1.5气体实验定律基础巩固练习（Word版含答案）

1.5气体实验定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．对一定质量的气体,下列说法正确的是( )
A．压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大
B．压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大
C．压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大
D．压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大
2．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸在两个固定的竖直光滑挡板之间悬空而静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，汽缸始终不接触地面。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则下列结论中正确的是（　　）
A．若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压强增大，则汽缸的上底离地面的高度将增大
C．若大气压强不变，降低缸内气体温度，则活塞距地面的高度将不变
D．若大气压强不变，升高缸内气体温度，则汽缸的上底面距地面的高度将减小
3．以下说法正确的是（　　）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关
B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
C．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则热运动
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
4．对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图所示，则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是(　　)
试卷第1页，共3页
A． B．
C． D．
5．如图，竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体________（填选项前的字母）
A．温度升高，则体积增大 B．温度升高，则体积减小
C．温度降低，则压强增大 D．温度降低，则压强减小
6．从气体分子热运动的观点分析判断，下列现象中不可能发生的是（　　）
A．一定质量的理想气体，保持气体的温度不变，体积越大，压强越小
B．一定质量的理想气体，保持气体的体积不变，温度越高，压强越大
C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大
D．一定质量的理想气体，气体的温度升高，体积减小，压强减小
7．网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的p—V图像中，一定质量的理想气体从状态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过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
B．状态B气体的温度大于状态D气体的温度
C．状态A对应的是图丙中的图线①
D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
8．如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中（　　）
A．A和B瓶中的药液一起下降
B．A瓶中的药液用完后B瓶药液才开始下降
C．A瓶上方的气压始终小于B瓶上方的气压
D．随着B瓶液面下降，注射速度变慢
9．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 （ ）
A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小
B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大
C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越小
D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小
10．如图所示，一定质量的理想气体经历了的状态变化过程，则下列说法正确的是（　　）
A．过程中，气体分子间距减小 B．过程中，气体内能增加
C．过程中，气体压强减小 D．过程中，外界对气体做正功
11．湖底温度为7℃，有一球形气泡从湖底升到水面（气体质量恒定）时，其直径扩大为原的2倍。已知水面温度为27℃，大气压强p0=75cmHg，则湖水深度约为（　　）
A．65m B．55m C．45m D．25m
12．一定质量的气体从状态a开始，经历ab、bc两个过程，其p-T图像如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．状态a的体积小于状态b的体积
B．状态a的体积小于状态c的体积
C．状态a分子的平均动能大于状态b分子的平均动能
D．状态a分子的平均动能大于状态c分子的平均动能
13．如图所示，一个顶端开口的绝热气缸竖直放置，上部气缸高，下部气缸高为，上下两部分内部横截面积分别为S和，下部用绝热轻活塞封闭一定质量的气体，气缸底部有一电热丝（不计体积和质量）可对气体加热，活塞上方有水银，当气体温度为27℃时下部水银柱高，上部水银柱高，已知大气压为，活塞厚度不计，则（　　）
A．加热气体，当温度为时水银恰好全部进入上部气缸
B．加热气体，当温度为时水银恰好全部进入上部气缸
C．当温度为时缸内气体压强为
D．当温度为时缸内气体压强为
14．如图所示，倾斜放置两端封闭的玻璃管内，有一段汞柱分隔出上下两段气柱，为了使下段气柱体积减小，可采用的办法是（　　）
A．把玻璃管放平
B．使两段气柱温度一起均匀降低
C．使玻璃管水平向左加速运动
D．使玻璃管绕轴做圆周运动
15．如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程，其中气体体积减小的过程为　　
A．
B．
C．
D．
二、填空题（共4题）
16．家用24cm（内径）的高压锅，锅盖上排气孔的直径是0.3cm，限压阀的质量为0.08kg。如果上海地区用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内的最高水温大约为___________℃。若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内的最高水温将___________（填“升高”、“减低”或“不变”）。（上海地区的大气压强为1.0×105Pa）
T（℃） 100 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128
P（×105Pa） 1.01 1.43 1.54 1.63 1.75 1.87 1.99 2.11 2.26 2.41 2.58
17．如图，一定量的理想气体从状态经热力学过程后又回到状态。对于三个过程，过程中，气体始终_________（填“吸热”或“放热”），过程中，气体始终______（填“吸热”或“放热”），过程中，气体的温度如何变化，答：__________________
18．气缸侧立于水平面上，质量为的活塞位于气缸口处，并将一定质量的气体封闭于气缸中，如图甲所示，不计活塞与缸壁间摩擦。将气缸顺时针缓慢旋转至直立位置时，测得气体温度为，如图乙所示，已知气缸在旋转过程中，活塞在气缸中的位置始终不变。则此时气体压强为_________。之后保持温度不变，在活塞上方加________的重物，活塞可以将气体的体积压缩一半。（大气压强为）
19．某同学设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出（B管的体积与A泡的体积相比可略去不计）．该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：
该同学将上表中环境温度t(℃)和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器，绘制出x-T图像，如图（b）所示，请根据图像提供的信息：
(1)写出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式______________；
(2)推断出当时的大气压强值p0＝_______cmHg；
(3)由于大气压要随季节和天气变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压强p0′比上述大气压p0低了1 cmHg，那么此次测量的温度测量值与其实际的真实值相比是_______（选填“偏大”或“偏小”）的，测量值与真实值差_______℃．
三、综合题（共4题）
20．一定质量的理想气体经历了如图所示的 A B C D A 循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。A 状态的压强为1.2 105 Pa，求：
（1）B 状态的温度
（2）完成一个循环，气体与外界热交换的热量
21．如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞面积S＝100cm2．活塞与气缸壁无摩擦且不漏气．此时，气缸的长度为L，缸内气体的温度为27°C，活塞正好位于气缸正中，整个装置都静止，弹簧的形变量为30cm．已知大气压恒为p0＝1.0×105 P a ，重力加速度为g＝10m/s2．求：
①弹簧的劲度系数K
②当缸内气体的温度升高到87°C时，活塞与气缸缸口AB的距离是多少？
22．如图所示，两端开口内壁光滑的导热汽缸竖直固定放置在地面上，活塞A质量mA=1kg，活塞B质量mB=2kg，两个活塞由长度为L=20cm的轻杆相连，A活塞的横截面积SA=10cm2，B活塞的横截面积SB=20cm2，两活塞均不计厚度，活塞间封闭有一定质量的理想气体。上方较细的气缸足够长，下方较粗的气缸长度为H=20cm，开始时，活塞B距离地面h=10cm，活塞B下面有一弹簧上端固定在活塞B上，下端固定在地面上，弹簧的劲度系数k=175N/m，此时弹簧处于原长，整个装置处于静止状态。大气压强恒为，初始时汽缸周围环境温度T=400K，重力加速度g为10m/s2。
（1）求初始时活塞间封闭气体的压强p1；
（2）若缓慢降低环境温度至200K，求活塞B到地面的距离。
23．一定质量的气体，在状态变化过程中的p T图像如图所示，在A状态时的体积为V0，试画出对应的V T图像和p V图像（标注字母和箭头）。
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．C
5．A
6．D
7．C
8．B
9．B
10．B
11．A
12．B
13．B
14．B
15．A
16． 122 不变
17． 吸热 放热 根据理想气体状态方程， 先增大后减小，气体的温度先升高后降低；
18． ； 3
19． x＝75－0.2T 75 偏大 5
20．①600K ②180J
21．①7000N/m ②0. 4L
22．(1)；(2)20cm
23．
答案第1页，共2页