人教版高中物理精讲精练-选择性必修32.2气体的等温变化 原卷版

2.2气体的等温变化

【考点归纳】

考点一：压强的基本计算考点二：理解玻意耳定律

考点三：气体的等温变化图像考点四：应用玻意耳定律解决实际问题

考点五：实验：探究气体等温变化的规律考点六：玻意耳定律的综合问题

【知识归纳】

知识点一：封闭气体压强的计算

1．取等压面法

同种液体在同一深度向各个方向的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用同一液面压强相等求解气体压

强．如图2甲所示，同一液面C、D两处压强相等，故pA＝p0＋ph；如图乙所示，M、N两处压强相等，从左侧管看有

pB＝pA＋ph2，从右侧管看，有pB＝p0＋ph1.

图2

2．力平衡法

选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析，由平衡条件列式求气体压强．

说明：容器加速运动时，可由牛顿第二定律列方程求解．

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．

技巧归纳：

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．

1

知识点三、气体等温变化的p－V图像或p－图像

V

两种等温变化图像

1

内容p－图像p－V图像

V

图像

特点

一定质量的某种气体，温度不变时，

1

pV＝恒量，p与V成反比，p与就成一定质量的某种气体，在温度不变的

物理V

情况下，p与V成反比，因此等温过

意义1

正比，在p－图上的等温线应是过原程的p－V图像是双曲线的一支

V

点的倾斜直线

直线的斜率为p与V的乘积，斜率越一定质量的某种气体，温度越高，气

温度

大，pV乘积越大，温度就越高，图中体压强与体积的乘积必然越大，在p

高低

T2>T1－V图上的等温线就越高，图中T2>T1

知识点四：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．

1

2．作p－图像

V

11

以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明

VV

1

压强p跟成正比，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．

V

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．

1

5．作p－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

V

掉．

【题型归纳】

题型一：压强的基本计算

1．（21-22高二下·山东泰安·期中）如图所示，竖直静止放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内a、b两段水银

柱将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长为h1，水银柱b两液面的高度差为h2，大气压强为p0，空气柱

A的压强为pA。则空气柱B的压强pB可表示为（）

A．pBp0h1B．pBpAh2C．pBp0pAD．pBp0h1h2

2．（21-22高三·全国·课时练习）若已知大气压强为p0，如图所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，重

力加速度为g，则各图中被封闭气体的压强分别为p甲气＝；p乙气＝；p丙气＝；p丁气＝。

3．（2023高三·全国·专题练习）求汽缸中气体的压强。（大气压强为p0，重力加速度为g，活塞的质量为m，横截面

积为S，汽缸、物块的质量均为M，活塞与汽缸间均无摩擦，均处于平衡状态）

甲乙丙

题型二：理解玻意耳定律

4．（21-22高二下·黑龙江大庆·期中）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，

中间封有一段空气。则下列说法错误的是（）

A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C．若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升

5．（21-22高二下·宁夏吴忠·期中）一个足球的容积是2L，用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为100ml，

压强与大气压相同的气体打入球内，如果在打气前足球已经是球形，并且里面的压强与大气压相同，打气过程中温

度不变，打了10次后，足球内部空气的压强是大气压的（）

A．1.5倍B．2倍

C．2.5倍D．3倍

6．（20-21高二上·上海闵行·期末）如图所示，两端开口的T型管，一端竖直插入水银槽内，竖直管的上端有一小

段水银，水银的上表面刚好与水平管平齐，水平部分足够长，若将玻璃管稍微上提一点，被封闭的空气柱长度和试

管内外的液面高度差的变化分别是（）.

A．变大；变小B．变大；不变C．不变；不变D．不变；变大

题型三：气体的等温变化图像

7．（22-23高二下·海南省直辖县级单位·期中）华二黄中物理兴趣小组为更准确地测出气体的压强，用压强传感器和

注射器相连，得到某次实验的pV图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化（）

A．一直下降B．先上升后下降C．先下降后上升D．一直上升

8．（21-22高二下·河南三门峡·阶段练习）如图所示为一定质量的理想气体的pV图像A、B是双曲线上的两点，

OAC和OBD的面积分别为S1和S2，则（）

=

A．S1S2B．S1S2

C．S1S2D．S1与S2的大小无法确定

1

9．（19-20高二下·河南三门峡·期中）如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p－图象为倾

V

斜直线，气体温度变化是（）

A．逐渐升高B．逐渐降低

C．可能不变D．可能先升高后降低

题型四：应用玻意耳定律解决实际问题

10．（22-23高二下·山西运城·阶段练习）汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。某型号轮胎的容

