2.1气体实验定律(Ⅰ) 课后练习（含答案）高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

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1、2.1气体实验定律()(建议用时：40分钟)题组一封闭气体压强的计算1如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0，重力加速度为g)()Ap0g(h1h2h3)Bp0g(h1h3)Cp0g(h1h3h2)Dp0g(h1h2)B需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低gh3，B端气体压强比中间气室低gh1，所以B端气体压强为p0gh3gh1，选项B正确2如图所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，气缸内部的横截面积为S，大气压强为p0现用手握住

2、活塞手柄缓慢向上提，不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦，若将气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则()App0，FmgBpp0，Fp0S(mM)gCpp0，F(mM)gDpp0，FMgC对整体F(Mm)g，对气缸MgpSp0S，解得：pp0，C选项正确3如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银高度差为h若缓慢向上提起玻璃管(管口未离开槽内水银面)，H和h的变化情况是()Ah和H都增大Bh和H都减小Ch增大，H减小Dh减小，H增大A假设上提玻璃管时水银柱不动，则封闭气体压强减小，在大气压的作用下水银柱上升由大气压玻璃管中水

3、银柱产生的压强封闭气体的压强知，封闭气体的压强减小，体积增大题组二探究气体实验定律4有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从20.0 mL变为12.0 mL。实验共测了5次，每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入计算机。同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如表所示的实验结果。序号V/mLp/(105Pa)pV/(105 PamL)120.01.001 020.020218.01.095 219.714316.01.231 319.701414.01.40

4、3 019.642512.01.635 119.621(1)由表格中数据可以看出V增大时，p减小，为了能确定p和V的关系，应作_图像ApV图像Bp图像(2)仔细观察不难发现，pV/(105 PamL)一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因是气体发生了泄漏，为了减小误差，应采取的措施是_解析(1)作pV图像不能准确得出p与V的关系，若作p图像，且图线是过原点的倾斜直线，说明p与V成反比，故选B(2)为减小误差，应该增加注射器的密封性，可以采用在注射器活塞上涂润滑油的方法答案(1)B(2)在注射器活塞上涂润滑油题组三玻意耳定律与pV图像5(多选)如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管

5、中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭空气的下列说法不正确的是()A体积不变，压强变小B体积变小，压强变大C体积不变，压强变大D体积变小，压强变小ACD当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律可知，压强增大，B正确所以不正确的选A、C、D6(多选)如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法不正确的是()A将管稍微上提，h不变B将管稍微上提，h变大C将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cmD将管下

6、插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cmAC由pVC知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对7如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)下列图像中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是()ABCDC气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p变大，选项C正确8用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积V500 cm3

7、，轮胎容积V3 L，原来压强p1.5 atm现要使轮胎内压强变为p4 atm，问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变)多少次解析因为温度不变，可将所有气体应用玻意耳定律方程求解pVnp1VpV，代入数据得1.5 atm3 Ln1 atm0.5 L4 atm3 L解得n15次答案159如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l120 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h10 cm(环境温度不变，大气压强p075 cmHg)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)

8、解析设U形管横截面积为S，右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1p2V2p1p0p2pphV1l1SV2l2S由几何关系得h2(l2l1)联立式，代入数据得p50 cmHg答案50 cmHg10活塞式抽气机气缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的()AB CDC设容器内气体压强为p，则气体状态参量为p1p，V12V，V23V，第一次抽气过程，由玻意耳定律得p1V1p2V2，即p2

9、Vp23V，解得p2p；第二次抽气过程，气体状态参量p2p，V22V，V33V，由玻意耳定律得p2V2p3V3，即p2Vp33V，解得p3p故C正确11(多选)在室温下用注射器做验证玻意耳定律的实验，三个实验小组根据实验数据得到图像分别为图中所示的p图，分析可能的原因是()A组实验中，用手握住注射器，造成气体温度升高B组实验中，封闭在注射器内气体的质量太大C组实验中，气体压强测量值小于实际值D组实验中，没有给活塞抹油而造成漏气ACDp图的斜率是CT，应该是常数，但图中斜率变大，是T变大，故可能是用手握住注射器，造成气体温度升高，故A正确，B错误；图线不通过坐标原点，由图像可知p偏小，故可能是气

10、体压强测量值小于实际值，故C正确；图线中的斜率变小，p图的斜率是CT，故可能是没有给活塞抹油而造成漏气，导致p减小，从而CT减小，故D正确12在“探究气体压强与体积的关系”实验中，封闭的空气如图所示，U形管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76 cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态甲乙(1)实验时甲图气体的压强为_cmHg；乙图气体压强为_cmHg(2)测量完后再用图像法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(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p与V间的关系吗？答：_解析(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p076 cmHg，乙图中气体压强为p04 cm

11、Hg80 cmHg(2)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出pV图像是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p图像，看其是不是一条过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比答案(1)7680(2)不能13用注射器做“探究气体压强与体积的关系”的实验，如图所示(1)若测得注射器的全部刻度长为l，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m1，由气压计读出大气压强为p0当框架两侧对称悬挂钩码总质量为m2时，则气体压强为_；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F，则气体压强为_(2)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、

12、作横轴，画出p图像如图甲、乙、丙，则甲产生的可能原因是_；乙产生的可能原因是_；丙产生的可能原因是_甲乙丙A各组的p、取值范围太小B实验过程中有漏气现象C实验过程中气体温度升高D在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强解析(1)两边加砝码时，对活塞受力分析可知：pSp0Sm1gm2g，S，可得气体压强为pp0；向上加力F时，对活塞受力分析可知：pSFp0Sm1g，可得气体压强为pp0； (2)甲图中图像的交点在横轴上，即测量的压强为0时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测小了，可能是在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强，故选D；乙图中图像向上弯曲，可能是实验过程中气体温度升高，故选C；丙图图像向下弯曲，可能是实验过程中有漏气现象，导致pV乘积减小，故选B答案(1)p0p0 (2) DCB