2.3查理定律和盖-吕萨克定律 课时提升练（word版含答案）

2.3查理定律和盖-吕萨克定律 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p—T图像如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．状态a的体积等于状态b的体积
B．状态b的体积大于状态c的体积
C．状态b分子的平均动能最小
D．状态c分子的平均动能最小
2．一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（ ）
A．p1 = p2，V1 = 2V2，T1 = T2
B．p1 = p2，V1 = V2，T1 = 2T2
C．p1 = 2p2，V1 = 2V2，T1 = T2
D．p1 = 2p2，V1 = V2，T1 = 2T2
3．一气泡从湖底上升到湖面，若温度保持不变，则气泡中的气体分子（　　）
A．平均动能减小
B．对气泡壁单位面积的平均作用力减小
C．平均动能增大
D．对气泡壁单位面积的平均作用力增大
4．一定质量理想气体的温度为某一确定值，则该气体（　　）
A．各速率区间的分子数占总分子数的比例稳定
B．各速率区间的分子数占总分子数的比例相等
C．所有分子的速率都相等
D．每个分子的速率不变化
5．一定质量的理想气体由状态经过如图所示的过程变到状态，在此过程中气体的温度（　　）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
6．如图是一定质量理想气体状态变化的图像，图中，平行于横轴，平行于纵轴，由图像可知（　　）
A．过程气体压强不变
B．过程气体内能不变
C．过程气体密度不变
D．过程气体对外做功
7．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下气体的摩尔体积为22.4L，可知单个分子体积约为
B．物体间的扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果
C．气体温度越高，气体的压强越大
D．液体中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映花粉分子运动的无规则性
8．如图所示，两端封闭的U形玻璃管竖直放置，管内水银柱把管内气体分成两部分，当温度为t时，两边水银面高度差为h，如果要使左右水银面高度差变小，下列方法可行的是（　　）
①同时使两边升高同样温度
②同时使两边降低同样的温度
③使玻璃管保持竖直状态突然加速上升
④使管保持竖直状态突然加速下降
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
9．一定质量的理想气体的压强与热力学温度的关系图像如图所示，其中图线的段平行于纵轴，段平行于横轴。设状态、、对应的体积分别为、、，下列关系式中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．声音在某种气体中传播的速度表达式可用气体压强、气体密度和没有单位的绝热指数来表示。通过对单位的分析，判断速度表达式可能是（　　）
A． B． C． D．
11．两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为10℃和20℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银将（　　）
A．向左移动 B．向右移动 C．不动 D．无法确定
12．一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为2.0×103Pa，则（　　）
A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103Pa
B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103Pa
C．它在0℃时，压强为1.365×105Pa
D．每升高1℃，压强增量为Pa
13．如图所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则（　　）
A．气体由状态b变到状态a，其内能减少，体积增加
B．气体由状态a变到状态d，其内能增加，体积增加
C．气体由状态d变到状态c，其内能增加，体积不变
D．气体由状态a变到状态c，其内能减少，体积增加
14．关于一定量的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
E.气体的温度不变，体积增大，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
15．如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是（　　）
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态e，压强增大
C．从状态e到状态a，压强减小
D．从状态a到状态b，压强不变
E.从状态b到状态c，压强减小
二、解答题
16．如图甲所示，绝热气缸内顶部装有固定卡环，距离气缸底部高度H=30cm，卡环下有厚度不计的压敏电阻，压敏电阻的阻值随压力的变化规律如图乙所示。质量和厚度不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸内壁间摩擦不计，活塞与气缸内壁气密性良好。初始时，活塞距离气缸底部高度h=20cm，缸内气体温度T0=300K。已知大气压强p0=1×105Pa，活塞横截面积S=10cm2。现对缸内气体缓慢加热，求：
（1）当活塞刚刚接触到压敏电阻时，缸内气体的温度是多少K；
（2）当压敏电阻的阻值变为280Ω时，缸内气体的温度是多少K。
17．大型客机为了保持飞机机舱内的空气保持新鲜，飞机有一套供气系统，俗称引气系统，在飞行时由发动机的压气机提供外界空气。为了控制客舱内的压力，使客舱压强保持在一定，飞机上有专门排气通道，通过控制活门的开度来控制从客舱内排出的空气量，使得客舱的压强是保持在一个动态平衡状态的。已知客舱体积为，若压气机每单位时间压入舱内气体压强为，体积为，维持客舱压强恒，则每单位时间客舱排出压强为的气体体积应为多少？
参考答案
1．A
【详解】
A．根据可知，ab在同一条等容线上，即状态a的体积等于状态b的体积，A正确；
