1、1第 1 节 气体实验定律(第 1 课时)(时间：60 分钟) 题组一 气体压强的计算1一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，上端空气柱长为 L，如图 4111 所示，已知大气压强为 H cmHg，下列说法正确的是( )图 4111A此时封闭气体的压强是( L h)cmHgB此时封闭气体的压强是( H h)cmHgC此时封闭气体的压强是( H h)cmHgD此时封闭气体的压强是( H L)cmHg答案 B解析 利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强 p ph p0，得p p0 ph，即 p( H h)cmHg，故 B 项正确2如图 4112 所示，一横
2、截面积为 S 的圆柱形容器竖直放置，圆板 A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为 ，圆板的质量为 M，不计一切摩擦，大气压为 p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( )图 4112A p0 Mgcos /S B p0/S Mgcos /SC p0 Mgcos2 /S D p0 Mg/S答案 D2解析 以圆板为研究对象，如图所示，竖直方向受力平衡 pAScos p0S Mg， S S/cos ，所以 pA(S/cos )cos p0S Mg，所以pA p0 Mg/S.故此题应选 D 选项3如图 4113 所示，竖直放置的弯曲管 A 端开口， B 端封闭，密度为 的液体
3、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)( )图 4113A p0 g(h1 h2 h3)B p0 g(h1 h3)C p0 g(h1 h3 h2)D p0 g(h1 h2)答案 B解析 需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低 gh 3， B 端气体压强比中间气室低 gh 1，所以 B 端气体压强为 p0 gh 3 gh 1，选 B 项题组二 玻意耳定律的应用4如图 4114 所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位
4、升高，则细管中被封闭的空气( )3图 4114A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，压强变小答案 B解析 由图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律，气体压强增大，B 项正确5如图 4115 所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱 h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为 h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( )图 4115A h2变长 B h2变短C h1上升 D h1下降答案 D解析 被封闭气体的压强 p p0 h1 p0 h2.故 h1 h2，随着大气压
5、强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但 h1、 h2长度不变， h1液柱下降，D 项正确6在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图4116 所示，当玻璃管自由下落时，空气柱长度将( )4图 4116A增大 B减小C不变 D无法确定答案 B解析 此题中，水银柱原来是平衡的，设空气柱长度为 l1，后来因为自由下落有重力加速度而失去平衡，发生移动开始时气体压强 p1 p0 gL ，气体体积 V1 l1S.自由下落后，设空气柱长度为 l2，水银柱受管内气体向下的压力 p2S、重力 G 和大气向上的压力 p0S，如图所示，根据
6、牛顿第二定律可得p2S G p0S mg，因为 G LSg ， m LS ，所以 p2S LSg p0S LSg ，解得p2 p0，即 p2p1.再由玻意耳定律得 p1V1 p2V2， p1l1S p2l2S，因为 p2p1，所以l2p1，故有 ph2ph，即倾斜后管内水银柱产生的压强比倾斜前小，故A、B、C 正确8大气压强 p01.010 5 Pa.某容器的容积为 20 L，装有压强为 20105 Pa 的某种气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下的气体质量与原来气体的质量之比为( )A119 B120 C239 D118答案 B解析 由 p1V1 p
7、2V2，得 p1V0 p0V0 p0V，因 V020 L，则 V380 L，即容器中剩余20 L 压强为 p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为 400 L，所以剩下气体的质量与原来质量之比等于同压下气体的体积之比，即 ，B 项正确20400 1209如图 4118 所示， D A B C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是( )图 4118A D A 是一个等温过程B A B 是一个等温过程C A 与 B 的状态参量相同D B C 体积减小，压强减小，温度不变答案 A解析 D A 是一个等温过程，A 对； A、 B 两状态温度不同， A B 是一个等容过程(体积不
8、变)，B、C 错； B C 是一个等温过程， V 增大， p 减小，D 错10如图 4119 所示，是一定质量气体状态变化的 p V 图象，则下列说法正确的是( )6图 4119A气体做的是等温变化B气体的压强从 A 至 B 一直减小C气体的体积从 A 到 B 一直增大D气体的三个状态参量一直都在变答案 BCD解析 一定质量的气体的等温过程的 p V 图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示 AB图线不是等温线， AB 过程不是等温变化，A 选项不正确；从 AB 图线可知气体从 A 状态变为 B 状态的过程中，压强 p 在逐渐减小，体积 V 在不断增大，则 B、C 选项正确；又该过程不是等温过程，
9、所以气体的三个状态参量一直都在变化，D 选项正确题组三 综合应用11设一只活塞式两用气筒，其容积为 V0，另一体积为 V 的容器，内有空气的压强与外界已知的大气压强 p0相等那么用此气筒对容器打 n 次气后 (设打气时空气温度保持不变)，容器中空气的压强为多少？答案 p0(1nV0V)解析 本题考查对玻意耳定律的深入理解，打 n 次气，对容器内所有的空气，有p0(V nV0) pnV，所以 pn p0 p0.V nV0V (1 nV0V)12汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为 V0，压强为 p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了 p，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前、后
10、此轮胎内气体体积的变化量答案 体积减小了 pV0 p p0解析 对轮胎内的气体：初状态： p1 p0， V1 V0末状态： p2 p0 p， V2 V V0由玻意耳定律得 p1V1 p2V2解得： V . pV0 p p0713如图 4120 所示，一定质量的某种气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为 h，可沿气缸无摩擦地滑动取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上沙子倒完时，活塞下降了 .再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面h4上外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度图 4120答案 h35解析 设大气和活塞对气体的总压强为 p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为 p，由玻意耳定律得p0h( p0 p)(h14h)由式得 p p013再加一小盒沙子后，气体的压强变为 p02 p.设第二次加沙子后，活塞的高度为 h，则 p0h( p02 p)h联立式解得 h h.35
