1.5气体实验定律 同步练习（Word版含答案）

1.5气体实验定律同步练习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．关于理想气体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．理想气体存在分子势能
B．理想气体的内能是分子平均势能和平均动能的总和
C．一定质量的理想气体内能仅跟体积有关
D．一定质量的理想气体内能仅跟温度有关
2．一定质量的气体，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
3．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度为0℃时，其体积为，当温度升高为时，体积为V，那么每升高1℃增大的体积等于（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示是一种火炮的复位装置示意图，开炮时，炮管反冲带动连杆活塞使油压缩空气，此过程空气跟外界没有热传递，反冲结束后，被压缩的空气推动活塞使炮管复位，设开炮前封闭空气的压强为，热力学温度为，体积为，炮管反冲使空气的热力学温度为，体积压缩为，则反冲后空气的压强为（　　）
A． B． C． D．
5．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
6．某同学设计了一种温度计，结构如图所示，大玻璃泡A封装一定质量气体，与A相连的B管（内径可忽略）插在水槽中，管内有长度为x的水柱，可根据水柱长度来判断环境温度。下列分析正确的是（　　）
A．若大气压强不变，温度升高，x增大
B．若大气压强不变，温度降低，x增大
C．若气温不变，大气压强增大，x减小
D．若气温不变，大气压强减小，x增大
7．一定质量的理想气体状态变化过程中，其压强p与摄氏温度t的变化规律如图中直线ab所示（直线ab延长线通过坐标原点），根据图像可以判定a、b两点的体积大小( )
A．
B．
C．
D．无法判断
8．处于竖直面内两端开口粗细均匀的U形管内用两段水银柱封闭一定质量的空气．稳定后空气柱的长为l，各液面P、Q、M、N位置如图．当气体温度升高时，下列说法中正确的是（　　）
A．空气柱的长度l减小
B．空气柱的长度l不变
C．液面MN间高度差减小
D．液面MN间高度差不变
9．一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为T1和T2时，各速率区间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所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中实线对应于气体的内能较大
B．图中两条曲线下面积不相等
C．图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目
D．理想气体温度为T1时，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数多
10．一定质量的理想气体，从一个状态变化到另一个状态，在如图所示的四个图中，描述的变化过程可能相同的是（　　）
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
11．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经等温变化到状态B，再经等容变化到状态C，A、C压强相等，则下列说法正确的是（　　）
A．从A到B气体分子平均动能增加
B．从B到C气体分子平均动能不变
C．A、C状态气体压强相等的原因是分子撞击器壁的平均作用力相等
D．从A到B过程气体压强变小的原因是分子的密集程度减小
12．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（　　）
A．TA＝TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能不变
B．TA＞TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能减少
C．TB＜TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能增加
D．TB＞TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能减少
13．一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
14．一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（　　）
A．空气密度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子速率都增大
D．空气质量增大
15．如图所示，一定质量的理想气体，由状态经过过程到达状态或者经过过程到达状态。设气体在状态和状态的温度分别为和，在和过程中吸收的热量分别为和。“则下列关系式正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
二、填空题（共4题）
16．封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则由状态A变到状态B过程中，气体___________热量（填“吸收”、“放出”或“既不吸收也不放出”）；状态C气体的压强___________状态D气体的压强（填“大于”、“小于”或“等于”）。
17．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高，上端空气柱长为，如图所示，已知大气压强为，此时封闭气体的压强是______。
18．地球大气上下温差过大时，会造成冷空气下降热空气上升，从而形成气流漩涡，并有可能逐渐发展成龙卷风。热气团在上升过程中，若来不及与外界发生热交换，因外界大气压强减小，热气团气体体积发生改变，热气团对外做___________（选填“正”或“负”）功，热气团内气体分子的无规则热运动会___________，（选填“增强”、“减弱”）。
19．某实验小组用如图所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
（1）关于该实验，下列说法正确的是________。
A．实验前应将注射器内的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p－ 的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）如图是甲、乙两同学在实验中得到的p－图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_________。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，质量为的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞静止时气体体积是气缸体积的，活塞与气缸紧密接触且不漏气，已知活塞的横截面积，大气压，环境温度为，。求：
（1）封闭气体的压强为多少？
（2）如果给气缸加热，使封闭气体的温度缓慢升高，当活塞缓慢上升到气缸顶端时，封闭气体的温度为多少摄氏度？
21．新冠病毒具有很强的传染性，转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱（即舱内气体压强低于外界的大气压强），这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出，隔离舱内负压（舱内外压强差）为时效果比较理想，负压小于或者大于时会发生声光报警。若救护车出发时该负压舱容积为，温度为，舱内压强为，转运到某地区后，外界温度变为，外界大气压强为，已知负压舱导热性良好，气体均可视为理想气体，绝对零度取，阿伏加德罗常数。
（1）若初始时气体的摩尔体积为，请粗略估算一下负压仓中内气体分子个数是多少？（保留两位有效数字）
（2）若负压舱运输过程中与外界没有气体交换且气体体积不变，则运送到该地区后负压舱内外压强差是多少？会不会发生报警？
（3）若转运到该地区后负压舱内需保持的稳定负压，需要充入气体。求充入气体的体积。（结果用分数表示）
（4）若在某次转运演练时关闭进气和排气装置，发现救护车启动时原来负压的隔离舱内温度升高，体积视为不变，负压隔离舱会不会发生声光报警？
22．如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、和S．已知大气压强为P0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间．此时两活塞的位置如图所示．(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)
(i)现对被密封的气体缓慢加热，当活塞B向左移动距离刚好为l时，求封闭气体的温度；
(ii)当气体温度缓慢上升到2 T0时，求两活塞之间轻线的拉力．
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）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．C
5．C
6．B
7．B
8．D
9．A
10．B
11．D
12．D
13．C
14．B
15．C
16． 吸收 大于
17．
18． 正 减弱
19． D 研究气体的质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）
20．（1）；（2）127℃
21．（1）；（2）；会发生报警；（3）；（4）不会发生声光报警
22．(i) (ii)
23．
答案第1页，共2页