积为30L，充气前内部已有压强为2个大气压的空气（可视为理想气体）。现用充气泵对其充气，要求轮胎内部压

强达到2.5个大气压，不考虑充气过程气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气的体积为（）

A．5LB．15LC．25LD．35L

11．（22-23高二下·山东青岛·期中）一倒T型内壁光滑的细玻璃管，C端开口竖直向上，用水银密封A、B两部分

理想气体。已知A、B、C三部分气柱和对应三段水银柱长度均为10cm。外界大气压强76cmHg。现将细玻璃管绕

B点在竖直面内顺时针缓慢旋转90°，整个过程温度不变。则旋转后三段水银柱状态为（）

A．B．C．D．

12．（22-23高二下·河北沧州·阶段练习）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为15

cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为30cm，大气压强恒为75cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢

旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin53°=0.8，

cos53°=0.6，下列说法正确的是（）

A．图丙状态的气体压强小于图乙

B．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增加

C．图乙气柱长度为25cm

D．图丙气柱长度约为34.1cm

题型五：实验：探究气体等温变化的规律

13．（23-24高二上·江苏盐城·期末）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

（1）关于该实验下列说法正确的是

A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油

B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器

C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据

D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得

1

（2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V图线，发现图线不通过

p

坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是

1

（3）若A组同学利用所得实验数据作出的p图线，应该是

V

A．B．C．D．

1

（4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图

V

像如图，则图线弯曲的原因可能是

A．实验过程中有漏气现象B．实验过程中气体温度降低

C．实验过程中气体温度升高D．装置连接处的软管容积不可忽略

14．（22-23高二下·全国·课前预习）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）。

A．移动活塞时应缓慢一些

B．封闭气体的注射器应密封良好

C．必须测出注射器内封闭气体的质量

D．气体的压强和体积必须用国际单位

1

（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出（选填“p-V”或“p”）图象。对

V

图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体

积成反比。

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且

T1>T2.在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是（选填选项的字母）。

A．B．C．D．

15．（22-23高二下·全国·课时练习）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）。

A．移动活塞时应缓慢一些B．封闭气体的注射器应密封良好

C．必须测出注射器内封闭气体的质量D．必须测出注射器内封闭气体的温度

1

（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出（选填“p-V”或“p”）图像。

V

对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压

强与体积成反比。

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且

T1>T2.在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是（选填选项的字母）。

A．B．C．D．

题型六：玻意耳定律的综合问题

16．（23-24高三上·河北邯郸）如图所示，粗细均匀导热良好的U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，右管口开口。

管内有A、B两段水银柱，A水银柱与玻璃管顶端充分接触，B水银柱在右管中的液面比左管中液面高5cm，左管

中封闭气体长为10cm，水银柱A长为3cm，大气压强为75cmHg，重力加速度为10m/s2，求（结果可用分数表示）：

（1）开始时，A水银柱对玻璃管顶端的压强；

（2）在右管中缓慢倒入水银，当B水银柱在右管中的液面比左管中液面高10cm时，B管中倒入的水银柱长度。

17．（2024·四川南充·一模）如图，内壁光滑的导热汽缸内用质量为m，横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气

体，初始时汽缸开口向上放置，活塞在距缸底的距离为H处保持静止，己知大气压强p0，重力加速度g，环境温度

保持不变。现将汽缸缓慢转动90放平，求：

（1）活塞向外移动的距离d；

（2）为使放平后活塞与缸底的距离仍为H，需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体，求放出气体占原有气

m

体质量的比例放。

m原

18．（23-24高三上·浙江·阶段练习）如图所示，内径相同，导热良好的“T”形细玻璃管上端开口，下端封闭，管中用

水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好

全部推进竖直管中，已知大气压强p075cmHg，设外界温度不变。水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，求：

（1）气体A的压强；

（2）气体A的气柱长度；

（3）活塞移动的距离为多大?

【课堂过关精练】

一：单选题

19．（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭

着长度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（）

A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大

B．若再向左管注入些水银，稳定后h不变

C．若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变

D．若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变

20．（22-23高二下·全国·单元测试）如图所示，a、b、c是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<Lc<La

C．Lb>Lc>LaD．Lb<Lc=La

21．（22-23高二下·江苏盐城·阶段练习）开口向上，导热性能良好的气缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如

图所示。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（）

A．B．C．D．

22．（22-23高二下·云南玉溪·期末）一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h（cm），

