1、第二章第八节 气体实验定律()课时作业一、单项选择题1在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是()A软木塞受潮膨胀B瓶口因温度降低而收缩变小C白天气温升高，大气压强变大D瓶内气体因温度降低而压强减小解析：选D.冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，因T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，D正确2一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的()A四倍B二倍C一半 D四分之一解析：选C.压强不变，应用盖吕萨克定律得知温度减半，体积也减半3.如
2、图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象，由图象可知()ApApB BpCpC DpCpB解析：选D.AB在等压线上，C状态的压强大于A和B状态的压强4如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()A两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大解析：选C.对甲容器压强产生的原因是由于液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁产生的，A、B错液体的压强pgh，hAhB，可知
3、pApB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pCpD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错5如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是()A气体的温度不变B气体的内能增加C气体分子的平均速率减小D气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变解析：选B.从pV图象中的AB图线看，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比A中温度不变是不对的，应该是压强增大温度升高气体的温度升高，内能增加，B对气体的温度升高，分子平均速率增加，故C错气体压强增大，则气体分子在单位
4、时间内与器壁单位面积上的碰撞次数增加，故D错6.粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示已知两部分气体A和B的体积关系是VB3VA，将玻璃管两端空气均升高相同温度的过程中，水银柱将()A向A端移动 B向B端移动C始终不动 D以上三种情况都有可能解析：选C.设水银柱不移动，由查理定律可知pp，T、T、p相同，p相同，所以水银柱不移动，故选C.二、多项选择题7下图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，则各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是()解析：选AC.一定量的气体，在压强不变时，pT图中的等压线是一条平行于T轴的直线，
5、A正确由盖吕萨克定律可知：C，VCT，即压强不变时，气体的体积与热力学温度成正比，在VT图中应是一条正比例函数图线，所以C正确8关于理想气体，下列说法正确的是()A理想气体状态变化严格遵循气体实验定律B实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体C实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体解析：选AC.理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，A选项正确它是实际气体在温度不太低、压强不太大情况下的抽象，C正确9在下图中，能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的图是()解析：选ABC
6、.根据pV、pT、VT图象的意义可以判断，其中选项D显示的是理想气体经历了等温变化等压变化等容变化，与题意不符，选项ABC均符合题意10一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()Aab过程中不断增加 Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断减小 Dda过程中保持不变解析：选ABC.首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C正确；连接aO交cd于e，则ae是等容
7、线，即VaVe，因为VdVe，所以VdVa，所以da过程中体积不是保持不变，D错误三、非选择题11扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升到303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303 K再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K整个过程中封闭气体均可视为理想气体求：(1)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；(2)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力解析：(1)以开始封闭的气体为研究
8、对象，由题意可知，初状态温度T0300 K，压强为p0，末状态温度T1303 K，压强设为p1，由查理定律得代入数据得p1p0.(2)设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得p1Sp0Smg放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T2303 K，压强p2p0，末状态温度T3300 K，压强设为p3，由查理定律得设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得Fp3Sp0Smg联立式，代入数据得Fp0S.答案：(1)p0(2)p0S12.如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，汽缸全长21 cm，大气压强为1105 P
9、a，当温度为7 时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，g取10 m/s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦，保留三位有效数字(1)将汽缸倒过来放置，若温度上升到27 时，求此时气柱的长度(2)汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度解析：(1)汽缸正立放置时气体压强p1p01.2105 Pa体积V1L1S，温度T1(2737)K280 K；汽缸倒过来放置时气体压强p2p00.8105 Pa体积V2L2S，温度T2(27327) K300 K由理想气体状态方程：解得L216.1 cm.(2)逐渐升高温度，气体做等
