2.2气体实验定律（Ⅱ）同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 2.2 气体实验定律（Ⅱ）
一、单选题
1．一定质量的气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度为27，则温度的变化是（　　）
A．升高了450 K B．升高了150
C．降低了150 D．降低了450
2．下列说法中正确的有（　　）
A．乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变小
B．一定质量的理想气体，体积不变时压强和摄氏温度成正比
C．当液面上方的蒸汽达到饱和状态后，液体分子不会从液面飞出
D．用油膜法测油酸分子直径时，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
3．在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖变紧，由此可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数、气体分子平均动能的变化情况分别是（　　）
A．减少，减小 B．减少，增大 C．增多，减小 D．增多，增大
4．如图，p-T图上a、b两点，表示一定质量的理想气体的两个状态，则气体在两个状态的体积之比Va：Vb为（　　）
A．3：1 B．1：3 C．9：2 D．2：9
5．“回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示a→b→c→d→a的曲线，一定质量的理想气体在a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程，则（　　）
A．a状态气体分子平均动能比c状态小
B．a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数与d状态相同
C．a→b的过程气体放出热量
D．在一次循环过程中，气体从外界吸收的热量大于放出的热量。
6．如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是（　　）
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态e，压强增大
C．从状态e到状态a，压强增大
D．从状态a到状态b，压强不变
7．对于一定质量的理想气体，下述状态变化过程中哪些是不可能的（　　）
A．压强增大，分子密集程度减小，分子平均动能减小
B．压强增大，分子密集程度增大，分子平均动能减小
C．压强减小，分子密集程度减小，分子平均动能减小
D．压强减小，分子密集程度增大，分子平均动能减小
8．对于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是（　　）
A．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大
B．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大
C．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小
D．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
9．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸中的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，则下列说法中正确的是（　　）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大
10．如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为，体积分别为且，则的大小关系为（　　）
A． B．
C． D．
11．两端封闭的绝热气缸，内有一绝热的活塞将气缸分为左、右两部分，当活塞左侧部分充入77℃的气体，右侧部分充入27℃的气体时，活塞恰好静止不动。现让两部分气体同时升高或降低相同温度，那么（　　）（取）
A．活塞均向右移动
B．活塞均向左移动
C．升高相同温度活塞向右移动，降低相同温度活塞向左移动
D．升高相同温度活塞向左移动，降低相同温度活塞向右移动
12．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
13．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．过程中，气体体积增大，温度降低
B．过程中，气体温度降低，体积减小
C．过程中，气体体积减小，压强增大
D．过程中，气体压强增大，体积增大
14．在建立下列物理概念时，用到“等效替代”方法的是（　　）
A．电场强度 B．理想气体 C．质点 D．平均速度
15．一定质量的理想气体由状态经状态、到状态，其体积与热力学温度关系如图所示，、、三点在同一直线上，和平行于横轴，平行于纵轴，则下列说法正确的是（　　）
A．从状态到状态，气体放热
B．从状态到状态，每个气体分子的动能都增大
C．从状态到状态，气体对外做功，内能减小
D．从状态到状态，气体内能增加
二、填空题
16．等容变化：一定质量的某种气体，在______不变时，压强随温度变化的过程。
17．如图所示，一定量的理想气体经历了A→B→C状态变化过程，状态A的温度是TA=300K，则状态B的温度TB=_____K；A→B→C全过程气体吸收热量为____J
18．密封食品直接利用微波炉加热时容易出现炸开现象，原因是包装袋内部温度急剧升高时，内部气体压强______（填“增大”、“减小”或“不变”）。所以在加热食物时，必须留一些透气孔，缓慢加热时，内部气体压强______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界气体压强，此过程内部气体密度______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、解答题
19．工业测量中，常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能。为测量某空香水瓶的容积，将该瓶与一带活塞的气缸相连，气缸和香水瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，香水瓶导热性良好，环境温度保持不变。
（1）求香水瓶容积V；
