2.气体的等温变化 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第1~5题为单选题，第6~8题为多选题） 1.一端开口，另一端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体，保持温度不变，将 管子以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，如图所 示，正确描述气体状态变化的图像是( D 答案：C 解析：玻璃管以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程 中，理想气体的压强增大，由理想气体等温变化p=C可知，在温度不变的情况下， 压强增大，体积会减小，故理想气体等温压缩。故选项A、B、D错误，C正确。 2.如图所示，竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落， 管内的封闭气体() A.压强增大，体积增大 B.压强增大，体积减小 C.压强减小，体积增大 D.压强减小，体积减小
2.气体的等温变化 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~8 题为多选题) 1.一端开口,另一端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体,保持温度不变,将 管子以封闭端为圆心,从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中,如图所 示,正确描述气体状态变化的图像是( ) 答案:C 解析:玻璃管以封闭端为圆心,从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程 中,理想气体的压强增大,由理想气体等温变化 pV=C 可知,在温度不变的情况下, 压强增大,体积会减小,故理想气体等温压缩。故选项 A、B、D 错误,C 正确。 2.如图所示,竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落, 管内的封闭气体( ) A.压强增大,体积增大 B.压强增大,体积减小 C.压强减小,体积增大 D.压强减小,体积减小
答案：C 解析：设竖直放置、开口向上的试管保持静止时，试管内封闭气体压强为卫，大气压 强为p0,水银对试管内气体产生压强为p,则有p=p0+p',当试管自由下落时，水银 完全失重P=p0,所以试管内气体压强减小，试管自由下落可看作是等温过程，由 pV=C可知气体的体积增大，选项A、B、D错误，C正确。 3.在标准大气压p0下，把粗细均匀的玻璃管开口向下竖直地压入水中，管中共有号 部分充满水，假设温度不变，则此时管内空气压强为( ) A.3po B.2po C.o D.0 答案B 解析：设管中的气体的初始压强为标准大气压p0,体积为S,压缩后的压强为卫，体 积为S,根据玻意耳定律有poS=p2S,解得p=2p0,故选项B正确，A、C、D错 误。 4.为了直观地描述一定质量理想气体的等温变化时压强p与体积V的关系，通常 建立p-V坐标系来研究。该气体在T、T2温度下的等温线如图所示。则它的p 图像应为 ) 答案B 解析p之积越大表示温度越高，则T>Tp图线的斜率表示p的乘积，即表示 温度的高低，图像的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，故选项B正确。 5.研学小组对自行车打气过程进行实验研究。首先设法测得拔下气门芯状态下 内胎的容积是打足气状态的容积的一半（考虑到外胎的束缚，设打足气状态的容积 不变，大小为)。安好气门芯后给自行车胎缓慢地打气（保证打气筒温度不变）
答案:C 解析:设竖直放置、开口向上的试管保持静止时,试管内封闭气体压强为 p,大气压 强为 p0,水银对试管内气体产生压强为 p',则有 p=p0+p',当试管自由下落时,水银 完全失重,p=p0,所以试管内气体压强减小,试管自由下落可看作是等温过程 ,由 pV=C 可知气体的体积增大,选项 A、B、D 错误,C 正确。 3.在标准大气压 p0 下,把粗细均匀的玻璃管开口向下竖直地压入水中,管中共有1 2 部分充满水,假设温度不变,则此时管内空气压强为( ) A.3p0 B.2p0 C. 2 3 p0 D. 1 3 p0 答案:B 解析:设管中的气体的初始压强为标准大气压 p0,体积为 Sl,压缩后的压强为 p,体 积为1 2 Sl,根据玻意耳定律有 p0Sl=p· 1 2 Sl,解得 p=2p0,故选项 B 正确,A、C、D 错 误。 4.为了直观地描述一定质量理想气体的等温变化时压强 p 与体积 V 的关系,通常 建立 p-V 坐标系来研究。该气体在 T1、T2 温度下的等温线如图所示。则它的 p- 1 𝑉 图像应为( ) 答案:B 解析:pV 之积越大表示温度越高,则 T2>T1;p- 1 𝑉图线的斜率表示 pV 的乘积,即表示 温度的高低,图像的延长线过原点,且温度越高直线的斜率越大,故选项 B 正确。 5.研学小组对自行车打气过程进行实验研究。首先设法测得拔下气门芯状态下 内胎的容积是打足气状态的容积的一半(考虑到外胎的束缚,设打足气状态的容积 不变,大小为 V0)。安好气门芯后给自行车胎缓慢地打气(保证打气筒温度不变)
