第二章气体定律与人类生活 专项测试（Word版含解析）

第二章、气体定律与人类生活
一、单选题
1．如图是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （　　）
A．刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B．刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C．刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
D．以上情况一定均会发生
2．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中两条曲线下面积不相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形
C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
3．一位同学用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将它们放置在水平木板上，再在气球的上方平放一块轻质塑料板，如图所示。这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，气球一直没有破裂，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　）
A．气球内气体的压强是由于气体重力而产生的
B．由于该同学压迫气球，球内气体分子间表现为斥力
C．气球内气体分子平均动能不变
D．气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和
4．对于下列实验，说法不正确的是（　　）
A．甲图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
B．乙图是模拟气体压强产生的机理，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C．丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明云母的导热性能具有各向异性
D．丁图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是浸润液体
5．如图所示，一导热良好的足够长气缸水平放置在光滑水平桌面上，桌面足够高，气缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮，一端连接在活塞上，另一端挂一钩码，滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行，不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g，大气压为p0，钩码质量为m1，活塞质量为m2，气缸质量为m3，活塞横截面积为S。则释放钩码，气缸稳定运动过程中，气缸内理想气体的压强为（　　）
A． B．
C．p0 D．
6．分子间引力和斥力大小随分子间距离变化的图像如图所示。两图像交点为e，e点的横坐标为，下列表述正确的是（　　）
A．曲线表示引力随分子间距离变化的图线
B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，这是气体分子间的平均距离小于导致的
C．当分子间距离由逐渐变为的过程中，分子势能增加
D．当分子间距离由逐渐变为的过程中，分子势能减小
7．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
8．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　）
A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm
9．学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几种方案.如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，“M”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是（　　）
A． B． C． D．
10．一定质量的气体保持体积不变，则下列说法中错误的是（　　）
A．温度每升高1℃，其压强就增加
B．温度每降低1℃，其压强就减少0℃时压强的
C．气体压强的增量与温度的增量成正比
D．图像在p轴上的截距是它在0℃时的压强
11．如图所示，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的两段理想气体。外界温度和大气压均不变，当将管慢慢地向上提起时，管内气柱的长度（　　）
A．l1变小，l2变大 B．l1变大，l2变小
C．l1、l2都变小 D．l1、l2都变大
12．下面的表格是某年某地区1-6月份的气温与气压对照表：
月份 1 2 3 4 5 6
平均气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2
平均大气压/105Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984
根据表数据可知：该年该地区从1月份到6月份（　　）A．空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势
B．速率大的空气分子所占比例逐渐增加
C．单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈增加的趋势
