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1、
第八節(jié) 氣體實驗定律(Ⅱ)
[A級 抓基礎(chǔ)]
1．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程時，氣體的壓強增大，從分子微觀角度來分析，這是因為( )
A．氣體分子的平均動能增大
B．單位時間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多
C．氣體分子數(shù)增加
D．氣體分子對器壁的碰撞力變大
解析：溫度不發(fā)生變化，分子的平均動能不變，分子對器壁的碰撞力不變，故A、D錯；質(zhì)量不變，分子總數(shù)不變，C項錯誤；體積減小，氣體分子密集程度增大，單位時間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞次數(shù)增多，故B正確．
答案：B
2．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化中體積增大了，若氣體原來溫度是27 ℃，則溫度的變化
2、是( )
A．升高到 450 K B．升高了 150 ℃
C．升高到 40.5 ℃ D．升高了450 ℃
解析：由＝ 得＝，則T2＝450 K Δt＝450－300＝150(℃)．
答案：AB
3．一定質(zhì)量的理想氣體被一絕熱氣缸的活塞封在氣缸內(nèi)，氣體的壓強為p0，如果外界突然用力壓活塞，使氣體的體積縮小為原來的一半，則此時壓強的大小為( )
A．p＜2p0 B．p＝2p0
C．p＞2p0 D．各種可能均有，無法判斷
解析：外界突然用力壓活塞，使氣體的體積瞬間減小，表明該過程中氣體和外界沒有熱變換，所以氣體的內(nèi)能將會變大，相應(yīng)氣體的溫度會升高，若溫度不變
3、時，p＝2p0，因為溫度變高，壓強增大，則p＞2p0，故選項C正確．
答案：C
4．如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的VT圖象，由圖象可知( )
A．pA>pB B．pCTA，故pB>pA，A、C錯誤，D正確；由B→C為等壓過程pB＝pC，故B錯誤．
答案：D
5．如圖所示的四個圖象中，有一個是表示一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b的過程，這個圖象是( )
解析：A項中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等容變化，A錯；B項中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓壓縮，B錯；C項
4、中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓膨脹，C對；D項中由狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大，體積增大，D錯．
答案：C
6．一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27 ℃，外界大氣壓為758 mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738 mmHg，此時管中水銀面距管頂80 mm，當溫度降至－3℃時，這個氣壓計的讀數(shù)為743 mmHg.求此時的實際大氣壓值．
解析：初狀態(tài)：p1＝(758－738)mmHg＝20 mmHg，
V1＝80S mm3(S是管的橫截面積)，
T1＝(273＋27)K＝300 K.
末狀態(tài)：p2＝p－743 mmHg，
V2＝(738＋80)S mm3－743S mm3＝75S mm3
5、，
T2＝273 K＋(－3)K＝270 K.
根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程＝得
＝.
解得：p＝762.2 mmHg.
答案：762.2 mmHg
[B級 提能力]
7.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線，等壓線上的a、b兩個狀態(tài)比較，下列說法正確的是( )
A．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多
B．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多
C．在相同時間內(nèi)撞在相同面積上的分子兩狀態(tài)一樣多
D．單位體積的分子數(shù)兩狀態(tài)一樣多
解析：b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大，故單位體積分子數(shù)b比a少，D錯；b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高，其分子平均動能大，而a、b壓強相等，故相同時間內(nèi)撞
6、到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多，B對，A、C均錯．
答案：B
8．(2016上海卷)如圖，粗細均勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接，一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi)，初始時兩管水銀面等高，B管上方與大氣相通．若固定A管，將B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H，A管內(nèi)的水銀面高度相應(yīng)變化h，則( )
A．h＝H B．h＜
C．h＝ D.＜h＜H
解析：封閉氣體是等溫變化，B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H，壓強變小，故氣體體積要增大，但最終平衡時，封閉氣體的壓強比大氣壓小，一定是B側(cè)水銀面低，B側(cè)水銀面下降的高度(H－h(huán))大于A側(cè)水銀面下降的高度h，故有H－h(huán)＞h，得h＜.
7、
答案：B
9．(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h，能使h變大的原因是( )
A．環(huán)境溫度升高
B．大氣壓強升高
C．沿管壁向右管內(nèi)加水銀
D．U形玻璃管自由下落
解析：對左管被封氣體：p＝p0＋ph，由＝k，可知當溫度T升高，大氣壓p0不變時，h增加，故A正確；大氣壓升高，h減小，B錯；向右管加水銀時，由溫度T不變，p0不變，V變小，p增大，即h變大，C正確；U形管自由下落，水銀完全失重，氣體體積增加，h變大，D正確．
答案：ACD
10．如圖所示，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，
8、橫截面積為510－3 m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0 kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強為________ Pa(大氣壓強取1.01105 Pa，g取10 m/s2)．若從初溫27 ℃開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.50 m緩慢地變?yōu)?.51 m，則此時氣體的溫度為________ ℃.
解析：p1＝＝＝ Pa＝0.04105 Pa，
所以p＝p1＋p0＝0.04105 Pa＋1.01105 Pa＝1.05105 Pa，由蓋呂薩克定律得＝，
即＝，所以t＝33 ℃.
答案：1.05105 33
11．如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個厚度不計的活塞，可在
9、氣缸內(nèi)無摩擦滑動．面積分別為S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它們之間用一根細桿連接，B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M＝2 kg的重物C連接，靜止時氣缸中的氣體溫度T1＝600 K，氣缸兩部分的氣柱長均為L，已知大氣壓強p0＝1105 Pa，g取10 m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體．
(1)活塞靜止時，求氣缸內(nèi)氣體的壓強；
(2)若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當活塞A緩慢向右移動L時，求氣缸內(nèi)氣體的溫度．
解析：(1)設(shè)靜止時氣缸內(nèi)氣體壓強為p1，活塞受力平衡：
p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg,
代入數(shù)據(jù)解得壓強p1＝1.2105 Pa.
(2)由活塞
10、A受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強沒有變化，
初：V1＝S1L＋S2 L T1＝600 K
末：V2＝＋ T2＝？
由蓋呂薩克定律得： ＝，
代入數(shù)據(jù)解得：T2＝500 K.
答案：(1)1.2105 Pa (2)500 K
12．(2017海南卷)一粗細均勻的U形管ABCD的A端封閉，D端與大氣相通，用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè)，并將兩端向下豎直放置，如圖所示．此時AB側(cè)的氣體柱長度l1＝25 cm.管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1＝5 cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180，使A、D兩端在上，在轉(zhuǎn)動過程中沒有水銀漏出．已知大氣壓強p0＝76 cmHg.求旋轉(zhuǎn)后
11、，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差．
解析：對封閉氣體研究，初狀態(tài)時，壓強為：p1＝p0＋h1＝76＋5 cmHg＝81 cmHg，
體積為：V1＝l1S＝25S，
設(shè)旋轉(zhuǎn)后，氣體長度增加Δx，則高度差變?yōu)?5－2Δx) cm，此時氣體的壓強為：
p2＝p0－(5－2Δx)＝(71＋2Δx)cmHg，體積為：V2＝(25＋Δx)S，
根據(jù)玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，即：8125＝(71＋2Δx)(25＋Δx)，
解得：Δx＝2 cm，
根據(jù)幾何關(guān)系知，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差為：Δh＝5－2Δx＝1 cm.
答案：1 cm
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高中物理 第二章 固體、液體和氣體 第八節(jié) 氣體實驗定律Ⅱ分層訓(xùn)練 粵教版選修33