10、压变化：T2300 K，V2L2S，V3L3S，L320 cm由，解得T3T2T2373 K.答案：(1)16.1 cm(2)373 K课时作业一、单项选择题1对于一定质量的气体，下列说法正确的是()A玻意耳定律对任何压强的气体都适用B盖吕萨克定律对任意温度的气体都适用C常温常压下的各种气体，可以当做理想气体D在压强不变的情况下，它的体积跟温度成正比解析：选C.玻意耳定律、盖吕萨克定律都是在气体的压强不太大，温度不太低的条件下适用，A、B和D都错误；在常温常压下的各种气体都遵从气体实验定律，可以当做理想气体，C正确2一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变
11、化4 L，则该气体原来的体积为()A. LB2 LC. L D8 L解析：选B.由题意知p13 atm，p21 atm，当温度不变时，一定质量气体的压强减小则体积变大，所以V2V14 L，根据玻意耳定律得p1V1p2V2，解得V12 L，故B正确3.用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p、V值后，用p作纵坐标，作横坐标，画出p图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是()A各组的取值范围太小B堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D压强的测量值偏小解析：选D.因p图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件
12、得到满足，B、C错误；取值范围大小对实验无太大影响，A错误；如图所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于p，然后将轴向下平移到p，图象过原点，可见压强总偏小，D正确4一定质量的气体，保持压强不变，体积减为原来的一半，则其温度由原来的27 变为()A127 KB150 KC13.5 D23.5 解析：选B.据盖吕萨克定律知：，V2，T1(27327) K300 K，解得：T2150 K.5如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的pT图象，由图象可知()AVAVB BVBVCCVBVC解析：选C.由题图和查理定律可知VAVB，故A错误；由B到C，温度不变，压强减小，说明体积增大，故C正确，B、D
13、错误6如图所示，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，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A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，压强变小解析：选B.由题图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律，气体压强就增大，B选项正确7如图所示，两端开口的U形管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开若在左管中再注入一些水银，则平衡后()A下部两侧水银面A、B高度差h减小Bh增大C右侧封闭气柱体积变小D水银面A、B高度差h不变解析：选D.在左管中注
14、入水银过程中，右管中的封闭气体的压强不变，体积不变，所以水银面A、B高度差h不变，D正确二、多项选择题8.如图所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中()A从A到B的过程温度升高B从B到C的过程温度升高C从A到C的过程温度先降低再升高DA、C两点的温度相等解析：选AD.由题意可知，A、C两点在同一条双曲线上，所以A、C两点的温度相等，D正确B点所在等温线比A点所在等温线离原点远，所以从A到B的过程温度升高，从B到C的过程温度降低，A正确，B、C错误9如图所示，为A、B两部分理想气体的Vt图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中
15、所给条件，可知()A当t0 时，气体的体积A比B大0.2 m3B当tAtB时，VAVB31C当tAtB时，VAVB13DA、B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比pApB31解析：选AB.由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，所以它们在相同温度下体积之比不变10.如图是医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通则在输液过程中(瓶A中尚有液体)，下列说法正确的是()A瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大B瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变C滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小D在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变解析：选AD.进气管C
16、端的压强始终是大气压p0，设输液瓶A内的压强为pA，可以得到pAp0gh，因此pA将随着h的减小而增大滴壶B的顶端液面与进气管C顶端的高度差不受输液瓶A内液面变化的影响，因此压强不变三、非选择题11图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图线已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa.(1)说出AB过程中压强变化的情形，并根据图线提供的信息，计算图中TA的温度值(2)请在图乙所示坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图线，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程解析：(1)由题图甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以
17、AB是一个等压变化，即pApB.根据盖吕萨克定律可得：，所以TATB300 K200 K.(2)由题图甲可知，BC是等容变化，根据查理定律得：，所以pCpBpBpBpA1.5105 Pa2.0105 Pa.则可画出由状态ABC的pT图线如图所示答案：(1)压强不变200 K(2)见解析12如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞已知大活塞的质量为m12.50 kg，横截面积为S180.0 cm2；小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为S240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l40.0 cm；汽缸外大气的压强为p1.00105 Pa，温度为T30
18、3 K初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1495 K现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强解析：(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2.由题给条件得V1S1S2V2S2l在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸内气体的压强不变由盖吕萨克定律有联立式并代入题给数据得T2330 K(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变设达到热平衡时被封闭气体的压强为p，由查理定律，有联立式并代入题给数据得p1.01105 Pa.答案：(1)330 K(2)1.01105 Pa