D．单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势
13．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。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（　　）
A．L1和 L2都变小 B．L1和 L2都变大
C．L1变大，L2变小 D．L1变小，L2变大
二、多选题
14．关于一定量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积
B．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高
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
15．如图所示，一定质量的理想气体经过一系列过程，下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．b→c过程中，气体压强不变，体积减小
D．c→a过程中，气体压强增大，体积减小
E．c→a过程中，气体温度升高，体积不变
16．一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B.这一过程的V－T图象表示如图所示，则(　　)
A．在过程AC中，外界对气体做功，内能不变
B．在过程CB中，外界对气体做功，内能增加
C．在过程AC中，气体压强不断变大
D．在过程CB中，气体压强不断减小
三、填空题
17．在对于温度精度要求不高的工业测温中，经常使用压力表式温度计。该温度计是利用一定容积的容器内，气体压强随温度变化的性质制作的。当待测物体温度升高时，压力表式温度计中的气体分子的平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数___________（选填“增加”“减少”或“不变”）。
18．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，那么变到状态B时气体的体积为________L，变到状态C时气体的压强为_______Pa。
19．如图，粗细均匀的长玻璃管竖直放置且开口向下，管内的水银柱封闭了一部分体积的空气柱．当外界大气压缓慢减小，水银柱将_______（上升、不动、下降）；若大气压减小△p，水银柱移动L1，大气压再减小△p，水银柱又移动L2，则：L1_______L2（选填“>”、“<”、“=”）．（保持温度不变）
20．大气压强p0＝1.0×105Pa。某容器的容积为20L，装有压强为20×105Pa的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为______。
四、解答题
21．国家药监局发布通知，自2026年11日起我国将全面禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。如图所示，水银血压计由气囊、袖带橡皮囊和检压计（由示值管、水银、水银壶组成）三部分组成袖带橡皮囊分别与气囊和检压计的水银壶相连。示值管是很细的玻璃管，与大气相连。初始时，示值管刻线与水银壶内水银液面相平，反复挤压气囊可向袖带橡皮囊和水银壶内充气。每次挤压气囊可向袖带橡皮囊和水银壶内充入压强为750mmHg的气体40mL，袖带橡皮囊最大容积为200mL，其内部气体体积小于最大容积时其内气体压强等于大气压强，水银壶容积不变，水银上方气体体积为80mL，连接管内气体体积不计。开始充气前，袖带橡皮囊是瘪的，内部残留气体为50mL。大气压强恒为750mmHg，充气过程温度保持不变，忽略水银表面张力的影响。
①第几次充气时，示值管内水银液面开始上升
②当示值管内水银液面上升了90mm时，求水银壶内气体质量与原气体质量的比值（认为壶内水银上方气体均为空气，环境温度保持不变，壶内水银液面下降忽略不计）。
22．为做好新型冠状病毒肺炎（）疫情的常态化防控工作，学校组织工作人员每天对校园进行严格的消毒，如图是某喷雾消毒桶的原理图。喷雾器的容积为，打气筒的容积为。某次使用时，装入了药液，然后关闭所有阀门及加水口，并通过打气筒打气使筒内上方气体压强达到时，停止打气并打开喷雾阀门开始喷雾，当气体压强降为时，喷雾器不能正常喷雾。要使喷雾器能再次喷雾，需要用打气筒再向里打气，提高桶内的压强。已知外界大气压为，不考虑桶内药液产生的压强，整个过程可视为温度不变。
（1）喷雾器从开始喷雾，到不能正常喷雾，桶内剩余药液有多少？
（2）要把桶内剩余药液全部喷完，需用打气筒至少再打多少次气？
23．新冠肺炎疫情发生以来，各医院都加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备，喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为，打气筒每次打气能向储液桶内压入的空气。现往储液桶内装入药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
（1）若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到，求打气筒打气次数。
（2）当储液桶内消毒液上方的气体压强达到后，打开喷雾器开关直至储液桶消毒液上方的气压为，求在这过程中储液桶喷出药液的体积。
五、作图题
24．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)
0 ℃ 100 ℃
100以下 1.4 0.7
100～200 8.1 5.4
200～300 17.0 11.9
300～400 21.4 17.4
400～500 20.4 18.6
500～600 15.1 16.7
600～700 9.2 12.9
700～800 4.5 7.9
