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2022届高考物理一轮复习知识细化练习：气体压强
一、选择题（共20题）
如图所示，倾斜放置两端封闭的玻璃管内，有一段汞柱分隔出上下两段气柱，为了使下段气柱体积减小，可采用的办法是
A．把玻璃管放平 B．使两段气柱温度一起均匀降低
C．使玻璃管水平向左加速运动 D．使玻璃管绕 轴做圆周运动
一端开口、另一端封闭的玻璃管内用汞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 图象是
A． B． C． D．
如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动。缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向上移动
A．给气缸内缓慢加热 B．增加几个钢球
C．大气压变小 D．让整个装置自由下落
两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体 和 ，中间用一段水银柱隔开，当水平放置且处于平衡时， 的体积大于 的体积，如图（）所示，当把玻璃管倾斜成图（）所示位置并放置于热水中，则管中水银柱将
A．向 端移动 B．向 端移动 C．仍在原位置 D．无法判断
关于分子动理论，下列说法正确的是
A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动
B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
C．两个分子间距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大
D．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同
一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为 ，下列情况中能使细绳拉力增大的是
A．大气压强增加
B．环境温度升高
C．向水银槽内注入水银
D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移
如图所示，粗细均匀的 形管竖直放置，管内有水银柱封住一段空气柱，如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将
A．体积不变 B．体积变大 C．压强变大 D．压强不变
如图为医院给病人输液的部分装置， 为输液瓶， 为滴壶， 为进气管，与大气相通。在输液过程中（假设病人保持不动、瓶 液体未流完）
A．瓶 上方的气体压强、滴壶 中的气体压强均减小
B．瓶 上方的气体压强、滴壶 中的气体压强均增大
C．瓶 上方的气体压强增大，滴壶 中的气体压强不变
D．瓶 上方的气体压强减小，滴壶 中的气体压强不变
如图所示，开口向下的竖直玻璃管的下端有一段汞柱，当玻璃管从竖直位置转过 时
A．空气柱的体积将增大，汞从管的一端漏出一部分
B．空气柱的体积不发生变化
C．空气柱的体积将减小，汞沿着管子向上移动一段距离
D．无法确定空气柱的变化
如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使气缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积 和弹簧秤拉力 的变化情况是
A． 增大， 增大 B． 增大， 减小
C． 不变， 不变 D． 增大， 不变
如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向上竖直放置，有两段均为 长的汞柱封闭了两段体积相等的空气柱 、 ，大气压为 ，当玻璃管缓慢转至水平时，空气柱 、 的体积关系是气体 的体积大。若保持温度不变，而往玻璃管中端加入一段汞，则结果应是
A．气体 的体积大 B．气体 的体积大
C． 和 的体积一样大 D．无法确定
有一只小试管倒插在广口瓶的水银中，此时试管竖直浮于水面，如图所示，若由于天气变化的原因，大气压强稍增大（气温不变），则
A．试管将上浮一些 B．试管将下沉一些
C．试管内外的汞面高度差变大 D．试管内外的汞面高度差变小
如图，竖直放置的 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门。开始时阀门关闭，左管的水银面较高。现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门。当重新平衡时
A．左管的水银面与右管等高 B．左管的水银面比右管的高
C．左管的水银面比右管的低 D．水银面高度关系无法判断
质量为 的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为 的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为 。将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面。已知大气压强为 ，取重力加速度为 ，不计一切摩擦，则下列分析正确的是