上端空气柱长为L（cm），如图所示，已知大气压强为HcmHg，则此时封闭气体的压强是（）

A．LhcmHgB．HhcmHg

C．HhcmHgD．HLcmHg

23．（22-23高二下·辽宁丹东·期末）中国职业篮球联赛（简称CBA联赛）是我国最顶尖的篮球赛事，赛前对篮球的

5

检查是一项重要工作。比赛用球的体积为V0，标准气压为0.48-0.62bar（1bar=10Pa）。有一篮球经检测发现气压为

5

0.3bar，现用打气筒对其充气，打气筒每次能充入压强为10Pa、体积为0.02V0的气体，气体可视为理想气体，忽略

充气过程温度和篮球体积的变化，则为达到比赛用球标准，充气次数至少为（）

A．2B．6C．9D．16

24．（22-23高二下·河北保定·阶段练习）下图为某同学做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验示

意图，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，

同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示

的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。

（1）在实验操作过程中，要采取以下做法：是为了保证实验的恒温条件。（填入相应的字母代号）

A．用橡皮帽堵住注射器的小孔B．移动活塞要缓慢

C．实验时，不要用手握注射器D．在注射器活塞一周涂润滑油

（2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：。（填入相

应的字母代号）

A．环境温度逐渐升高B．环境温度逐渐降低

（3）实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中该同学发现，环境温度逐渐降低，则实验得到

1

的p图象应是。

V

A．B．C．D．

25．（2024·陕西安康·模拟预测）用质量为m的光滑活塞将导热汽缸内的理想气体与外界隔离开，汽缸的质量为2m，

若用细绳连接活塞，把该整体悬挂起来（如图1所示），活塞距缸底的高度为H，若用细绳连接汽缸缸底，也把该

mg1

整体悬挂起来（如图2所示），活塞距缸底的高度为h。设环境温度不变，大气压强为p，且p，S为活塞的

S4

横截面积，g为重力加速度，求H与h的比值。

26．（21-22高二下·云南大理·阶段练习）如图所示，粗细均匀竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口且足够长。

两管内水银面等高，左管内封闭的理想气体气柱长l18cm，现给左管封闭气体缓慢加热，使右侧水银面比左侧水

银面高4cm。已知大气压强为p076cmHg

（1）求加热后封闭气体的压强；

（2）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度恢复为l18cm，求从开口端注入的水银柱长度。

【高分突破精练】

一、单选题

27．（22-23高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）如图所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管

水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm。现保持气体温度不变，

在左管内缓慢注入一定量的水银，使得稳定后右管的水银面比原来高h10cm，已知大气压强p076cmHg。下列

说法正确的是（）

A．末状态b空气柱的长度为3cmB．末状态a空气柱的长度为7cm

C．a空气柱能进入竖直管D．向左管注入的水银柱长度为21.5cm

28．（22-23高二下·黑龙江绥化·阶段练习）在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的足够长的汽缸，汽缸内有一和汽

缸质量相同的活塞，活塞密封一定质量的理想气体。现对汽缸施加一个水平向左的拉力F（如图甲所示）时，汽缸

的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图乙所示），此时汽缸

的加速度为a2，封闭气体的压强为p2，体积为V2。设密封气体的质量和温度均不变，则（）

A．a1a2，p1p2，V1V2B．a1a2，p1p2，V1V2

C．a1a2，p1p2，V1V2D．a1a2，p1p2，V1V2

29．（22-23高二下·河南平顶山·期末）NBA篮球比赛用球的标准内部压强为0.6MPa，一个标准大气压为0.1MPa。

有一个篮球，内部气压与外部大气压强相等，都为一个标准大气压，篮球内空气的质量为m0。现在要对篮球充气，

使这只篮球内部压强符合NBA篮球比赛用球的标准，设充气前后篮球体积不变，充气过程中气体温度不变，需要

充入的空气质量为m，则m与m0的关系为（）

A．m7m0B．m6m0C．m5m0D．m4m0

30．（22-23高二下·江苏徐州·阶段练习）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间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2h1，a面与c面恰处于

同一高度。若在右管开口端注入少量水银，系统重新达到平衡，则（）

A．A气体的压强小于外界大气压强

B．B气体的压强变化量小于A气体的压强变化量

C．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度

D．水银面a、b间新的高度差大于右管上段新水银柱的长度

31．（22-23高二下·江西新余·期末）桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm，高为35cm；柱

压水蒸气囊直径为6cm，高为8cm，水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，

桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于9m水压产生的压强，当桶内的水还

剩5cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出

水管流出？（不考虑温度的变化）（）

A．1次B．2次C．3次D．4次

二、多选题

32．（22-23高二下·辽宁葫芦岛·期末）如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱

A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管中，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水

