高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册2.2 玻意耳定律课后复习题

2.2玻意耳定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为（　　）

A．20L B．40L C．50L D．60L

2．某同学用一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据，却在图上画出了两条不同直线，造成这种情况的原因不可能是（　　）

A．两次实验中保持空气质量、温度相同，所取气体压强的数据不同

B．两次实验中空气的质量相同，温度不同

C．两次实验中温度相同，空气质量不同

D．两次实验中温度相同，空气的摩尔数不同

3．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为，中间封有一段空气，则（　　）

A．若环境温度升高，则不变，增大

B．若大气压强增大，则减小，减小

C．若把弯管向下移少许距离，则增大，不变

D．若在右管开口端沿管壁加入少许水银，则不变，增大

4．如图，两端开口的均匀弯管竖直放置，管中有两段水银柱封闭了一段空气柱，若现往b管中注入一些水银，则（　　）

A．a管内水银面上升的距离等于c管中水银面下降的距离

B．a管内水银面上升的距离小于c管中水银面下降的距离

C．注入b管内的水银和c管下降的水银一样多

D．注入b管内的水银比d管上升的水银多

5．一只轮胎容积为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

6．将一端封闭的玻璃管灌以汞，但并不灌满，然后用手指将管口封住，倒立在汞槽中，移去手指，量得管中汞柱高出槽内汞面h厘米，已知当时的大气压为H厘米汞柱，在温度不变的条件下，将玻璃管适当往汞槽内压下去些，设这时管中的汞柱高度为厘米，那么（　　）

A． B． C． D．

7．如图所示，有一重力可以忽略的薄壁小试管开口向下竖直地浮在很大的水银槽内，试管中有一长为h1的水银柱封住两段气体A、B，A、B气柱长分别为l1、l2，管内外水银面高度差为h2，在保持温度不变的情况下，下列说法错误的是（       ）

A．开始时h2一定等于h1

B．若外界大气压缓慢增加少许，则h2不变，l1变小，l2变小

C．若外界大气压缓慢增加少许，则h2变小，l1变大，l2变大

D．若用手轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变大，l1变小，l2变小

8．如图所示为某同学设计的喷药装置，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，下列说法错误的是（　　）

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，密封气体对外界做正功

D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光

9．“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（　　）

A．压强传感器与注射器的连接处漏气

B．未在注射器活塞上涂润滑油

C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积

D．实验过程中用手握住了注射器前端

10．用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次把体积为、压强为的空气打入容器内，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次气后容器内气体的压强为（　　）

A． B． C． D．

11．风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuoyue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　）

A．往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出

B．往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出

C．若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于

D．若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于

12．如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为 2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，问，用这个充气筒要充气多少次才能让气体压强增大到3atm（　　）

A．15次 B．18次 C．20次 D．22次

13．如图所示，在倾角的光滑斜面上，放置一个带有活塞A的导热气缸B，当活塞A用轻弹簧拉住时活塞到气缸底部的距离为；当让气缸B开口向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为，并测得= 0.8。已知活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强与气缸横截面积S的乘积S = 8mg，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面，sin37°=0.6.则气缸的质量M为（　　）

A．m B．2.6m C．3.5m D．3.9m

14．一个体积为2V0的钢瓶中，装有压强为p0的氧气。在恒温状态下用容积V0的抽气筒抽气，则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为（     ）

A． p0 B． p0 C． p0 D． p0

15．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的（　　）

A．4 B．2 C． D．

二、填空题（共4题）

16．在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，形管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为水银柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。

(1)实验时甲图气体的压强为___________；乙图气体压强为___________。

(2)实验时某同学认为形管的横截面积可不用测量，这一观点正确吗？___________（选填“正确”或“错误”）。

(3)数据测量完后在用图像法处理数据时，某同学以压强为纵坐标，以体积（或空气柱长度）为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出与间的反比关系吗？___________（选填“能”或“不能”）。