打气筒的总容积是的十分之一，每次将打气筒活塞拉到最顶端缓慢压到最底 端，保证气筒内气体全部进入车胎。假设打气过程中各个衔接处不漏气，也不考虑 打气筒与轮胎连接管内的微量气体影响。这样连续打气20次后胎内气体压强为 (设当地大气压强为p0() A.2po B.2.5po C.0.4po D.0.5po 答案B 解析：设车胎容积为o,开始时体积为0，打入车胎内的体积为20×品0=20 打气20次后胎内气体压强为p1,根据玻意耳定律可得p(+20×品)=p1% 解得打气20次后胎内气体压强为p1=2.50,故选项B正确。 6.在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残存的空气，此时玻璃管竖直放置，如图所 示。假如把玻璃管竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，则管内 A.空气体积不变 B.空气体积变大 C,水银柱长度变大 D.空气压强变大 答案BC 解析：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压， 如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，故选项A错误，B正确： 因为管内空气的体积增大且温度保持不变，由玻意耳定律可知，压强减小，管内空 气的压强p=p0p*解gh,因为压强p变小且大气压强p0不变，所以h变大，即管内 水银柱长度变大，故选项C正确，D错误。 7如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下 放置，若将管倾斜，待稳定后则呈现的物理现象是( A封闭端内气体的压强增大 B封闭端内气体的压强减小 C.封闭端内气体的压强不变 D封闭端内气体的体积减小 答案：AD
打气筒的总容积是 V0 的十分之一,每次将打气筒活塞拉到最顶端缓慢压到最底 端,保证气筒内气体全部进入车胎。假设打气过程中各个衔接处不漏气,也不考虑 打气筒与轮胎连接管内的微量气体影响。这样连续打气 20 次后胎内气体压强为 (设当地大气压强为 p0)( ) A.2p0 B.2.5p0 C.0.4p0 D.0.5p0 答案:B 解析:设车胎容积为 V0,开始时体积为1 2 V0 ,打入车胎内的体积为 20× 1 10 V0=2V0 打气 20 次后胎内气体压强为 p1 ,根据玻意耳定律可得 p0( 1 2 𝑉0 + 20 × 1 10 𝑉0 )=p1V0 解得打气 20 次后胎内气体压强为 p1=2.5p0,故选项 B 正确。 6.在做托里拆利实验时,玻璃管内有些残存的空气,此时玻璃管竖直放置,如图所 示。假如把玻璃管竖直向上提起一段距离,玻璃管下端仍浸在水银中,则管内 ( ) A.空气体积不变 B.空气体积变大 C.水银柱长度变大 D.空气压强变大 答案:BC 解析:在实验中,水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压, 如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方空气的体积增大,故选项 A 错误,B 正确; 因为管内空气的体积增大且温度保持不变,由玻意耳定律可知,压强减小,管内空 气的压强 p = p0-ρ 水银 gh,因为压强 p 变小且大气压强 p0 不变,所以 h 变大,即管内 水银柱长度变大,故选项 C 正确,D 错误。 7.如图所示,在一端封闭的玻璃管中,用一段水银将管内气体与外界隔绝,管口向下 放置,若将管倾斜,待稳定后则呈现的物理现象是( ) A.封闭端内气体的压强增大 B.封闭端内气体的压强减小 C.封闭端内气体的压强不变 D.封闭端内气体的体积减小 答案:AD
解析：设水银柱的高度为h,由图示可知，气体压强间的关系为p2=p0p*银gh,如果玻 璃管倾斜，h变小，玻璃管中的气体压强变大；由于气体温度不变，压强增大，由玻意 耳定律pV=C可知，气体体积变小，故选项A、D正确，B、C错误。 8.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度不变，由图中的图线 可以得出( A.如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内 B.如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来 C.如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来 D.如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内 答案：AC 解析：连接OE、OF,因为OF的斜率大于OE的斜率，表示pEV'E>pFVF,说明如果实 验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内：如果实验是从F状态 →E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来，故选项A、C正确B、D错误。 二、实验题 9.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 压力表 4 柱塞 2 0 空气柱 橡胶塞 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的 A.用橡胶塞密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓 慢推动活塞，这些要求的目的是
