第2章 气体定律与人类生活 （Word版含答案）

第2章气体定律与人类生活
一、选择题（共16题）
1．若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
B．乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
C．丙图中密闭气体的压强大小是p0－ρgh
D．丁图中密闭气体的压强大小是p0＋ρgh1
2．一定质量的理想气体从状态a沿abc过程到状态c，其P-T图像如图，其中ac连线的延长线过原点O。则在整个过程中气体的内能（　　）
A．先增大后不变 B．先不变后减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
3．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小了2atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为（　　）
A． B．2 L C． D．3 L
4．如图所示，在斯特林循环的 图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，下列说法中正确的是
A．状态A的温度高于状态C的温度
B． 过程中，单位体积里气体分子数目减小
C． 过程中，气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值变小了
D．一个循环过程中，气体要从外界吸收一定的热量
5．（单）一定质量的理想气体自状态A经状态B变化到状态C，这一过程在V—T图中表示如图2所示，则下述结论错误的是(　　)
A．在过程AB中，气体压强不断变大
B．在过程BC中，气体密度不断变大
C．在过程AB中，气体对外界做功
D．在过程BC中，外界对气体做功
6．一定质量的封闭气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强会增大，从微观角度分析，这是因为（　　）
A．气体分子的总数增加
B．气体分子间的斥力增大
C．所有气体分子的动能都增大
D．气体分子对器壁的平均作用力增大
7．如图所示为一定质量的理想气体的 图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体在状态A的温度一定高于状态B的是（　　）
A． B．
C． D．
8．中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是（　　）
A．火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大
B．火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小
C．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小
D．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大
9．在两端开口的弯管中用两段水银柱封闭了一段空气柱，如图所示，若再往a管内注入少量水银，则
A．ab水银面高度差将减小
B．ab水银面高度差将大于cd水银面高度差
C．b管水面上升的距离小于c管水面下降的距离
D．b管水面上升的距离大于c管水面下降的距离
10．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（　　）
A．L1变大，L2变大 B．L1变小，L2变小
C．L1不变，L2变小 D．L1变小，L2不变
11．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，若在右管中再注入一些水银，平衡后则(　　)
A．两侧水银面A，B高度差h减小 B．两侧水银面A，B高度差h增大
C．右侧封闭气柱体积变大 D．两侧水银面A，B高度差h不变
12．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－ 图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与 轴垂直．气体在此状态变化过程中
A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大
B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小
C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小
D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变
13．一定质量的理想气体，在a状态下的压强、体积、温度分别为p0、V0、T0经历如图所示的变化过程，则(　　)，
A．从a到b过程放出热量
B．从b到c过程吸收热量且全部对外做功
C．从c到a过程外界对气体做功为p0V0
D．回到a状态时的内能比开始在a时的内能大
14．现有一定质量的理想气体，让其从状态a开始，经历过程ab、bc、cd、da回到原状态a，其 图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列说法正确的是（　　）
A．气体从a到b再到c的过程中压强先减小后增大
B．状态a与状态c相比较，气体分子在状态a单位时间内攮击器壁单位面积上的次数较少
C．气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能
D．在过程cd中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
15．关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动反映了悬浮在液体中的小颗粒内部的分子在永不停息地做无规则运动
B．气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小