B．因b点与原点连线的斜率大于c点与原点连线的斜率，可知状态b的体积小于状态c的体积，B错误；
CD．因为a点对应的温度最低，bc两态对应的温度最高，可知状态a分子的平均动能最小，状态bc分子的平均动能最大，CD错误。
故选A。
2．D
【详解】
AB．由理想气体状态方程
=
可知，当p1 = p2，体积和热力学温度成反比，则有
V1 = 2V2，T1 = 2T2
AB错误；
CD．由理想气体状态方程
=
可知，当
p1 = 2p2，V = V2，T1 = 2T2
C错误、D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AC．气泡的温度不变，则平均动能不变，选项AC错误；
BD．气泡从湖底上升到湖面，则气泡内气体的压强减小，则对气泡壁单位面积的平均作用力减小，选项B正确，D错误。
故选B。
4．A
【详解】
A．温度确定的理想气体处于动态平衡，每个分子的速率都可能会发生变化，但大量分子的运动在宏观上的表现是占各速率区间的分子比例稳定，A正确；
BC．气体处于热平衡时符合麦克斯韦分布，即
BC错误；
D．对于单个分子来说，由于时刻会和别的分子发生碰撞，所以速率随时发生变化，D错误。
故选A。
5．D
【详解】
由理想气体态方程可知
将图中压强及体积数据代入可知AB两点的温度相同，故AB应在同一条等温线上，而等温线为双曲线的一支，如图所示
则由图可知，从A到B温度应先变大后变小，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】
A．在图像中，过坐标原点的直线为等压变化，不过坐标原点，故不是等压变化，故A错误；
B．由题图可知，为等温变化，温度不变，故内能不变，故B正确；
C．到为等压变化，由到体积减小，由于质量不变，故密度增大，故C错误；
D．过程为等容变化，气体对外不做功，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．由于分子之间有间隔，所以在标准状况下气体的摩尔体积为22.4L，可知单个分子体积不是，A错误；
B．物体间的扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果，B正确；
C．由可知，如果气体温度升高，体积变大，气体的压强不一定变大，C错误；
D．液体中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映液体分子运动的无规则性，D错误。
故选B。
8．C
【详解】
设右边的空气记为A，左边的空气记为B，则
如果使左右水银面高度差h变小，则A的体积增大，B的体积减小，A、B气体压强差减小，假设气体体积不变，由查理定律计算得出压强变化量
初状态时，T相等，如果同时使两边空气柱升高相同的温度，则B增加的压强大于A增加的压强，两水银面高度差将会增大；如果同时使两边空气柱降低相同的温度，则B减小的压强大于A减小的压强，两水银面高度差将会减小，故①错误，②正确；
使玻璃管保持竖直状态突然加速上升，水银处于超重状态，B的压强增大，由玻意耳定律可以知道，B的体积减小，高度差将会减小；使玻璃管保持竖直状态突然加速下降，水银处于失重状态，B的压强减小，由玻意耳定律可以知道，B的体积增大，高度差将会增大，故③正确，④错误，故C正确。
故选C。
9．B
【详解】
AB．由图像可知气体在、两状态时的温度相同，故，又因为可得，选项A错误、B正确；
CD．气体在、两状态时的压强相同，故，又因为可得，故CD错误；
故选B。
10．B
【详解】
传播速度的单位，密度的单位为，压强的单位，所以的单位是，故的单位是，绝热指数无单位，则与的单位相同，故速度表达式可能正确的选B。
11．B
【详解】
假定两个容器的体积不变，即V1，V2不变，A、B中所装气体温度分别为283K和293K，当温度升高△T时，容器A的压强由p1增至p'1
△p1=p'1﹣p1
容器B的压强由p2增至p′2
△p2=p′2﹣p2
由查理定律得
因为
p2=p1
所以
△p1＞△p2
即水银柱应向右移动，故B正确，ACD错误．
故选B。
12．C
【详解】
ABD．根据查理定律可知压强的变化Δp与摄氏温度的变化Δt成正比。根据题意可知，每升高1℃，压强的增量为500Pa，故A、B、D错误；
C．由查理定律可得
代入数据解得
p1=1.37×105Pa
则它在0℃时，压强为
p0=p1-500Pa=1.365×105Pa
故C正确。
故选C。
13．BD
【详解】
A．气体由状态b变到状态a，温度降低，其内能减少，ab连线过原点，表示体积不变，A错误；
B．气体由状态a变到状态d，温度升高，其内能增加，根据
压强不变，温度升高，体积增加，B正确；
C．气体由状态d变到状态c，温度降低，其内能减少，dc连线过原点，表示体积不变，C错误；
D．气体由状态a变到状态c，温度降低，其内能减少，气体由状态a变到状态d，体积增加，气体由状态d变到状态c，体积不变，则气体由状态a变到状态c，体积增加，D正确。
故选BD。
14．ABD
【详解】
A．气体分子间有间隙，因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积，A正确；
B．温度是分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的剧烈程度，因此只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，B正确；
C．气体的压强是由气体分子无规则运动时与器壁表面碰撞时的作用力引起的，与超重、失重无关，C错误；
D．由盖—吕萨克定律知气体在等压膨胀时满足
故体积增大时温度一定升高，D正确；
E．气体温度不变，体积增大，压强减小，单位时间单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，E错误。
故选ABD。
15．ACE
【详解】
在V T图象中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体状态方程知
可见，当压强增大，等压线的斜率
变小
由题图可确定，BD错误，ACE正确。
故选ACE。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）理想气体发生等压变化，由盖·吕萨克定律得
解得
（2）由图乙可知，当压敏电阻的阻值变为时，压力，由平衡条件
由查理定律得
解得
17．
【详解】
对单位时间压入客舱的气体及客舱内原有气体为研究对象，设每单位时间客舱气体体积为，有
解得