银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（）

A．右侧水银面高度差h1增大B．左侧水银面高度差h2减小

C．空气柱B的长度增大D．空气柱B的压强增大

33．（22-23高二下·广西钦州·期末）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm

的水银柱封闭了一定质量的理想气体.封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转

90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin530.8，

cos530.6，下列说法正确的是（）

A．图乙状态的气体压强小于图丙

B．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增加

C．图乙气柱长度为40cm

D．图丙气柱长度为38cm

34．（22-23高二下·山西·阶段练习）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。

初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。已知玻璃管

的横截面积处处相同。在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏，大气压强p075.0cmHg，环境温度不变。

下列说法正确的是（）

A．两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强90cmHg

B．两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强144cmHg

C．活塞向下移动的距离9.58cm

D．活塞向下移动的距离9.42cm

35．（22-23高二下·河南南阳·阶段练习）设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为

r和2r，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。外界

大气压强为p0，最初气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通

两气缸，开始时A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0

相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法正确的是（）

L

A．当活塞A向右移动时，水的深度h=5m

2

B．此深度计能测的最大深度h=22.5m

C．若要测量的最大水深h=25m，气缸I内通过A所封气体的压强应改为p=2p0

D．若要测量的最大水深h=50m，气缸II内通过B所封气体的压强应改为p=5.75p0

36．（2024·辽宁·一模）如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为1.0105Pa、体积为0.02L的

空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的客舍，壶内空气压强不能超过5.0105Pa；为了保证喷

水效果，壶内气体压强至少为3.0105Pa，当壶内空气压强降至1.0105Pa时便不能向外喷水。现装入1.2L的水并

用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为1.0105Pa。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理

想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（）

A．为了保证喷水效果，打气筒最少打气20次

B．为了保证喷壶安全，打气筒最多打气50次

C．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L

D．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L

37．（22-23高二下·湖北荆州·阶段练习）如图所示，B和C为两个气筒（两者内部容积均为V500cm3），各自通

过带阀门的细管与容积为V=10dm3的容器A连通，通过打开一个阀门、闭合另一个阀门实现打气及抽气。开始时，

5

阀门K1和K2关闭，A内气体压强等于外界大气压p01.010Pa。忽略气体的温度变化和连接管的容积，空气可

认为是理想气体。下列说法正确的是（）

A．关闭阀门K1，打开K2，利用C可以实现抽气

B．关闭阀门K2，打开K1，利用B可以实现抽气

C．调节两阀门实现打气，从开始时，若要容器A中气体压强增大到4.0105Pa，应打气60次

5

10

D．调节两阀门实现抽气，从开始抽气5次后，A中压强为初始压强的倍

100.5

三、实验题

38．（22-23高二下·上海杨浦·期末）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

（1）关于该实验下列说法正确的是。

A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油

B．为方便推拉活塞，应用手握住注射器

C．为节约时间，实验时应快速推拉活塞和读取数据

D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得

1

（2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V图线，发现图线不通过

p

坐标原点，如图丙所示。则

①造成这一结果的原因是；

②图中V0代表的物理含义是；

1

（3）若A组同学利用所得实验数据作出的p图线，应该是。

V

A．B．C．D．

1

（4）B组同学测得多组压强P和体积V的数据片，在P坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，

V

则作出的图线应为图中（选填“①”或“②”）。

39．（22-23高二下·河北保定·期末）某实验小组用如图甲所示实验装置来“探究等温情况下一定质量气体压强与体积

的关系”。

（1）关于该实验，下列说法正确的是。

A．实验时应快速推拉活塞以避免气体与外界发生热交换

B．无需测出封闭气体的质量

C．推拉活塞时，应用手握住整个注射器以使装置更稳定

（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的pV图像如图

乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1T2（选填“＜”“＝”或“＞”）.

1

（3）为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出（选填“pV”或“p”）图像，

V

对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强

与体积成反比。

四、解答题

40．（22-23高二下·河南郑州·期末）如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内放有一不规则石块，厚度不计

的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下

2mg

移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强p，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和

0S

汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：

（1）该过程中外界对气体做功；

（2）石块的体积V。

41．（22-23高二下·湖北孝感·期末）一端封闭的粗细均匀的细玻璃管竖直放置，水银柱长15cm，开口向上时，管内

封闭的空气柱长15cm；开口向下时，管内封闭的空气柱长22.5cm，水银没有溢出。求：

（1）大气压强p（cmHg）；

（2）把管水平放置时，管内封闭空气柱的长度L。

42．（23-24高三上·甘肃·期末）如图，竖直放置的玻璃管由内半径为2r、长度为16c