第二章气体状态变化专项复习 （word版含答案）

气体状态变化专项复习题
一、气体压强的计算
【1】如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压强为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？
【2】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，求各被封闭气体的压强．
二、气体状态变化规律的应用
【1】关于理想气体的说法正确的是 ( )
A. 只有当温度很低时，实际气体才可当作理想气体
B. 只有压强很大时，实际气体才可当作理想气体
C. 在常温常压下，许多实际气体可当作理想气体
D. 所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体
【2】(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　)
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B．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
C．气体分子的总数增加
D．单位体积内的分子数目增加
【3】已知离地面越高时大气压强越小，温度也越低。现有一气球由地面向上缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何 ( )
A. 大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积增大
B. 大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气体体积减小
C. 大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积减小
D. 大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大
【4】如图所示，两端开口的足够长U型玻璃管，左管插入足够大的水银槽中，右管内有一段水银柱，管中封闭有一定质量的理想气体，左管始终没有离开水银面，下列说法中正确的是（ ）
A．保持管子不动而将气体的温度降低一些，则右管内水银柱不动
B．保持管子不动而将气体温度升高一些，则左管内外液面高度差增大
C．保持温度不变，把管子向上移动一些，则左管内外液面高度差增大
D．保持温度不变，把管子向下移动一些，则封闭气体的体积不变
【5】密闭在钢瓶中的气体，温度从变为，用热力学温标表示，温度升高了______，气体的压强变为初始压强的________倍。
【6】气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞质量m=10kg，活塞封闭了一定质量的理想气体，此时气柱长度为L1=0.4m．已知大气压为p0=1×105Pa．现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=600N，试通过计算判断：保持温度不变，能否将活塞从气缸中拉出？（取重力加速度g=10m/s2）
【7】有一内径相同的U形玻璃细管ABCD，A端封闭、D端开口，AB、CD长度均为40cm，BC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端，竖直段水银柱长为18cm，水平段水银柱长为4cm，如图所示。已知大气压强为75cmHg，温度为270C，现将U形玻璃细管以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上，求：
(1)翻转后AB管中水银柱的长度；
(2)保持A、D端竖直向上，缓慢升高A中气体的温度，使CD管中的水银柱长度变为18cm，求此时气体的温度。
【8】如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左、右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20cm，环境温度为304k。已知大气压强恒为76cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19cm。
(1)求此时左、右两管水银面的高度差；
(2)再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20cm。求此时气体A的温度。
【9】如图所示为一水平放置的导热性能良好的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，左端竖直管与水平管的粗细相同，右端竖直管与水平管的横截面积之比为2:1。一段长为12cm的水银柱位于图中所示位置且封闭一段空气柱，周围环境的温度为270C，大气压强为75cmHg，求：
(1)若周围环境的温度缓慢降到 -30C时空气柱的长度是多少？
(2)若周围环境的温度缓慢上升到1190C时空气柱的长度是多少？
三、气体状态变化的图像
【1】如图所示，、表示两部分气体的等压线，根据图中信息可知，当，气体的体积比气体的体积大 ( )
A. B. C. D.
【2】如图所示是一定质量的理想气体的图像，在气体由状态变化到的过程中，其体积 ( )
A. 一定不变 B. 一定减小 C. 一定增大 D. 不能判定怎样变化
【3】有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”，分别得到如下四幅图象如图所示。则如下的有关他们的说法，不正确的是 ( )
A. 若甲研究的是查理定律，则他作的图象可能是图
B. 若乙研究的是玻意耳定律，则他作的图象是图
C. 若丙研究的是查理定律，则他作的图象可能是图
D. 若丁研究的是盖吕萨克定律，则他作的图象是图
【4】(多)如图所示，由导热性良好材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述气缸中被封闭的理想气体状态变化的图像中与上述过程不相符合的是 ( )
A. B. C. D.
【5】(多)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是 ( )
A. 甲是等压线，乙是等容线
B. 乙图中p-t图线与t轴交点对应的温度是-273.150C，而甲图中V-t图线与t轴的交点不一定是-273.150C
C. 由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D. 满足乙图变化规律的气体，温度每升高10C，压强增加量相同
四、多研究对象的问题
【1】在一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成、两部分空间，在、两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，部分气体的体积大于部分气体的体积，温度相同，如图所示。若拔出销钉后，达到平衡时，、两部分气体的体积与的大小关系是
A. B. C. D. 条件不足，不能确定
【2】在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。
【3】如图所示，粗细均匀的U形管竖直固定，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银的左、右液面高度相差，右管上方的水银柱高h=14cm。初状态环境的热力学温度为300k，A中气体的长度L1=30cm，外界大气压强恒为p0=76cmHg。现保持温度不变，在右管中缓慢注入高度的水银，此时下方水银左、右液面等高。然后给A中气体缓慢升温，使A中气体长度变为40cm，此时左管竖直部分仍有水银。求：
(1)初始水银的左，右液面的高度差；
(2)升温后的热力学温度T(结果保留三位有效数字)。
【4】如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0=300K。有一光滑薄导热活塞C将容器分成A、B两室，B室的体积是A室体积的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管，两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门k’，可与大气相通。已知外界大气压等于76cmHg(1atm)。
(1)若A室内气体的温度保持不变，则将阀门K打开后，A室的体积变成多少？
(2)若打开阀门k后将容器内的气体从300k分别加热到450k和750k，则U形管内两边水银柱的高度差各为多少？
五、气体质量变化的问题
【1】用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为的空气，自行车内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了次后胎内空气压强为 （ )
A. B. C. D.
【2】用活塞式抽气机在温度不变的情况下从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的，要使容器内剩余气体的压强减为原来的，抽气次数应为 ( )
A. B. C. D.
【3】一个容积恒为V0的气罐，经检测内部封闭有压强为3p0、温度为300k的气体(可视为理想气体).现将罐内气体压强变为p0．
(1)仅降低气体的温度，则气体温度要降低到多少
(2)仅缓慢地放出一部分气体(罐内气体温度不变)，求气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值．
参考答案
一、气体压强的计算
【1】答：　p0＋　p0－
【2】答：甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1
二、气体状态变化规律的应用
【1】 ( C )【2】(　BD　)【3】 ( C )【4】（ D ）【5】 答：30 1.1
【6】答：不能将活塞从气缸中拉出
【7】答：（1）；（2）T3=750k t3=4770C，
【8】答：(1)左、右水银面高度差 (2)
【9】答：(1)气柱长度是72cm (2)空气柱长度为98cm.
三、气体状态变化的图像
【1】 ( D )【2】 ( D )【3】 ( C )【4】 ( ABC )【5】 ( AD )
四、多研究对象的问题
【1】(A)
【2】答:22.5 cm　7.5 cm
【3】答：(1)=20cm (2)745k
【4】答：(1)若A室内气体的温度保持不变，则将阀门k打开后，A室的体积变成；(2)若打开阀门k后将容器内的气体从300k分别加热到400k和750k，则U形管内两边水银柱的高度差各分别为0、19cm。
五、气体质量变化的问题
【1】 （ C )【2】 ( B )
【3】答：(1)T2=100k 或 t2=-1730C （2）