A．甲图中，汽缸对地面的压力为
B．甲图中，封闭气体压强为
C．乙图中，地面对汽缸的支持力为
D．乙图中，封闭气体压强为
如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体
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
如图所示，一个横截面积为 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为 ，圆板的质量为 ，不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为 ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强 等于
A． B．
C． D．
如图所示， 端封闭的 形玻璃管内有 、 两段被汞柱封闭的空气柱。若大气压强为 ，空气柱 、 的压强为 、 ，则下列关系式中不正确的是
A． B．
C． D．
如图所示，两端开口的 形管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差 增大，应该
A．从右侧管口滴入水银 B．从左侧管口滴入水银
C．使气体升温 D．使气体降温
将上端真空的托里拆利管竖直上提，并使管口不离开汞液面。若大气压强为一个标准大气压，则留在管内汞柱的长度应是
A． B． C．大于 D．小于
用如图所示的装置可以测量液体的密度。将一个带有阀门的三通 形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对 形管向外抽气，再关闭阀门 ，已知左边液体的密度为 ，左右两边液柱高度分别为 、 ，下列说法正确的是
A．实验中必须将 形管内抽成真空
B．关闭阀门 后，管内气体压强大于管外气体压强
C．右边液体的密度
D．右边液体的密度
二、填空题（共4题）
如图所示，一根一端开口、一端封闭的 形管竖直放置，两段汞柱封闭了两段封闭气体，各段汞柱的尺寸如图中所示。若大气压为 ，则封闭气体 ， 的压强分别为 ， 。
在烧瓶口插入细玻璃管，管的另一端与汞压强计相连，烧瓶中封闭着一定质量的气体，起初压强计 形管两臂内的汞面一样高。现将烧瓶浸入热水中，为保持气体的体积不变，应向 适当移动 管，为保持气体的压强不变，应向 适当移动 管。（均选填“上”或“下”）
将一端封闭的试管开口朝下压入水中直至湖底，若管内有 被浸渍，则湖底处的压强为 ，深度有 。（大气压为 ，水的密度为 ）
两端开口、粗细均匀的 型玻璃管开口向上竖直放置，两段水银柱中间封有一定质量气体，其液面高度差如图所示。若向左管倒入少量水银，待液面稳定后，图中的 将 ；若将 型管略微向右倾斜，待液面稳定后，图中的 将 ，（均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
三、解答题（共8题）
竖直放置的粗细均匀的 形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平部分有一空气柱，各部分长度如图所示。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中。已知大气压强 ，环境温度不变，左管足够长。求：
(1) 此时右管封闭气体的压强；
(2) 左管中需要倒入水银柱的长度。
如图所示，容器内封闭有一定质量的气体，平衡时，活塞与容器底相距 ，当活塞下方悬吊质量为 重物时，活塞下降 ，设大气压 ，活塞质量及摩擦均不计。求：
(1) 活塞的横截面积；
(2) 若将容器转过 ，使重物压在活塞上，则平衡后此活塞离容器底的距离。
如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 的 形管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高 的水银柱，水银柱上表面离管口的距离 。管底水平段的体积可忽略。环境温度为 ，大气压强 。
(1) 现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
(2) 再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？
对以下两位同学的结论做出评价，并分析说明理由。
(1) 如图一所示，足够长平行光滑轨道放置在水平面上，处于磁感应强度为 的匀强磁场中。左侧接额定功率为 的灯泡。一质量为 、电阻为 的金属棒静置于导轨上，导轨电阻不计。现用一恒力 沿轨道方向拉金属棒，最终灯泡刚好正常发光，说明整个运动过程中导体棒的速度变化和能量转换关系。
甲同学： 由于恒力 作用，导体棒先做匀加速运动，后做匀速运动； 做功转换为灯的电能。
(2) 如图二所示，两端封闭的竖直玻璃管用水银柱隔开空气柱 和 ，初始温度相同，若使 、 同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？稳定后 、 压强变化量大小关系如何？
乙同学： 设两段空气柱体积不变，由查理定律推出 ，当 、 相同时，由 ，得 ，所以水银柱向上移动； 升温前后 的压强变化量比 大。