17．一玻璃瓶质量为160g，容积为200cm3，当把它从空气中开口向下缓缓按入水中某一深度，释放后恰能平衡。若忽略玻璃瓶壁厚度，忽略瓶中空气质量，大气压强为p0＝105Pa，水的密度为1×103kg/m3，取g＝10m/s2，整个过程中温度不变。则瓶在平衡位置时瓶内外液面差高度h=______m；若瓶在此平衡位置偏上释放，瓶做何种运动？_______

18．气动椅的部分升降结构示意图如图所示。虚线为封闭、可上下移动的气缸，通过体积忽略不计的细管将上下两部分气体联通。阴影为固定的物件，各部分横截面面积分别为S1和S2。若初始时气缸内被封闭的气体压强为p，上下两部分气体高度均为h，则气体对气缸竖直方向的作用力大小为_________；若因外力作用，气缸缓慢下移h，则内部气体压强变为_________。

19．某小组在做《用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系》的实验

（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像的方法，若要求出连接管的容积也可以画______图．

A．p-V                         B．V-p

C．                  D．

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、综合题（共4题）

20．如图所示，用打气筒通过细导管向一容器打气。向上提打气筒活塞时，空气自由进入打气筒内部；当活塞下压到一定程度时，打气筒内气体全部被压到容器内部。已知打气之前，容器内原有空气的压强与外界大气压强p0相同、体积为V，活塞每次上提后进入打气筒内的气体体积为0.5V，打气过程中气体温度不变，容器内部体积不变，气体只能单向从打气筒中进入容器，细导管内气体体积可忽略不计。求：

(1)第1次打气完成后，容器内气体压强；

(2)若打气筒活塞每次上提的高度为h，第n次打气时，下压活塞到离筒底高度为多少时才能将气体打入容器内部？

21．水银式血压计基本结构图如图所示，其主要部件有臂带、加压气囊、水银柱及听诊器，加压气囊可以向体积为V的臂带充入压强为大气压强P0的空气，进而改变其内部气体压强，水银压强计可以测定大血管对臂带的压强（即肱动脉对周围组织的侧压）。当臂带中的气压高于收缩压（高压），或低于舒张压（低压），听诊器都听不到血液与血管摩擦产生的声音。测量血压时，我们先对臂带充气，然后放气，在放气过程中，听诊器中第一次和最后一次听到心脏规律跳动时血液在血管中流动产生的声音时的压强计的示数，即为所测的收缩压和舒张压。已知初始时臂带内气体体积为V，压强为P0。若某次测量，血压为120cmHg/80cmHg。假设充气、放气过程，臂带内气体温度保持不变，cmHg。

（1）该次测量中若要测出收缩压，求至少需向臂带中充入气体的体积；

（2）求听诊器中第一次和最后一次听到血液流动产生的声音过程中，臂带放出气体质量与臂带剩余气体质量之比。

22．一气缸开口向上固定在水平面上，气缸内部空间的高度L=1m．气缸中有横截面积S=100cm2、质量m=10kg的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞静止时内部气柱长度为L1=0.4m．已知大气压强为p0=1×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，活塞与气缸壁间的摩擦可忽略不计，活塞不漏气．现用力缓慢向上拉活塞，气体温度保持不变，当活塞即将脱离气缸时，竖直向上的拉力F多大？

23．2020年抗击新冠病毒已成为常态。如图为某学校所用手持3L消毒喷雾壶结构图，某同学装入1.5L水后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动手柄打气20次，每次打入气体体积相同，压强均为105Pa。从较高层教室窗口释放一软细塑料管并连接置于地面的喷壶嘴，接着打开喷水阀门，壶内水沿塑料软管上升停止上升时管内水面与壶内水面的高度差为10m。测出塑料软管每米容纳水 Vo=20ml，不考虑环境温度的变化和壶内喷水管的体积，g=10m/s2。求加压20次后壶内的气体压强为多少。

参考答案：

1．B

2．A

3．B

4．D

5．D

6．D

7．C

8．D

9．D

10．C

11．B

12．C

13．C

14．D

15．D

16．     76     80     正确     不能

17．     2.5     向上做加速度增加的加速运动

18．     pS2    

19．     D     D     B

20．(1) 1.5p0 ；(2)

21．（1）；（2）

22．660N

23．2.3×105Pa