1、第4章气体单元测试1.下列说法中正确的是().A一定质量的气体的体积是不会改变的B气体的体积等于所有分子的体积之和C所有气体的压强都是由气体受重力引起的D密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同答案:D2.一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量p、V、T、的变化情况可能是().(1995年上海高考试题)Ap、V、T都增大Bp减小,V和T增大Cp和V减小,T增大Dp和T增大,V减小答案:ABD3.如图所示各图中,p表示气体的压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,则正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是图().(2002年上海高考试题)答案:AC4.一绝热隔板将一绝热长方
2、形容器隔成两部分,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的气体的温度为0,右边的气体的温度为20,隔板处于静止状态,当左边的气体加热到20,右边的气体加热到40时,则达到平衡状态时隔板的最终位置(). A保持不动B在初始位置右侧C在初始位置左侧D决定于加热过程答案:B5.A、B为两个相同的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量mCmD,按如图所示方式连接并保持平衡.现使它们的温度都升高10,不计活塞质量及滑轮系统的摩擦,则系统重新平衡后().A、C下降的高度比D下降的多B、C下降的高度比D下降的少CC、D下降的高度一样多DA、B气缸内气体的最终
3、压强与初始压强不相同答案:A6.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.现将阀门S打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18cm,则开口端水银面将下降_cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg).答案:546.一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为v0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳曝晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K。（1）求此时气体的压强。（2）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断
4、在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。【解析】：（1）由查理定律得。（2）由玻意耳定律得， 7代入数据得VB=0.4m3。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度降低，气体分子平均动能减小，分子平均速度减小，导致气体压强减小。 (3)Q1大于Q2；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2。【点评】此题考查盖吕萨克定律、压强变化的微观原因和热力学第一定律。注意应用盖吕萨克定律时，温度必须变换成热力学温度，而体积只要两边单位相同即可。8.一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即7
5、6.0cmHg）、温度为27.0的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。【解析】（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳马略特定律有p1 V1= p2 V2，式中，p1=76.0cmHg，V1=3.50m3，p2=36.0cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积。由上式得V2=7.39m
6、3 （2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=225K。这是一等压过程 根据盖吕萨克定律有V2/ T1=V3/ T2 式中，V3是在此等压过程末氦气的体积。由上式得V3=5.54m3 【点评】此题考查玻意耳马略特定律和盖吕萨克定律的应用。在应用玻意耳马略特定律列式时，只要两边压强和体积的单位相同即可，而应用盖吕萨克定律和查理定律时，温度必须变换成热力学温度。9.（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别
7、为pb、和pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分）A. pb pc，QabQac B. pb pc，QabQac C. pb Qac D. pb pc，QabQac （2）图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次
8、平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。【解析】（1）由V-T图象可知，状态b的体积大于状态c的体积，状态b的温度等于状态c的温度，根据理想气体状态方程pV/T=C可知，状态b的压强小于状态c的压强，即pb Qac 。所以选项C 正确。 10.如图所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住,活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态.已知此时外界大气压强p0=1.00105N/m?,活塞到缸底的距离t=0.500m,缸内横截面积S=1.0010-2m2.今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F=500N.弹簧的原长l0应为多少?若提力为F=700N,弹簧的原长l0又应为多少(不计摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律)? 答案:1.5m,0.833m11.一球形热气球,其隔热很好的球皮连同吊篮等装载物的总质量为300.经加热后,气球膨胀到最大体积,此时它的直径为18m,球内外气体成分相同,而球内气体压强则稍稍高过大气压,试求出刚好能使热气球上升时球内空气的温度.已知此时大气温度为27,压强为1atm,在标准状况下空气的密度为1.3/m3. 答案:54