解析:设水银柱的高度为 h,由图示可知,气体压强间的关系为 p2=p0-ρ 水银 gh,如果玻 璃管倾斜,h 变小,玻璃管中的气体压强变大;由于气体温度不变,压强增大,由玻意 耳定律 pV=C 可知,气体体积变小,故选项 A、D 正确,B、C 错误。 8.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验,温度不变,由图中的图线 可以得出( ) A.如果实验是从 E 状态→F 状态,则表示外界有空气进入注射器内 B.如果实验是从 E 状态→F 状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来 C.如果实验是从 F 状态→E 状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来 D.如果实验是从 F 状态→E 状态,则表示外界有空气进入注射器内 答案:AC 解析:连接 OE、OF,因为 OF 的斜率大于 OE 的斜率,表示 pEVE>pFVF,说明如果实 验是从 E 状态→F 状态,则表示外界有空气进入注射器内;如果实验是从 F 状态 →E 状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来,故选项 A、C 正确,B、D 错误。 二、实验题 9.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)在实验中,下列哪些操作不是必需的, 。 A.用橡胶塞密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓 慢推动活塞,这些要求的目的是
(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是 D B (4)一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线 上，则此变化过程中，温度( D B 02468立 A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升 答案：(1)B(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变(3)C(4B 解析：(1)用橡胶塞密封注射器的下端，是为了封住一定量的气体，故选项A是必需 的：没有必要测量柱塞的直径，由于整个过程中，截面不变，知道长度就可以，列方程 时，可以把两边截面消掉，故选项B不是必需的：读取压力表上显示的气压值，知道 初末状态的气压值，故选项C是必需的：读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示 空气的体积，故选项D是必需的。 (2)不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目 的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。 (3)图像中直线比曲线直观，在等温变化中P与二成正比，因此作p图像，应是一条 过坐标原点的直线，故选项C正确，A、B、D错误。 02468
(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是 。 (4)一定质量的气体由状态 A 变到状态 B 的过程如图所示,A、B 位于同一双曲线 上,则此变化过程中,温度( ) A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升 答案:(1)B (2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变 (3)C (4)B 解析:(1)用橡胶塞密封注射器的下端,是为了封住一定量的气体,故选项 A 是必需 的;没有必要测量柱塞的直径,由于整个过程中,截面不变,知道长度就可以,列方程 时,可以把两边截面消掉,故选项 B 不是必需的;读取压力表上显示的气压值,知道 初末状态的气压值,故选项 C 是必需的;读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示 空气的体积,故选项 D 是必需的。 (2)不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目 的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。 (3)图像中直线比曲线直观,在等温变化中,p 与 1 𝑉 成正比,因此作 p- 1 𝑉 图像,应是一条 过坐标原点的直线,故选项 C 正确,A、B、D 错误
