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物理第一节 气体实验定律（Ⅰ）同步训练题
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这是一份物理第一节 气体实验定律（Ⅰ）同步训练题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0．现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则( )
A．p＝p0＋，F＝mgB．p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)g
C．p＝p0－，F＝(m＋M)gD．p＝p0－，F＝Mg
2．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则
A．h、l均变大
B．h变大，l变小
C．h、l均变小
D．h变小，l变大
3．如图是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B．刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C．刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
D．以上情况一定均会发生
4．如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面的高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？（ ）
A．变小，变小B．变大，变小C．不变，不变D．变小，变大
5．如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的导热活塞将一定质量的理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形气缸中，开始时活塞和气缸静止，此时气柱长度为l，现使气缸底部绕一竖直轴由静止开始转动，缓慢增大转动的角速度，当气缸转动的角速度为1时，气柱长度为2l，当气缸转动的角速度为2时，气柱长度为3l，若外界大气压不变，则1与2的比值为（ ）
A．B．C．2：3D．3：2
6．2010年南非世界杯谁最火?章鱼帝保罗实至名归．来自德国奥博豪森水族馆的章鱼帝保罗7猜7中，并成就了自己本届世界杯100％的命中率．有关足球和足球比赛中存在着广泛的物理知识的应用，下列表述中正确的是
A．用打气筒向足球打气时，越打越费力是因分子间的斥力的缘故
B．通常可用二维坐标系描述主裁的位置变化
C．发出的弧线球，其位移大小可能等于路程
D．在点球大战中，发出的点球在空中运动中处于超重状态
7．弯曲管子内注有密度为ρ的水，中间部分有空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（ ）
A．p0+3ρgh
B．p0+2ρgh
C．p0+ρgh
D．ρgh
8．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（ ）
A．L1变大，L2变大B．L1变小，L2变小
C．L1不变，L2变小D．L1变小，L2不变
9．如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h1，水银柱cd的长度为h2=h1，a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则不正确的说法是（ ）
A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度
B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度
C．气体A的压强一定大于外界大气压强
D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小
10．直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为
A．p、V都不变
B．V减小，p增大
C．V增大，p减小
D．无法确定
11．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示．现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、D液面相对各自原来的位置下降的长度、和之间的大小关系为
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，一圆筒形汽车静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S．大气压强为，现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则（ ）
A．
B．
C．
D．
13．若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
B．乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
C．丙图中密闭气体的压强大小是p0－ρgh
D．丁图中密闭气体的压强大小是p0＋ρgh1
14．粗细均匀的玻璃管长L = 90cm，内有齐口h = 2cm长水银柱封闭一定质量气体，外界大气压p0= 76cmHg，环境温度不变，从外界缓慢加入水银，则（ ）
A．最多能加10cm水银
B．最多能加7cm水银
C．最多能加5cm水银
D．不能再加入水银
15．如图所示，a，b，c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a，b，c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为( )
A．Lb＝Lc＝LaB．LbC．LbLc>La
二、填空题（共4题）
16．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_________。
17．如图所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L=19 cm，h=10 cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压p0=76 cmHg，则A部分气体的压强pa=_______________ cmHg.B部分气体的压强pb=__________ cmHg.