如图所示，质量为 的内壁光滑的横截面积为 的玻璃管内装有质量为 的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数为 ，斜面倾角为 ，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭气体压强为多少？
潜水钟是一种水下救生设备。它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为 、高度为 、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为 的水下，如图所示。已知水的密度为 ，重力加速度大小为 ，大气压强为 ，，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
(1) 求进入圆筒内水的高度 。
(2) 保持 不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为 时的体积。
如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸开口向下竖直固定放置，活塞的横截面积为 ，质量为 ，活塞通过轻绳连接了个质量为 的重物。若开始时汽缸内理想气体的温度为 ，轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用，外界大气压强为 ,一切摩擦均不计且 。
(1) 求重物刚离地时汽缸内气体的压强；
(2) 若缓慢降低汽缸内气体的温度，最终使得汽缸内气体的体积减半，则最终气体的温度为多少？
如图，用 形管和细管连接的玻璃泡 、 和 浸泡在温度均为 的水槽中， 的容积是 的 倍。阀门 将 和 两部分隔开。 内为真空， 和 内都充有气体。 形管内左边水银柱比右边的低 。打开阀门 ，整个系统稳定后， 形管内左右水银柱高度相等。假设 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(1) 求玻璃泡 中气体的压强（以 为单位）
(2) 将右侧水槽的水从 加热到一定温度时， 形管内左边水银柱比右边高 ，求加热后右侧水槽的水温。
答案
一、选择题（共20题）
1. 【答案】B
2. 【答案】B
3. 【答案】D
【解析】设缸内气体压强 ，外界大气压为 ，大活塞面积 ，小活塞面积 ，活塞和钢球的总重力为 ，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：
给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故A错误；
增加几个钢球后，整体的重力变大，由①式知容器内气体压强必须减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以活塞应向下移动，故B错误；
大气压变小时，由①式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以活塞应向下移动，故C错误；
让整个装置自由下落时，钢球完全失重，由①式知道缸内气体压强要增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以活塞应向上移动，故D正确。
故选D。
4. 【答案】A
【解析】可将试管看做先浸入热水再倾斜的过程来看。
5. 【答案】A
【解析】扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；
气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因，故B错误；
两个分子间距离减小时，分子间的引力和斥力均增大，故C错误；
如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，但是内能不一定相同，故D错误；
6. 【答案】A
【解析】由题意，令封闭气体的压强为 ，玻璃管质量为 ，则有对玻璃管受力分析：
根据受力分析图可知，绳的拉力 ，即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力。
所以：大气压强增加时，封闭气体压强不变，故液柱 增加，所以拉力 增加，A正确；
环境温度升高，封闭气体压强增大，根据 可知， 减小，故拉力 减小，B错误；
向水银槽内注入水银，根据 和气体状态方程可知，封闭气体压强增大，体积减小，水银面高度差 减小，故拉力减小，C错误，
略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体体积减小，压强增大，再根据 可知，水银面高度差 减小，故绳拉力减小，D错误。
7. 【答案】C
【解析】设玻璃管两侧水银面高度差是 ，大气压为 ，封闭气体压强
沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉， 变小，封闭气体压强
变大，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小。
故选C。
8. 【答案】C
9. 【答案】C
10. 【答案】D