(4)A、B位于同一双曲线上，由图示P-V图像可知，A、B两点在同一条等温线上 在直线AB上取一点C(可以取中点)，过C点的等温曲线如图所示，由理想气体状 态方程y=C可知，两等温线的温度关系为<T2,则T4=TB<TC,由此可知，一定质 量的气体由状态A变到状态B的过程中温度先升高后降低，故选项B正确，A、 C、D错误。 三、计算题 10.如图所示，导热良好的高为1的圆柱形汽缸开口竖直向上放置，一定质量的理想 气体被横截面积为S的薄活塞封闭在汽缸内，活塞刚好静止于汽缸正中间位置。 现将汽缸缓慢转动至开口竖直向下，活塞刚好滑到汽缸开口处。不计活塞和汽缸 间的摩擦且不漏气，重力加速度为g,外界大气压强为p0。 (1)求活塞的质量。 (2)再将汽缸缓慢转到开口斜向右上方，汽缸侧面与水平面夹角为（此时活塞仍旧 垂直于汽缸壁)，则此时气体的体积为多少？ 答案(1路2s 解析(1)初状态对活塞受力分析有 poS+mg=piS 末状态有 p2S+mg=poS 气体发生等温变化 pi=p2SI 联立以上各式得 m器 (2)倾斜时对活塞受力分析有 p3S=mgsin +poS 气体发生等温变化 p2Sl=p3V 联立以上各式得 p-。 拓展提高 一、选择题（第1~2题为单选题，第3~5题为多选题） L如图所示，活塞质量为m,汽缸质量为mo,通过弹簧吊在空中，汽缸内封住一定质 量的空气，汽缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S,大气压强为p0,则(
(4)A、B 位于同一双曲线上,由图示 p-V 图像可知,A、B 两点在同一条等温线上, 在直线 AB 上取一点 C(可以取中点),过 C 点的等温曲线如图所示,由理想气体状 态方程𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,两等温线的温度关系为 T1<T2,则 TA=TB<TC,由此可知,一定质 量的气体由状态 A 变到状态 B 的过程中温度先升高后降低,故选项 B 正确,A、 C、D 错误。 三、计算题 10.如图所示,导热良好的高为 l 的圆柱形汽缸开口竖直向上放置,一定质量的理想 气体被横截面积为 S 的薄活塞封闭在汽缸内,活塞刚好静止于汽缸正中间位置。 现将汽缸缓慢转动至开口竖直向下,活塞刚好滑到汽缸开口处。不计活塞和汽缸 间的摩擦且不漏气,重力加速度为 g,外界大气压强为 p0。 (1)求活塞的质量。 (2)再将汽缸缓慢转到开口斜向右上方,汽缸侧面与水平面夹角为π 6 (此时活塞仍旧 垂直于汽缸壁),则此时气体的体积为多少? 答案:(1)𝑝0𝑆 3𝑔 (2)4 7 Sl 解析:(1)初状态对活塞受力分析有 p0S+mg=p1S 末状态有 p2S+mg=p0S 气体发生等温变化 p1S 𝑙 2 =p2Sl 联立以上各式得 m= 𝑝0𝑆 3𝑔 。 (2)倾斜时对活塞受力分析有 p3S=mgsin π 6 +p0S 气体发生等温变化 p2Sl=p3V 联立以上各式得 V=4 7 Sl。 拓展提高 一、选择题(第 1~2 题为单选题,第 3~5 题为多选题) 1.如图所示,活塞质量为 m,汽缸质量为 m0,通过弹簧吊在空中,汽缸内封住一定质 量的空气,汽缸内壁与活塞无摩擦,活塞截面积为 S,大气压强为 p0,则( )
A.汽缸内空气的压强等于po+" B汽缸内空气的压强等于p0m。 C.内外空气对汽缸的作用力大小为(0+m)g D.内外空气对活塞的作用力大小为mg 答案B 解析以汽缸为研完对象受力分析，由平衡条件得pS+mg=pmS解得P=p0”,故选 项A错误，B正确：以汽缸为研究对象，由平衡条件得内外空气对缸套的作用力 F=m0g,故选项C错误；以汽缸与活塞组成的系统为研究对象，由平衡条件得弹簧 拉力F'=(m0+m)g,以活塞为研究对象，由平衡条件得内外空气对活塞的作用力 F"=m0g,故选项D错误。 2.如图所示，在水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的 两活塞用杆连接。汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活 塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高 相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△p、△pB 均大于零，对活塞压力的变化量为△FA、△FB,则( 真空 A.B体积增大B.A体积减小 C.△FA>△FBD.△pASB可知pA<pB,故选项D SA 正确。 3.某同学用同一个注射器做了两次研究等温变化中气体与体积关系的实验，操作 完全正确。根据实验数据却画出了两条不同的p-V双曲线，如图所示。造成这种 情况的原因可能是( )