18．如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体，图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm，外界大气压强p0＝76cmHg，则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg，pb=________cmHg，pc=________cmHg，pd=________cmHg．
19．同学做“DIS研究温度不变时气体的压强与体积的关系”的实验．
（1）此实验用了什么科学方法？_______________________．除了保证温度不变以外，还必须保证_____________不变．
（2）下列操作错误的是( )
A．推拉活塞时，动作要慢
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒上的气体部分
C．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
D．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据
（3）如图是甲、乙两同学在实验中得到图，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_____________．
三、综合题（4题）
20．真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电阻丝上的金属丝（铝丝）熔融汽化，汽化了的金属分子沉积于基片上形成均匀膜层．在一块面积为S的方形基片上形成共有k层铝分子组成的镀膜，铝膜的质量为m．已知铝的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA．
①求基片上每层铝分子单位面积内的分子数n；
②真空气泵将真空室中的气体压强从p0=1.0×105Pa减小到p1=1.0×10-4Pa，设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同，求抽气前后真空室中气体分子数之比．
21．新冠肺炎疫情发生以来，各医院都加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备，喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为，打气筒每次打气能向储液桶内压入的空气。现往储液桶内装入药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
（1）若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到，求打气筒打气次数。
（2）当储液桶内消毒液上方的气体压强达到后，打开喷雾器开关直至储液桶消毒液上方的气压为，求在这过程中储液桶喷出药液的体积。
22．如图所示，一导热性能良好的圆柱形气瓶水平固定，瓶内有用光滑活塞分成的A、B两部分理想气体。阀门K处于关闭状态，A、B两部分气体的体积之比为3：2，压强均为p，活塞与气瓶的内壁间气密性良好。
（1）请通过计算判断当环境温度缓慢升高时，活塞是否移动；
（2）若环境温度不变，因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞将缓慢向右移动。当B中气体体积减为原来的时，阀门漏气问题解决，不再漏气。求B中漏出的气体质量占原质量的几分之几。
23．如图所示，一长L=37cm的导热细玻璃管AB水平放置，B端密闭，A端开口．在玻璃管内用一段长L1=25cm的水银柱密闭一段长L2=10cm的理想气体．已知大气压强p0=75cmHg，气体初始温度为t1=27℃，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K．
（ⅰ）若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转，当玻璃管与水平面的夹角为多少时水银柱的下端刚好到达A端？
（ⅱ）当玻璃管转到与水平面成角时，用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热．当加热到温度为t2时由静止释放玻璃管并同时快速抽去玻璃片，让玻璃管做自由落体运动，下落过程中玻璃管不发生翻转，发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变，求t2．（玻璃管下落过程中管中气体温度不变）
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．A
5．A
6．B
7．B
8．B
9．B
10．B
11．B
12．C
13．D
14．A
15．C
16． pS2
17． pa= 95cmHg pb=105cmHg.
18． 76 86 66 86
19． 控制变量法 封闭气体质量 D 研究气体质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）
20．（1）（2）
21．（1）40次；（2）4L
22．(1)活塞不移动；(2)
23．（ⅰ）（ⅱ）t2=87℃
1．如图所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0．现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则( )
A．p＝p0＋，F＝mgB．p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)g
C．p＝p0－，F＝(m＋M)gD．p＝p0－，F＝Mg
2．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则
A．h、l均变大
B．h变大，l变小
C．h、l均变小
D．h变小，l变大
3．如图是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B．刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C．刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
D．以上情况一定均会发生
4．如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面的高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？（ ）
A．变小，变小B．变大，变小C．不变，不变D．变小，变大
5．如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的导热活塞将一定质量的理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形气缸中，开始时活塞和气缸静止，此时气柱长度为l，现使气缸底部绕一竖直轴由静止开始转动，缓慢增大转动的角速度，当气缸转动的角速度为1时，气柱长度为2l，当气缸转动的角速度为2时，气柱长度为3l，若外界大气压不变，则1与2的比值为（ ）
A．B．C．2：3D．3：2
6．2010年南非世界杯谁最火?章鱼帝保罗实至名归．来自德国奥博豪森水族馆的章鱼帝保罗7猜7中，并成就了自己本届世界杯100％的命中率．有关足球和足球比赛中存在着广泛的物理知识的应用，下列表述中正确的是
A．用打气筒向足球打气时，越打越费力是因分子间的斥力的缘故
B．通常可用二维坐标系描述主裁的位置变化
C．发出的弧线球，其位移大小可能等于路程
D．在点球大战中，发出的点球在空中运动中处于超重状态
7．弯曲管子内注有密度为ρ的水，中间部分有空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（ ）
A．p0+3ρgh
B．p0+2ρgh
C．p0+ρgh
D．ρgh
8．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（ ）
A．L1变大，L2变大B．L1变小，L2变小
C．L1不变，L2变小D．L1变小，L2不变
9．如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h1，水银柱cd的长度为h2=h1，a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则不正确的说法是（ ）
A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度
B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度
C．气体A的压强一定大于外界大气压强
D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小
10．直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为
A．p、V都不变
B．V减小，p增大
C．V增大，p减小
D．无法确定
11．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示．现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、D液面相对各自原来的位置下降的长度、和之间的大小关系为
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，一圆筒形汽车静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S．大气压强为，现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则（ ）
A．
B．
C．
D．
13．若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
B．乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
C．丙图中密闭气体的压强大小是p0－ρgh
D．丁图中密闭气体的压强大小是p0＋ρgh1
14．粗细均匀的玻璃管长L = 90cm，内有齐口h = 2cm长水银柱封闭一定质量气体，外界大气压p0= 76cmHg，环境温度不变，从外界缓慢加入水银，则（ ）
A．最多能加10cm水银
B．最多能加7cm水银
C．最多能加5cm水银
D．不能再加入水银
15．如图所示，a，b，c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a，b，c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为( )
A．Lb＝Lc＝LaB．Lb
二、填空题（共4题）
16．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_________。
17．如图所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L=19 cm，h=10 cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压p0=76 cmHg，则A部分气体的压强pa=_______________ cmHg.B部分气体的压强pb=__________ cmHg.