800～900 2.0 4.6
900以上 0.9 3.9
试作出题中的分子运动速率分布图像。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
一开始玻璃管处于平衡状态，放手后，玻璃管可能速度向上，或者向下，或者为零。刚开始运动时，玻璃管的内部气体的压强大于外部，所以玻璃管的加速度大于重力加速度g；最初水银所受合力为零，当玻璃管向下或向下运动后，内部气体压强减小，内外气体压强差减少，所以最初的短时间内，水银的加速度在逐渐变大，玻璃管的加速度逐渐变逐渐变小。
故选D。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A错误；
B．由图可知，具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率小，说明虚线为0℃的分布图象，故对应的平均动能较小，故B错误；
C．实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100℃时的情形，故C正确；
D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，故A错误；
B．该同学压迫气球，气体分子间距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，故B错误；
C．球内气体温度可视为不变，所以气球内气体分子平均动能不变，故C正确；
D．气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误。
故选C。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．溴蒸气的扩散实验中，若温度升高，分子运动加剧，因此扩散的速度加快，A正确；
B．模拟气体压强产生的机理实验中，说明气体压强是由气体分子对器壁持续的碰撞产生的，B正确；
C．蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，从实验中可以看出，沿不同方向，传热快慢不同，说明云母的导热性能具有各向异性，C正确；
D．把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是不浸润液体，D错误。
故不正确的选D。
5．A
【解析】
【详解】
对钩码、活塞和气缸的整体，由牛顿第二定律可知
对气缸
联立解得
故选A。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．分子间引力和斥力都随分子距离的增大而减小，而斥力减小的更快，则曲线表示斥力随分子间距离变化的图线，故A错误；
B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，分子间的距离依然超过，分子间的作用力可忽略不计，这是气体分子间的压强导致的，故B错误；
CD．分子间距为时斥力等于引力为平衡位置，当分子间距离由逐渐变为的过程中，分子间表现为引力，距离增大，分子力做负功，则分子势能增加，故C正确，D错误；
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．缸内气体开始的压强、温度、体积分别为
， ，
水银恰好全部进入上部气缸时，气体的压强、体积分别为
，
根据理想气体状态方程有
代入数据解得
所以A错误；B正确；
CD．当温度为时缸内气体做等容变化，则有
解得
所以CD错误；
故选B。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
取全部气体为研究对象，可视为将15L的气体等温压缩为6L，由玻意耳定律可得
得
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．要想让风经过过道，过道左右两端的气压应该不同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同，A图中，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，A错误；
B．B图中，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，B错误；
C．C图中，过道右端的通风道有凸起，所以相同时间风经过过道右端的通风道时路程长，则风速较快，所以过道右端的气压小于左端的气压，所以空气会从过道的左端流向右端，过道中有风通过，此方案不需要消耗其他能量，既有效又节能，此方案合理，C正确；
D．图D中，过道中有电动机，电动机工作时过道中空气流动速度加快，气压减小，空气会从过道口流进来而通风，但需要消耗电能，故此方案虽有效但不节能，不合理，D错误。
故选C。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．气体发生等容变化，由查理定律得
气体温度每升高1℃，压强就增加T温度时压强的倍，故A错误，符合题意；
B．气体发生等容变化，由查理定律得
气体温度每降低1℃，压强就减少T温度时压强的倍，0℃=273K，故气体温度每降低1℃，其压强就减少0℃时压强的，故B正确，不符合题意；
C．气体发生等容变化，由查理定律得
气体压强的增量与温度的增量成正比，故C正确，不符合题意；
D．气体发生等容变化，p-T图象的反方向延长线是过原点的正比例函数图象，t=0℃时T=273K，p-t 图象与p轴的交点温度为0℃，p-t图象在p 轴上的截距是它在0℃时的压强，故D正确，不符合题意。
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