A.汽缸内空气的压强等于 p0+ 𝑚𝑔 𝑆 B.汽缸内空气的压强等于 p0- 𝑚0𝑔 𝑆 C.内外空气对汽缸的作用力大小为(m0+m)g D.内外空气对活塞的作用力大小为 mg 答案:B 解析:以汽缸为研究对象受力分析,由平衡条件得 pS+m0g=p0S,解得 p=p0- 𝑚0𝑔 𝑆 ,故选 项 A 错误,B 正确;以汽缸为研究对象,由平衡条件得内外空气对缸套的作用力 F=m0g,故选项 C 错误;以汽缸与活塞组成的系统为研究对象,由平衡条件得弹簧 拉力 F'=(m0+m)g,以活塞为研究对象,由平衡条件得内外空气对活塞的作用力 F″=m0g,故选项 D 错误。 2.如图所示,在水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体 A 和 B,质量一定的 两活塞用杆连接。汽缸内两活塞之间保持真空,活塞与汽缸壁之间无摩擦,左侧活 塞面积较大,A、B 的初始温度相同。略抬高汽缸左端使之倾斜,再使 A、B 升高 相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态 A、B 的压强变化量 ΔpA、ΔpB 均大于零,对活塞压力的变化量为 ΔFA 、ΔFB,则( ) A.B 体积增大 B.A 体积减小 C.ΔFA>ΔFB D.ΔpASB可知 ΔpA<ΔpB,故选项 D 正确。 3.某同学用同一个注射器做了两次研究等温变化中气体与体积关系的实验,操作 完全正确。根据实验数据却画出了两条不同的 p-V 双曲线,如图所示。造成这种 情况的原因可能是( )
A.两次实验中空气质量不同 B.两次实验中温度不同 C.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取气体压强的数据不同 D.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取气体体积的数据不同 答案：AB 解析：由玻意耳定律可以知道pV为定值。若pV乘积一定，则p-V图是双曲线，且 乘积不同，双曲线不同，所以题中可能是温度T不同，也可能是气体质量不同。故 选项A、B正确，C、D错误。 4如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段长为1的水银 柱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2，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( A.h2变长 B.hm不变 C.水银柱上升D.水银柱下降 答案BD 解析：对于管内封闭的气体有p=po+pgh1,也可以有p=po+pghm,可知h1=h2,h不变 则m不变，当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，根据玻意耳定律pV=C 可知气体的体积减小，则水银柱下降，故选项B、D正确，A、C错误。 5.如图所示，足够长U形管内分别由水银封有1、h两部分气体，则下列叙述中正 确的是() A.只对h加热，则h减小，气柱h长度不变 B.只对h加热，则h不变，气柱h长度增大 C.若在右管中注入一些水银，将增大
A.两次实验中空气质量不同 B.两次实验中温度不同 C.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取气体压强的数据不同 D.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取气体体积的数据不同 答案:AB 解析:由玻意耳定律可以知道 pV 为定值。若 pV 乘积一定,则 p-V 图是双曲线,且 乘积不同,双曲线不同,所以题中可能是温度 T 不同,也可能是气体质量不同。故 选项 A、B 正确,C、D 错误。 4.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段长为 h1 的水银 柱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( ) A.h2 变长 B.h2 不变 C.水银柱上升 D.水银柱下降 答案:BD 解析:对于管内封闭的气体有 p=p0+ρgh1,也可以有 p=p0+ρgh2,可知 h1=h2,h1不变, 则 h2 不变,当外界压强增大时,管内封闭气体压强 p 增大,根据玻意耳定律 pV=C 可知气体的体积减小,则水银柱下降,故选项 B、D 正确,A、C 错误。 5.如图所示,足够长 U 形管内分别由水银封有 l1、l2 两部分气体,则下列叙述中正 确的是( ) A.只对 l1 加热,则 h 减小,气柱 l2 长度不变 B.只对 l2 加热,则 h 不变,气柱 l2 长度增大 C.若在右管中注入一些水银,l1 将增大
