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物理人教版 (2019)2 气体的等温变化精品同步训练题
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这是一份物理人教版 (2019)2 气体的等温变化精品同步训练题，共12页。试卷主要包含了实验，实验思路，实验器材，物理量的测量，数据分析，注意事项等内容，欢迎下载使用。
知识点一、实验：探究气体等温变化的规律
一、等温变化
一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系．
二、实验思路
在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由压力表读出对应气体的压强值，进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系．
三、实验器材
带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺．
四、物理量的测量
1．如图所示组装实验器材．
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭．
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取．
五、数据分析
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示．观察p－V图像的特点看能否得出p、V的定量关系．
2．作p－eq \f(1,V)图像
以压强p为纵坐标，以eq \f(1,V)为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－eq \f(1,V)图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强p跟eq \f(1,V)成正比，即压强与体积成反比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系．
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比．
六、注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行．
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油．
4．读数时视线要与柱塞底面平行．
5．作p－eq \f(1,V)图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉．
知识点二、玻意耳定律
1．内容
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比．
2．公式
pV＝C或p1V1＝p2V2.
3．条件
气体的质量一定，温度不变．
1．常量的意义
p1V1＝p2V2＝C，该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，则常量C越大．
2．应用玻意耳定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．
(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)．
(3)根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)
(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．
知识点三、气体等温变化的p－V图像或p－eq \f(1,V)图像
两种等温变化图像
（2023•河西区模拟）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是（ ）
A．气体压强减小体积增大
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子间的作用力增大
【解答】解：ABC．气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气体分子的平均动能不变，气体分子的平均速率不变；气体压强减小，根据玻意耳定律pV＝C，可知气体体积增大，故A正确，BC错误；
D．气体分子间的距离比较大，分子间的作用力可忽略不计。气体的体积膨胀，分子间的作用力不变，故D错误。
故选：A。
（2022春•爱民区校级期末）用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L，自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为（ ）
A．5atmB．25atmC．2atmD．40atm
【解答】解：每打一次把一个大气压强的空气打进0.1L，打了40次，总体积V1＝40×0.1L＝4L，气压为p1＝1atm，压入足球，体积减小为V2＝2.0L
根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2
代入数据解得：p2＝2atm，故C正确。
故选：C。
（2022秋•浙江月考）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强与大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为60cm3；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经N次充气后，压强计臂带内气体体积变为250cm3，压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则N等于（ ）
A．3B．4C．5D．6
【解答】解：经N次充气后，以臂带内所有气体为研究对象，初态：p1＝750mmHg V1＝（V+60×N）cm3
末态：p2＝750mmHg+150mmHg＝900mmHg V2＝250cm3
由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2
代入数计算可得：N＝4，
故B正确，ACD错误。
故选：B。
（2022•金山区二模）玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银封闭一定质量的理想气体。将玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置，则（ ）
A．根据查理定律可判断气体体积在变大
B．根据查理定律可判断气体体积在变小
C．根据玻意耳定律可判断气体体积在变大
D．根据玻意耳定律可判断气体体积在变小
