部分专项卷气体压强和温度的关系专项卷 【详解】以活塞为研究对象，分析受力：重力G．外界大气压力p0S，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，其中F=pS，根据平衡条件得：联立解得8．【答案】减小    减小    不变    【解析】【来源】2021届广东省汕头市高三（下）第一次模拟考试物理试题 [1]把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体的内能减小；[2]气体发生等容变化，温度不断降低，由查理定律可知，气体的压强减小；[3] 罐内封闭气体质量不变，总分子数不变，而体积也不变，则单位体积内的分子数不变。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】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.11．【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=56cmHg12．【答案】向左【解析】设左边的容器体积为，初始的压强为，右边容器的体积为，初始的压强为，所装气体的温度分别为293K和283K，当温度升高时，左边的压强由增至，则左边的压强由增至，则由查理定律得因为，所以，即水银柱向左移。13．【答案】    (1). 47；    (2). 10【解析】【详解】当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，
初状态：T1=（273+27）K=300K；V1=300cm3，
末状态为：V2=（300+40×0.5）cm3=320cm3
气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：，
代入数据得：T2=320K，t2=T2-273=320-273=47℃；
水银柱移动过程中，外界对气体做功：W=-P0SL=-1×105×0.5×10-4×40×10-2J=-2.0J，
又因为：Q=12J
由热力学第一定律知内能变化为：△U=W+Q，
代入数据得：△U=10J，即内能增加了10J；【点睛】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，对于气体状态变化问题，关键在于分析是等值变化还是三个参量同时变化的问题，要善于挖掘隐含的条件。 14．【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 15．【答案】    1    【解析】[1]当活塞缓慢移动到管道最低点时，设右侧气体的体积为，则开始OP与管道的水平直径的夹角为时右侧气体的体积为，设右侧气体末状态压强为，初状态压强右侧气体温度不变，由玻意尔定律得解得由平衡条件得此时左侧气体压强也为；[2] 活塞位置不动，两侧气体体积不变，两侧气体发生等容变化，两侧气体初状态压强相等都是，活塞静止不动，处于平衡状态，则两侧气体压强相等，设末状态两侧气体压强为，初状态两侧气体温度相等，设为，设末状态左侧气体温度为，由侧气体温度为，由查理定律得：对左侧气体对右侧气体解得则右侧气体温度是左侧气体温度的1倍。16．【答案】压强    体积    【解析】略17．【答案】2T；    4m    【解析】[1]对封闭气体缓慢加热，则活塞恰好到达气缸上端卡口，对封闭气体处于等压过程，由盖-吕萨克定律可知其中解得[2]未在活塞上表面缓慢倒入沙子前，对活塞列受力平衡保持封闭气体的温度T1不变,对封闭气体处于等温过程，由玻意耳定律可知对活塞列受力平衡其中联立可解18．【答案】(1).     (2). 【解析】[1]由a图中气体的压强体积图b中气体压强p2=p0，体积V2，根据玻意耳定律解得 [2]从图（b）状态开始给汽缸加热，使活塞缓慢向外移动距离l，则气体对外做功根据热力学第一定律解得