11. 【答案】A
12. 【答案】B
【解析】根据题意可知，试管所受浮力和重力大小相等，即有：，由于试管重力不变，因此排开水银的体积不变，即试管内外的汞面高度差 不变，故CD错误；
试管内气体压强为：，所以当大气压强增大时，试管内被封闭气体压强增大，根据气态方程可知，气体等温变化，压强增大，体积减小，因此试管将下沉一些，故A错误，B正确。
13. 【答案】D
14. 【答案】B
【解析】甲图中，对活塞受力分析可知 ，则封闭气体压强为 ，选项B正确；甲、乙两图中，对活塞和汽缸的整体受力分析可知，地面对汽缸的支持力为 ，选项A、C错误；乙图中，对活塞受力分析可知 ，则封闭气体压强为 ，选项D错误。
15. 【答案】B
【解析】设大气压为 ，静止时试管内封闭气体压强为 ，水银质量为 ，试管横截面积为 ，对水银，根据平衡条件有 ；自由下落时，水银处于完全失重状态，根据牛顿第二定律有 ，即 ；对比可得 ，即压强增大，由于温度不变，则有 ，所以 ，体积变小，选项B正确。
16. 【答案】D
17. 【答案】C
18. 【答案】A
19. 【答案】B
20. 【答案】C
【解析】用抽气机对 形管向外抽气后关闭阀门 ，管内气体压强（）小于管外大气压（），在大气压作用下液体进入两管中，待液体静止两管中压强平衡：，，只要管内压强小于管外大气压，就会有液体进入两管中，没必要将 形管内抽成真空，故A错误；关闭阀门 后，管内气体压强小于管外大气压，选项B错误；由 ，可得 ，故C正确，D错误。
二、填空题（共4题）
21. 【答案】；
22. 【答案】上；
23. 【答案】；
24. 【答案】不变；增大
【解析】封闭气体压强 ，向左管缓慢倒入少量水银后 不变，封闭气体压强 不变，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小， 不变。
三、解答题（共8题）
25. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 对右管中的气体，初态压强 、体积 ，末态体积
由 得 ；
(2) 对水平管中的气体，初态压强 、体积 ，末态压强
根据 ，解得
水平管中的长度变为 ，此时原来左侧 水银柱已有 进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是 。
26. 【答案】
(1)
(2)
27. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 设密封气体初始体积为 ，压强为 ，左、右管的横截面积均为 ，密封气体先经等温压缩过程体积变为 ，压强变为 。
由玻意耳定律有
设注入水银后水银柱高度为 ，水银的密度为 ，按题设条件有
，
联立①②③④式并代入题给数据得
。
(2) 密封气体再经等压膨胀过程体积变为 ，温度变为 ，由盖 吕萨克定律有
按题设条件有
联立④⑤⑥⑦式并代入题给数据得
28. 【答案】
(1) 甲同学错误。导体棒先做加速度减小速度增加的变加速运动，后做匀速运动； 做的功转化为灯的电能及金属棒的电能和动能
(2) 乙同学错误。；升温前后 的压强变化量和 相等
【解析】
(1) 金属棒在恒力 和安培力作用下，初始安培力力小于恒力 ，合外力向右，加速运动，安培力增大，合外力减少，所以做加速度减小速度增加的变加速运动；由于导轨足够长，最终灯泡恰好正常发光，即电流恒定、安培力恒定，此时安培力和恒力 相等，加速度为零，做匀速直线运动。
做的功转化为灯的电能及金属棒的电能和动能。
(2) 升温初始，假设体积不变，则有 ，推得 ，所以水银柱向上移动。
原来有
稳定后，
，升温前后 的压强变化量和 相等。
29. 【答案】
【解析】以玻璃管为研究对象，，水银和管子保持相对静止，即 ，即可求得。
30. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为 和 ，放入水下后筒内气体的压强为 ，由玻意耳定律和题给条件有
联立以上各式并考虑到 ，解得
。
(2) 设水全部排出后筒内气体的压强为 ，此时筒内气体的体积为 ，这些气体在其压强为 时的体积为 ，由玻意耳定律有
其中
设需压入筒内的气体体积为 ，依题意
联立②⑥⑦⑧式得
。
31. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 当轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用时，设此时汽缸内气体的压强为 。由力的平衡条件可得 ，
所以 ；
当重物刚好离开地面时，设此时汽缸内气体的压强为 ，则有 ，
所以 。
(2) 设重物刚好离开地面时汽缸内气体的温度为 ，此过程气体发生等容变化，由查理定律可得 ，
解得 ，设气体体积减半时汽缸内气体的温度为 ，此过程气体发生等压变化，由盖 吕萨克定律可得 ，解得 。
32. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 加热前 中压强始终不变， 内封闭气体初状态：，打开阀门后
由题意：
由玻意尔定律
得：
(2) 内封闭气体做等容变化，加热后压强
得：

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