【解答】解：玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置时，设玻璃管与水平方向夹的角度为θ，由p＝p0+ρghsinθ 可知，θ变小，知被封气体压强变小；这个过程可以看作等温变化。由玻意耳定律pV＝C可知，气体的压强变小，气体体积变大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2022•沈阳三模）水枪是同学们喜爱的玩具，某种气压式水枪储水罐如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若储水罐内气体可视为理想气体，在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）
A．从外界吸收热量B．压强变大
C．分子平均动能变大D．内能变大
【解答】解：B、在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，根据理想气体得状态方程可知其体积增加时压强减小，故B错误；
AD、气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，气体温度不变则内能不变，气体对外做功、则吸收热量，故A正确，D错误；
C、温度是分子平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变，故C错误。
故选：A。
（2022•沈阳一模）如图所示，长为l＝100cm、上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，在玻璃管中注入长度为h＝25cm的水银柱，稳定后被封闭的空气柱的长度为l1＝51cm。现将玻璃管缓慢旋转180°至开口向下竖直放置，此过程中被封闭的空气柱的温度保持不变，已知大气压强p0＝75cmHg。
（i）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变，求玻璃管开口向下时，管内空气柱的长度。
（ii）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化，当玻璃管开口向下时，管内水银柱的长度不变，且其下端恰好与管口相平，求空气柱质量的改变量Δm与原来封闭的空气柱的质量m的比值。
【解答】解：（1）玻璃管开口竖直向上时，空气柱压强为：p1＝100cmHg；
设玻璃管开口向下时，水银部分溢出，此时管内水银柱的长度为xcm，玻璃管横截面积为S，
空气柱的压强为：p2＝（75﹣x）cmHg；
空气柱的长度l2＝（100﹣x）cm；
据玻意耳定律得：p1Sl1＝p2Sl2；
代入数据解得x＝15cm，l2＝85cm；
（2）玻璃管开口向下时，空气柱的长度 l3＝75cm，则空气柱的压强为：p3＝50cmHg
设压强为p1，长度为l1的空气柱在压强为p3时的长度为l′；
据玻意耳定律得：
p1Sl1＝p3Sl′
解得。
（2022春•海门市校级期中）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa，护士把注射器内横截面积为0.3cm2、长度为0.4cm、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，此时药瓶内气体的压强最接近（ ）
A．0.8×105PaB．1.0×105PaC．1.3×105PaD．1.7×105Pa
【解答】解：根据气体做等温变化可知，
初状态：p1＝1.0×105Pa，V1＝0.9mL﹣0.5mL+0.3×0.4mL＝0.52mL；
末状态：p2，V2＝0.9mL﹣0.5mL＝0.4mL；
根据玻意尔定律可知，p1V1＝p2V2，代入数据解得p2＝1.3×105Pa，故C正确，ABD错误；
故选：C。
（2022春•皇姑区校级期中）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p•V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是（ ）
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B．实验时环境温度增大了
C．实验时外界大气压强发生了变化
D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
【解答】解：A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；
B.实验时环境温度增大了，根据一定质量理想气体状态方程
C
pV乘积变大，故B错误；
C.封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据一定质量理想气体状态方程
C
常数C与质量有关，变小，故PV乘积减小，故D正确；
故选：D。
（2022春•日照月考）某探究小组同学尝试用如图所示装置测定大气压强。实验过程中温度保持不变。最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶内密封体积为800mL的理想气体，烧瓶中无水。当用注射器缓慢往烧瓶中注入200mL的水，稳定后U形管两臂中的水银面出现25cm的高度差。不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。则所测得的大气压强为（ ）
A．74cmHgB．75cmHgC．75.5cmHgD．76cmHg
【解答】解：烧瓶中的气体，初状态为p1＝p0，V1＝800mL
注入水后p2＝p0+25cmHg，V2＝600mL
由玻意耳定律可得
p1V1＝p2V2
代入数值解得：p0＝75cmHg，
故ACD错误，B正确；
故选：B。
（2022秋•沂南县校级月考）如图所示，劲度系数k＝500N/m的竖直弹簧下端固定在水平地面上，上端与一活塞相连，导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的气体，整个装置处于静止状态。已知汽缸质量m1＝5kg，汽缸底面积S＝10cm2，大气压强p0＝1.0×105Pa，此时活塞离汽缸底部的距离h1＝40cm。现在汽缸顶部加一质量m2＝5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力，汽缸下端离地足够高，环境温度保持不变，g取10m/s2。则汽缸稳定时下降的距离（ ）
A．10 cmB．20 cmC．30 cmD．40 cm
【解答】解：设未加重物时内部气体压强为p1，由平衡条件可得p1S＝m1g+p0S
解得：p1＝1.5×105 Pa
加重物后，设汽缸内气体压强为p2，由平衡条件可得p2S＝m1g+p0S+m2g
解得：p2＝2.0×105 Pa
由玻意耳定律有p1h1S＝p2h2S
解得：h2＝0.3m
活塞下降距离为
所以汽缸稳定时下降的距离Δh＝h1﹣h2+Δx＝0.4m﹣0.3m+0.1m＝0.2m＝20cm
故选：B。