D.使1、2同时升高相同的温度，则1增大、h减小 答案：ABD 二、实验题 6某小组利用如图所示装置研究一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系。 如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积 V。实验时所用测量压强的装置较特殊测量的是注射器内部气体和外部大气（压 强为Po)的压强差△p,在内部气体和外部大气压强相等时注射器内部气体的体积 为Vo,在多次改变体积后，得到如下数据。 注射器 计算机 2 △p/M105Pa) 0.11 0.25 0.43 b.67 V/mL 9 8 (1)图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器。每次气体的状态调整后，都 要等一会儿再记录数据，这是为了 (2)研究小组基于数据，以△p为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴 是 (3)该直线的函数表达式是 (用题中所给字母符号表示)，图像纵轴截距的 绝对值的物理含义是 答案：(1)使封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温度不变 2呢 (3)4p=2w大气压强 解析()由于推动活塞的时候对气体做功，改变气体的内能，气体的温度会发生变 化。因而需要等一会儿，使封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温 度不变。 (2)根据pV=C,p=p0+△p 联立可得p=Cp0 故x轴为。 (3)由于pV=poVo 故4p=2的pn 由一次函数的知识可知，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是p0,即表示大气压 强。 挑战创新
D.使 l1、l2 同时升高相同的温度,则 l1 增大、h 减小 答案:ABD 二、实验题 6.某小组利用如图所示装置研究一定质量气体温度不变时,压强与体积的关系。 如图所示,带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体,推动活塞可以改变气体体积 V。实验时所用测量压强的装置较特殊,测量的是注射器内部气体和外部大气(压 强为 p0)的压强差 Δp,在内部气体和外部大气压强相等时注射器内部气体的体积 为 V0,在多次改变体积后,得到如下数据。 Δp/(105 Pa) 0.11 0.25 0.43 0.67 V/mL 9 8 7 6 (1)图中装置 1 为压强传感器,装置 2 为数据采集器。每次气体的状态调整后,都 要等一会儿再记录数据,这是为了 。 (2)研究小组基于数据,以 Δp 为 y 轴,作出的函数图线为直线,则 x 轴 是 。 (3)该直线的函数表达式是 (用题中所给字母符号表示),图像纵轴截距的 绝对值的物理含义是 。 答案:(1)使封闭气体与外界进行充分的热交换,保持封闭气体的温度不变 (2)1 𝑉 (3)Δp= 𝑝0𝑉0 𝑉 -p0 大气压强 解析:(1)由于推动活塞的时候对气体做功,改变气体的内能,气体的温度会发生变 化。因而需要等一会儿,使封闭气体与外界进行充分的热交换,保持封闭气体的温 度不变。 (2)根据 pV=C,p=p0+Δp 联立可得 Δp=C· 1 𝑉 -p0 故 x 轴为1 𝑉。 (3)由于 pV=p0V0 故 Δp= 𝑝0𝑉0 𝑉 -p0 由一次函数的知识可知,图像纵轴截距的绝对值的物理含义是 p0,即表示大气压 强。 挑战创新
如图所示，一竖直放置、缸壁光滑且导热良好的柱形汽缸内盛有一定量的理想气 体，活塞将气体分隔成体积相同的A、B两部分；已知活塞的面积为S,此时A中 气体的压强为p0。现将汽缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的 体积之比为1：2。在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞逸入另一部分，外 界气体温度不变。求： z 衣 (1)汽缸平放时A部分气体的压强： (2)活塞的质量m。 答案(1.5p0(2 解析(I)对A部分气体，汽缸竖直放置时，气体的压强pA=p0,体积VA=V 水平放置时气体的压强P,体积为A' 由玻意耳定律pAVA=PAVA 解得pA'=1.5p0。 (2)对B部分气体，汽缸竖直放置时：气体的压强pB=pA+m,体积B=V 水平放置时气体的压强PB'=PA,体积为B'- 由玻意耳定律pBB=pB'VB' 解得m=卫n
如图所示,一竖直放置、缸壁光滑且导热良好的柱形汽缸内盛有一定量的理想气 体,活塞将气体分隔成体积相同的 A、B 两部分;已知活塞的面积为 S,此时 A 中 气体的压强为 p0。现将汽缸缓慢平放在水平桌面上,稳定后 A、B 两部分气体的 体积之比为 1∶2。在整个过程中,没有气体从一部分通过活塞逸入另一部分,外 界气体温度不变。求: (1)汽缸平放时 A 部分气体的压强; (2)活塞的质量 m。 答案:(1)1.5p0 (2)𝑝0𝑆 𝑔 解析:(1)对 A 部分气体,汽缸竖直放置时,气体的压强 pA=p0,体积 VA=V 水平放置时气体的压强 pA',体积为 VA'=2 3 V 由玻意耳定律 pAVA=pA'VA' 解得 pA'=1.5p0。 (2)对 B 部分气体,汽缸竖直放置时:气体的压强 pB=pA+ 𝑚𝑔 𝑆 ,体积 VB=V 水平放置时气体的压强 pB'=pA',体积为 VB'=4 3 V 由玻意耳定律 pBVB=pB'VB' 解得 m= 𝑝0𝑆 𝑔