18．如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体，图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm，外界大气压强p0＝76cmHg，则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg，pb=________cmHg，pc=________cmHg，pd=________cmHg．
19．同学做“DIS研究温度不变时气体的压强与体积的关系”的实验．
（1）此实验用了什么科学方法？_______________________．除了保证温度不变以外，还必须保证_____________不变．
（2）下列操作错误的是( )
A．推拉活塞时，动作要慢
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒上的气体部分
C．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
D．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据
（3）如图是甲、乙两同学在实验中得到图，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_____________．
三、综合题（4题）
20．真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电阻丝上的金属丝（铝丝）熔融汽化，汽化了的金属分子沉积于基片上形成均匀膜层．在一块面积为S的方形基片上形成共有k层铝分子组成的镀膜，铝膜的质量为m．已知铝的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA．
①求基片上每层铝分子单位面积内的分子数n；
②真空气泵将真空室中的气体压强从p0=1.0×105Pa减小到p1=1.0×10-4Pa，设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同，求抽气前后真空室中气体分子数之比．
21．新冠肺炎疫情发生以来，各医院都加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备，喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为，打气筒每次打气能向储液桶内压入的空气。现往储液桶内装入药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
（1）若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到，求打气筒打气次数。
（2）当储液桶内消毒液上方的气体压强达到后，打开喷雾器开关直至储液桶消毒液上方的气压为，求在这过程中储液桶喷出药液的体积。
22．如图所示，一导热性能良好的圆柱形气瓶水平固定，瓶内有用光滑活塞分成的A、B两部分理想气体。阀门K处于关闭状态，A、B两部分气体的体积之比为3：2，压强均为p，活塞与气瓶的内壁间气密性良好。
（1）请通过计算判断当环境温度缓慢升高时，活塞是否移动；
（2）若环境温度不变，因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞将缓慢向右移动。当B中气体体积减为原来的时，阀门漏气问题解决，不再漏气。求B中漏出的气体质量占原质量的几分之几。
23．如图所示，一长L=37cm的导热细玻璃管AB水平放置，B端密闭，A端开口．在玻璃管内用一段长L1=25cm的水银柱密闭一段长L2=10cm的理想气体．已知大气压强p0=75cmHg，气体初始温度为t1=27℃，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K．
（ⅰ）若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转，当玻璃管与水平面的夹角为多少时水银柱的下端刚好到达A端？
（ⅱ）当玻璃管转到与水平面成角时，用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热．当加热到温度为t2时由静止释放玻璃管并同时快速抽去玻璃片，让玻璃管做自由落体运动，下落过程中玻璃管不发生翻转，发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变，求t2．（玻璃管下落过程中管中气体温度不变）
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．A
5．A
6．B
7．B
8．B
9．B
10．B
11．B
12．C
13．D
14．A
15．C
16． pS2
17． pa= 95cmHg pb=105cmHg.
18． 76 86 66 86
19． 控制变量法 封闭气体质量 D 研究气体质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）
20．（1）（2）
21．（1）40次；（2）4L
22．(1)活塞不移动；(2)
23．（ⅰ）（ⅱ）t2=87℃
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