（多选）（2022春•北碚区校级期末）2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封1atm的空气1L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（ ）
A．充气后，密封气体的压强增大为1.2atm
B．充气后，密封气体的分子平均动能不变
C．打开阀门后，密封气体对外界做负功
D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光
【解答】解：AB．根据题意可知，气体的温度不变，则密封气体的分子平均动能不变，玻意耳定律有p0V1+p0V2＝p1V1，代入数据解得p1＝1.2atm，故AB正确；
C．由上述分析可知，打开阀门之前，封闭气体的压强大于外界大气压强，则打开阀门后，气体膨胀，密封气体对外界做正功，故C错误；
D．根据题意，由玻意耳定律有pV1＝p2V3，解得，容器的气体压强小于外界气体压强，则不能把药液喷光，故D错误。
故选：AB。
（2023春•济南期末）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、计算机逐一链接；
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．
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 ．
【解答】解：据图知体积读数值比实际值大V根据P（V+V0）＝C，C为定值，则VV
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代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
故答案为：注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
（2022春•万安县校级期中）如图所示，某同学用打气筒给自行车轮胎打气。已知圆柱形打气筒内部空间的高度为H，内部横截面积为S，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时不漏气，当筒内气体压强大于轮胎内气体压强时，轮胎气门（单向阀门K）便打开，即可将打气筒内气体推入轮胎中，若轮胎的容积V0＝10HS，打气前打气筒中气体的初始压强均为P0，轮胎内初始气体的压强为1.6P0，该同学能够给活塞施加的最大作用力F＝3P0S，打气过程中气体温度不变，忽略活塞与筒壁间的摩擦力，每次活塞均提到最高处，求：
（i）第一次打气时活塞下移多大距离时，阀门K打开；
（ii）至少打几次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0，以及用该打气筒给轮胎打气，轮胎内气体能达到的最大压强。
【解答】解：（i）设打气筒内的气体压强增加到1.6p0时活塞下压的距离为h，
根据玻意耳定律得p0HS＝1.6p0（H﹣h）S，代入数据解得hH；
（ii）设至少打气n次后轮胎内气体的压强为2p0，
根据玻意耳定律得np0HS+1.6p0×10HS＝2p0×10HS；代入数据解得n＝4；
当在活塞上施加最大压力时，轮胎内气体的压强最大，
根据平衡条件得p0S+F＝pmS，代入数据解得pm＝4p0；
答：（i）第一次打气时活塞下移H时，阀门K打开；
（ii）至少打4次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0，用该打气筒给轮胎打气，轮胎内气体能达到的最大压强为4p0。
内容
p－eq \f(1,V)图像
p－V图像
图像
特点
物理
意义
一定质量的某种气体，温度不变时，pV＝恒量，p与V成反比，p与eq \f(1,V)就成正比，在p－eq \f(1,V)图上的等温线应是过原点的倾斜直线
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的p－V图像是双曲线的一支
温度
高低
直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中T2>T1
一定质量的某种气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图上的等温线就越高，图中T2>T1
序号
V/mL
p/×105Pa
p•V/×105Pa•mL
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
知识点一、实验：探究气体等温变化的规律
一、等温变化
一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系．
二、实验思路
在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由压力表读出对应气体的压强值，进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系．
三、实验器材
带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺．
四、物理量的测量
1．如图所示组装实验器材．
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭．
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取．
五、数据分析
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示．观察p－V图像的特点看能否得出p、V的定量关系．
2．作p－eq \f(1,V)图像
以压强p为纵坐标，以eq \f(1,V)为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－eq \f(1,V)图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强p跟eq \f(1,V)成正比，即压强与体积成反比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系．
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比．
六、注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行．
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油．
4．读数时视线要与柱塞底面平行．
5．作p－eq \f(1,V)图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉．
知识点二、玻意耳定律
1．内容
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比．
2．公式
pV＝C或p1V1＝p2V2.