C．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
D．一定质量的理想气体温度升高、压强降低，一定从外界吸收热量
E．在完全失重状态下，密闭容器中的理想气体的压强为零
16．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、be、cd、de四个过程到达状态e，其中ba的延长线经过原点，bc连线与横轴平行，de连线与纵轴平行。下列说法正确的是（　　）
A．ab过程中气体从外界吸热
B．bc过程中气体内能不变
C．cd过程中气体从外界吸热
D．de过程中外界对气体做功
E．状态a的气体体积比状态d的气体体积小
二、填空题
17．一定质量的理想气体，由状态A通过如图所示的箭头方向变化到状态C，其中曲线AB为双曲线的一部分，直线BC与纵轴平行。则气体由状态A到状态B的过程中，气体的内能　 　（填“增大”“减小”或“不变”）；气体由状态A到状态C的过程中，气体与外界总的热交换情况是　 　（填“吸热”“放热”或“无法确定”）。
18．如图所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体温度　 　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。若实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
19．当大气压强为76cmHg时，如图中四种情况下(图3中h=10 cm)被水银封闭气体的压强分别为：
⑴ 　 　cmHg；⑵ 　 　cmHg；⑶ 　 　cmHg；⑷ 　 　cmHg
20．紧闭瓶盖的塑料瓶下方开一个小孔，让瓶中的水流出，此过程中瓶内气体可看成　 　过程；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，则此时瓶内气体的压强为　 　。（已知液体密度ρ，重力加速度g，外界大气压P0）
三、综合题
21． A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=1×103N时，求
①活塞N向右移动的距离是多少；
②B气缸中的气体升温到多少。
22．如图所示，开口向上、放在水平地面上的竖直气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面的面积为S，不计活塞与缸壁间的摩擦。一质量为2m的物块放在缸底，用不可伸长的细线与活塞相连接且细线刚好拉直而无拉力，这时缸内气体的温度为T0，大气压强为P0，现对缸内气体缓慢加热，重力加速度为g
①当缸底物块对缸底的压力刚好为零时，缸内气体温度为多少？
②当缸内气体体积为原来的1.2倍时，缸内气体温度为多少？
23．如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口，卡口距缸底的高度h=20cm．汽缸活塞的面积S=100cm2，重量G=100N，其下方密封有一定质量的理想气体，活塞只能在卡口下方上下移动．活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，竖直轻弹簧下端与缸底固定连接，上端与活塞固定连接，原长l0=15cm，劲度系数k=2000N/m．开始时活塞处于静止状态，汽缸内气体温度T1=200K，弹簧的长度l1=10cm，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体（大气压P0=1.0×105Pa）．求
（i）当弹簧恢复原长时时汽缸内气体的温度T2；
（ⅱ）当汽缸中的气体温度T3=500K时汽缸内气体的压强P3．
24．如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K（气体只能进入汽缸，不能流出汽缸）与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分气体的压强为p0，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为 的空气，当打气49次后，稳定时汽缸上下两部分的体积之比为9:1，重力加速度大小为g，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求活塞的质量m。
答案部分
1．D
2．B
3．B
4．D
5．C
6．D
7．D
8．C
9．D
10．B
11．B
12．A
13．B,C
14．B,D
15．B,C,D
16．A,C,E
17．不变；吸热
18．升高；变小
19．76；70.8；66；56
20．等温；
21．解：①加力F后，A中气体的压强为
对A中气体，由
则得
初态时
末态时
故活塞N向右移动的距离是
②对B中气体，因活塞M保持在原位置不动，末态压强为
根据查理定律得
解得
22．解：①缸内气体的温度为T1＝T0时，缸内气体的压强为：
当缸底物块对缸底的压力刚好为零时，缸内气体压强为：
气体发生等容变化，则根据查理定律有：
解得：
②当缸内气体体积为原来的1.2倍时，设气体的温度为T3，从温度T2变到温度T3，此过程气体发生的是等压变化，根据盖﹣吕萨克定律有：
解得：
23．解：（i）对活塞受力分析，开始时气体的压强为：
温度为：T1=200K
体积为：V1=lS=10S
弹簧恢复原长时，对活塞受力分析，根据平衡得封闭气体压强为： Pa
体积为：V2=l0S=15S
由理想气体状态方程得：
代入数据解得：T2=330K
（ii）设温度为T时，活塞恰好上移至卡口，此时有： = =1.2×105Pa
V=hS=20S
由理想气体状态方程得：
代入数据解得：T=480K
由于T3=500K＞480K，活塞以上移至卡口，有：V3=hS=20S
由理想气体状态方程得：
代入数据解得：
24．解：开始时，汽缸上部分气体体积为 ，压强为p0，下部分气体体积为 ，压强为 后来汽缸上部分气体体积为 ，设压强为p，下部分气体体积为 ，压强为
打入的空气总体积为 ，压强为p0
由玻意耳定律可知，对上部分气体有：
对下部分气体有：
解得：