当将管慢慢地向上提起时，假设上段空气柱长度不变，则下段空气柱体积增大，由玻意耳定律可知压强减小，从而导致上段气体压强减小，因此上段气体体积增大，故l1、l2都变大，故ABC错误，D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．该年该地区从1月份到6月份平均气温逐渐升高，所以空气分子热运动的剧烈程度呈增强的趋势。A错误；
B．平均气温逐渐升高，率大的空气分子所占比例逐渐增加。B正确；
C．平均大气压逐渐减小，单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势。C错误；
D．平均大气压逐渐减小，单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈减弱的趋势。D错误。
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
由玻意耳定律
把玻璃管缓慢向上提起，L2增大，P2减小，P1减小，L1增大，B正确，ACD错误。
故选B。
14．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．气体分子之间的距离远远大于分子本身的直径，所以气体分子的体积小于每个气体分子平均所占有的空间体积，故A错误；
B．温度是分子平均动能得标志，增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高，故B正确；
C．气体对容器壁的压强是气体分子不断撞击器壁产生的，与超失重无关，故C错误；
D．等压变化过程，体积与热力学温度成正比，体积膨胀，温度升高，故D正确。
故选BD。
15．ACE
【解析】
【详解】
A、由图可知过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知，根据玻意耳定律可得，即压强减小，体积增大，故A正确；
B、由图可知过程中，气体压强不变，温度降低即，根据可得，即体积减小，故B错误，C正确；
D、根据可得可知过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，故D错误，E正确．
点睛：从P-T上找出各物理量之间的关系，分析气体的变化过程，根据气态方程进行分析，是我们解决此类问题的突破口．
16．AC
【解析】
【详解】
AC过程中气体温度不变，气体内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，由理想气体状态方程：PV/T=C可知，气体压强增大，故AC正确；CB过程气体温度升高，气体内能增加，该过程气体体积不变，外界对气体不做功，由理想气体状态方程：PV/T=C可知，气体压强增大，故BD错误；故选AC．
点睛：根据图象所示气体体积与温度的变化情况，应用理想气体状态方程可以判断出气体压强如何变化，根据气体温度的变化，可以判断出气体内能的变化．
17． 增大 增加
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据温度是分子平均动能的标志，所以当待测物体温度升高时，压力表式温度计中的气体分子的平均动能增大。
[2]根据理想气体的状态方程可知，在一定容积的容器内，体积不变，温度升高，则气体的压强增大，根据气体分子压强的微观解释可知单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增加。
18． 30
【解析】
【分析】
【详解】
[1]状态B变到状态C的直线通过（0K，0Pa），所以BC直线表示等容变化，BC直线反向延长线通过点（273K，），根据气体方程
得，变到状态B时气体的温度是
AB段与t轴平行，表示是等压变化，根据气体方程
得
变到状态B时气体的体积为
[2]根据气体方程
研究 ，知该过程是等容过程，有
变到状态C时气体的压强为
19． 下降 <
【解析】
【详解】
设外界大气压为，封闭气体的压强为，封闭气体的横截面为S，气柱的长度为，封闭水银柱受力平衡： ，解得 ，由于气体的温度不变，所以的乘积应该是一定值，设为C，则 解得 ， 当外界大气压降低相同的量时，根据函数关系可知气柱的长度会增加，且气柱移动的长度 ．
20．1∶20
【解析】
【详解】
根据
p1V1=p2V2
得
p1V0=p0V0＋p0V
因
V0=20L
则
V=380L
即容器中剩余20L压强为p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为400L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比，即
21．①4次；②22:25
【解析】
【分析】
【详解】
①袖带橡皮囊最大容积记为Vm，充气前，袖带橡皮囊是瘪的，内部气体体积设为V1，设经n次充气，袖带橡皮囊达到最大容积。每次挤压气囊可向袖带橡皮囊和检压计内充入压强为750mmHg的气体的体积设为V0，则有
解得
故第4次充气时，示值管内水银液面开始上升。
②水银壶内气体体积为
体积不变，初状态压强为
末状态压强为
水银壶内末状态下的气体在压强为p0时的体积设为V3，根据玻意耳定律得
水银壶内气体质量与原气体质量的比值为
22．（1）；（2）需用打气筒至少再打24次气
【解析】
【详解】
（1）对喷雾器内的气体，初态
，
末态
根据玻意尔定律得
解得：
喷雾器内剩余药液的体积
（2）对喷雾器内的气体和待打入的气体有
解得：
需用打气筒至少再打24次气
23．（1）40次；（2）4L
【解析】
【详解】
（1）对储存桶内液体上方气体，打气前压强，体积
打气后压强，体积
由玻意耳定律得
解得
打气次数
次
（2）对储存桶内液体上方气体，喷出药液后压强，体积
由玻意耳定律得
得
则喷出药液的体积
24．见解析
【解析】
【详解】
分子运动速率分布图像如图所示：
横坐标：表示分子的速率
纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页