3．条件
气体的质量一定，温度不变．
1．常量的意义
p1V1＝p2V2＝C，该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，则常量C越大．
2．应用玻意耳定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．
(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)．
(3)根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)
(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．
知识点三、气体等温变化的p－V图像或p－eq \f(1,V)图像
两种等温变化图像
（2023•河西区模拟）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是（ ）
A．气体压强减小体积增大
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子间的作用力增大
【解答】解：ABC．气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气体分子的平均动能不变，气体分子的平均速率不变；气体压强减小，根据玻意耳定律pV＝C，可知气体体积增大，故A正确，BC错误；
D．气体分子间的距离比较大，分子间的作用力可忽略不计。气体的体积膨胀，分子间的作用力不变，故D错误。
故选：A。
（2022春•爱民区校级期末）用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L，自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为（ ）
A．5atmB．25atmC．2atmD．40atm
【解答】解：每打一次把一个大气压强的空气打进0.1L，打了40次，总体积V1＝40×0.1L＝4L，气压为p1＝1atm，压入足球，体积减小为V2＝2.0L
根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2
代入数据解得：p2＝2atm，故C正确。
故选：C。
（2022秋•浙江月考）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强与大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为60cm3；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经N次充气后，压强计臂带内气体体积变为250cm3，压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则N等于（ ）
A．3B．4C．5D．6
【解答】解：经N次充气后，以臂带内所有气体为研究对象，初态：p1＝750mmHg V1＝（V+60×N）cm3
末态：p2＝750mmHg+150mmHg＝900mmHg V2＝250cm3
由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2
代入数计算可得：N＝4，
故B正确，ACD错误。
故选：B。
（2022•金山区二模）玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银封闭一定质量的理想气体。将玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置，则（ ）
A．根据查理定律可判断气体体积在变大
B．根据查理定律可判断气体体积在变小
C．根据玻意耳定律可判断气体体积在变大
D．根据玻意耳定律可判断气体体积在变小
【解答】解：玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置时，设玻璃管与水平方向夹的角度为θ，由p＝p0+ρghsinθ 可知，θ变小，知被封气体压强变小；这个过程可以看作等温变化。由玻意耳定律pV＝C可知，气体的压强变小，气体体积变大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2022•沈阳三模）水枪是同学们喜爱的玩具，某种气压式水枪储水罐如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若储水罐内气体可视为理想气体，在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）
A．从外界吸收热量B．压强变大
C．分子平均动能变大D．内能变大
【解答】解：B、在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，根据理想气体得状态方程可知其体积增加时压强减小，故B错误；
AD、气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，气体温度不变则内能不变，气体对外做功、则吸收热量，故A正确，D错误；
C、温度是分子平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变，故C错误。
故选：A。
（2022•沈阳一模）如图所示，长为l＝100cm、上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，在玻璃管中注入长度为h＝25cm的水银柱，稳定后被封闭的空气柱的长度为l1＝51cm。现将玻璃管缓慢旋转180°至开口向下竖直放置，此过程中被封闭的空气柱的温度保持不变，已知大气压强p0＝75cmHg。
（i）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变，求玻璃管开口向下时，管内空气柱的长度。
（ii）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化，当玻璃管开口向下时，管内水银柱的长度不变，且其下端恰好与管口相平，求空气柱质量的改变量Δm与原来封闭的空气柱的质量m的比值。
【解答】解：（1）玻璃管开口竖直向上时，空气柱压强为：p1＝100cmHg；
设玻璃管开口向下时，水银部分溢出，此时管内水银柱的长度为xcm，玻璃管横截面积为S，
空气柱的压强为：p2＝（75﹣x）cmHg；
空气柱的长度l2＝（100﹣x）cm；
据玻意耳定律得：p1Sl1＝p2Sl2；
代入数据解得x＝15cm，l2＝85cm；
（2）玻璃管开口向下时，空气柱的长度 l3＝75cm，则空气柱的压强为：p3＝50cmHg
设压强为p1，长度为l1的空气柱在压强为p3时的长度为l′；
据玻意耳定律得：
p1Sl1＝p3Sl′
解得。
（2022春•海门市校级期中）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa，护士把注射器内横截面积为0.3cm2、长度为0.4cm、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，此时药瓶内气体的压强最接近（ ）
A．0.8×105PaB．1.0×105PaC．1.3×105PaD．1.7×105Pa
【解答】解：根据气体做等温变化可知，
初状态：p1＝1.0×105Pa，V1＝0.9mL﹣0.5mL+0.3×0.4mL＝0.52mL；
末状态：p2，V2＝0.9mL﹣0.5mL＝0.4mL；
根据玻意尔定律可知，p1V1＝p2V2，代入数据解得p2＝1.3×105Pa，故C正确，ABD错误；
故选：C。
（2022春•皇姑区校级期中）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p•V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是（ ）
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B．实验时环境温度增大了
C．实验时外界大气压强发生了变化
D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
【解答】解：A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；
B.实验时环境温度增大了，根据一定质量理想气体状态方程
C
pV乘积变大，故B错误；
C.封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据一定质量理想气体状态方程
C
常数C与质量有关，变小，故PV乘积减小，故D正确；
故选：D。
（2022春•日照月考）某探究小组同学尝试用如图所示装置测定大气压强。实验过程中温度保持不变。最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶内密封体积为800mL的理想气体，烧瓶中无水。当用注射器缓慢往烧瓶中注入200mL的水，稳定后U形管两臂中的水银面出现25cm的高度差。不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。则所测得的大气压强为（ ）
A．74cmHgB．75cmHgC．75.5cmHgD．76cmHg
【解答】解：烧瓶中的气体，初状态为p1＝p0，V1＝800mL
注入水后p2＝p0+25cmHg，V2＝600mL
由玻意耳定律可得
p1V1＝p2V2
代入数值解得：p0＝75cmHg，
故ACD错误，B正确；
故选：B。
（2022秋•沂南县校级月考）如图所示，劲度系数k＝500N/m的竖直弹簧下端固定在水平地面上，上端与一活塞相连，导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的气体，整个装置处于静止状态。已知汽缸质量m1＝5kg，汽缸底面积S＝10cm2，大气压强p0＝1.0×105Pa，此时活塞离汽缸底部的距离h1＝40cm。现在汽缸顶部加一质量m2＝5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力，汽缸下端离地足够高，环境温度保持不变，g取10m/s2。则汽缸稳定时下降的距离（ ）
A．10 cmB．20 cmC．30 cmD．40 cm
【解答】解：设未加重物时内部气体压强为p1，由平衡条件可得p1S＝m1g+p0S
解得：p1＝1.5×105 Pa
加重物后，设汽缸内气体压强为p2，由平衡条件可得p2S＝m1g+p0S+m2g
解得：p2＝2.0×105 Pa
由玻意耳定律有p1h1S＝p2h2S
解得：h2＝0.3m
活塞下降距离为
所以汽缸稳定时下降的距离Δh＝h1﹣h2+Δx＝0.4m﹣0.3m+0.1m＝0.2m＝20cm
故选：B。
（多选）（2022春•北碚区校级期末）2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封1atm的空气1L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（ ）
A．充气后，密封气体的压强增大为1.2atm
B．充气后，密封气体的分子平均动能不变
C．打开阀门后，密封气体对外界做负功
D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光
【解答】解：AB．根据题意可知，气体的温度不变，则密封气体的分子平均动能不变，玻意耳定律有p0V1+p0V2＝p1V1，代入数据解得p1＝1.2atm，故AB正确；
C．由上述分析可知，打开阀门之前，封闭气体的压强大于外界大气压强，则打开阀门后，气体膨胀，密封气体对外界做正功，故C错误；
D．根据题意，由玻意耳定律有pV1＝p2V3，解得，容器的气体压强小于外界气体压强，则不能把药液喷光，故D错误。
故选：AB。
（2023春•济南期末）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、计算机逐一链接；
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．
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 ．
【解答】解：据图知体积读数值比实际值大V根据P（V+V0）＝C，C为定值，则VV
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代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
故答案为：注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
（2022春•万安县校级期中）如图所示，某同学用打气筒给自行车轮胎打气。已知圆柱形打气筒内部空间的高度为H，内部横截面积为S，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时不漏气，当筒内气体压强大于轮胎内气体压强时，轮胎气门（单向阀门K）便打开，即可将打气筒内气体推入轮胎中，若轮胎的容积V0＝10HS，打气前打气筒中气体的初始压强均为P0，轮胎内初始气体的压强为1.6P0，该同学能够给活塞施加的最大作用力F＝3P0S，打气过程中气体温度不变，忽略活塞与筒壁间的摩擦力，每次活塞均提到最高处，求：
（i）第一次打气时活塞下移多大距离时，阀门K打开；
（ii）至少打几次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0，以及用该打气筒给轮胎打气，轮胎内气体能达到的最大压强。
【解答】解：（i）设打气筒内的气体压强增加到1.6p0时活塞下压的距离为h，
根据玻意耳定律得p0HS＝1.6p0（H﹣h）S，代入数据解得hH；
（ii）设至少打气n次后轮胎内气体的压强为2p0，
根据玻意耳定律得np0HS+1.6p0×10HS＝2p0×10HS；代入数据解得n＝4；
当在活塞上施加最大压力时，轮胎内气体的压强最大，
根据平衡条件得p0S+F＝pmS，代入数据解得pm＝4p0；
答：（i）第一次打气时活塞下移H时，阀门K打开；
（ii）至少打4次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0，用该打气筒给轮胎打气，轮胎内气体能达到的最大压强为4p0。
内容
p－eq \f(1,V)图像
p－V图像
图像
特点
物理
意义
一定质量的某种气体，温度不变时，pV＝恒量，p与V成反比，p与eq \f(1,V)就成正比，在p－eq \f(1,V)图上的等温线应是过原点的倾斜直线
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的p－V图像是双曲线的一支
温度
高低
直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中T2>T1
一定质量的某种气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图上的等温线就越高，图中T2>T1
序号
V/mL
p/×105Pa
p•V/×105Pa•mL
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
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