（2）若密封性能合格标准为：在测定时间内，漏气质量小于原密封质量的1%视为合格。将该空香水瓶封装并静置较长一段时间，发现瓶内气体温度从T升高到1.2T，其压强由p变为1.16p，通过计算判断该瓶密封性能是否合格。
20．如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg。若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少。
21．描述均匀物质系统性质的物理量有两类，一种叫广延量，一种叫强度量。简单介绍这二者的特点，并判断压强、体积、温度、内能和比热分别是什么量。
22．如图，汽缸内A、B两部分理想气体由竖直放置、横截面积为S的绝热活塞隔开，活塞与汽缸光滑接触且不漏气。初始时两侧气体的温度相同，压强均为p，体积之比为VA：VB=1：3。现将汽缸从如图位置缓慢转动，转动过程中A、B气体的温度均不变，直到活塞处于水平位置，A在上，B在下，此时A、B气体的体积相同。之后保持A的温度不变，加热B使其温度缓慢升高，稳定后A、B气体的体积之比仍为1：3。已知重力加速度大小为g。求：
（1）活塞的质量；
（2）B气体加热后与初始时的热力学温度之比。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
由盖—吕萨克定律可得
代入数据可知
得
T2=450 K
所以升高温度
Δt=ΔT=150 K=150
故选B。
2．D
【详解】
A．乙醚液体蒸发为气体的过程中需吸收热量，克服分子力做功，所以分子势能变大，故A错误；
B．根据查理定律公式和T=t+273得
气体的压强与摄氏温度成线性关系，但不是正比关系，故B错误；
C．液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，且两者数量相等，从宏观上看，液体不再蒸发，故C错误；
D．根据油膜法测量分子半径的原理可知，用油膜法测油酸分子直径时，认为单层油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
一段时间后，瓶内气体温度降低，根据查理定律可知，体积不变，故其压强变小。可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数减少，气体分子平均动能对应宏观上的温度，故减小。
故选A。
4．D
【详解】
根据理想气体状态方程得
得
故选D。
5．D
【详解】
A．根据气态方程
a状态气体分子的温度比c状态大，故a状态气体分子平均动能比c状态大，A错误；
B．d→a为等容过程，根据气态方程可知，a状态气体分子的温度比c状态大，故a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数与d状态不相同，B错误；
C．a→b为等温过程，体积增大，故气体吸收热量，C错误；
D．根据
可知，压强体积图像包围的面积表示做功，由于a→b过程中气体对外界做功，c→d的过程外界对气体做功，根据面积关系可知，整个过程中气体对外界做功，即
而整个过程中
根据热力学第一定律
可知
即气体吸热，故在一次循环过程中，气体从外界吸收的热量大于放出的热量，D正确。
故选D。
6．A
【详解】
在图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知
可见当压强增大时，等压线的斜率
变小，由图可确定
pa故选A。
【点睛】
在V-T图像中，过原点的直线表示气体发生等压变化，在同一个V-T图像中，斜率大的直线对应的气体压强小，所以在解答本题时，画出多条过原点的直线，即构建不同的等压变化来比较不同状态下气体压强的大小。
7．A
【详解】
A．由理想气体状态方程
压强增大即p增大，分子密集程度减小即V增大，故T一定变大，温度升高物体的分子平均动能一定增大，故A错误；
B．同理可知，压强增大即p增大，分子密集程度增大即V减小，故T可能减小，所以分子平均动能可能减小，故B正确；
C．同理可知，压强减小即p减小，分子密集程度减小即V增大，故T可能减小，所以分子平均动能可能减小，故C正确；
D．同理可知，压强减小即p减小，分子密集程度增大即V减小，故T一定减小，分子平均动能减小，故D正确。
故选A。
8．B
【详解】
AB．分子热运动变剧烈说明温度T升高，分子平均距离变大，则气体体积V变大，但并不知道V与T的具体大小关系，根据理想气体状态方程
可知，气体的压强变化并不确定，但是当T升高、V变小时，压强p一定变大，故A错误，B正确；
CD．根据理想气体状态方程
可知，当分子间平均距离变大时，即气体体积V变大，但不确定温度T的变化，所以气体压强p变化不能判断，同理，分子热运动变剧烈时，即温度T升高，但不知道体积V的变化，气体压强p的变化也不确定，故CD错误。
故选B。
9．D
【详解】
AC．选择汽缸和活塞为整体，则弹簧弹力始终等于整体重力，弹簧长度不发生变化，则活塞距地面的高度不变，AC错误；
B．选汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力，向上受到缸内气体的压力，由平衡条件得
若外界大气压增大，则一定增大，根据玻意耳定律得
（常数）
当压强增大时，气体体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，B错误；
D．若气温升高，缸内气体做等压变化，根据
可知，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。
故选D 。
10．B
【详解】
设三种稳定状态下气体的压强分别为，以活塞为研究对象，三种稳定状态下分别有
可以得出
根据理想气体的状态方程
由得
由得
即
所以选项B正确；ACD错误；
故选B。
11．D
【详解】
开始时两边压强相等设为p，若活塞不发生移动，据查理定律对左边气体有
则
对右边气体有
则
若升高相同温度，则
活塞向左移动，若降低相同温度，则
活塞向右移动。
故选D。
12．B
【详解】
AB．在药液从B瓶流出后，封闭气体体积增大，温度不变，据
可知，气体压强减小，A瓶中的药液被压入B瓶，所以B中流出多少，A瓶就补充过来多少，故B瓶药液液面保持不变，直到A瓶药液全部流入B瓶后，B瓶药液才开始下降，A错误，B正确；
C.A瓶瓶口与大气相通，压强等于大气压，但液面下降，液体产生的压强减小，因此A瓶中封闭的气体压强增大，B瓶液面未下降时，封闭气体压强不变，故A瓶上方的气压大于B瓶上方的气压，C错误；
D．由于两瓶口通过细管与外界相连，压强始终等于大气压，因此注射速度保持不变，D错误。
故选B。
13．B
【详解】
A．过程为等温变化，根据
压强减小，则气体体积增大，故A错误；
B．过程为等压变化，温度减小，根据
知体积减小，故B正确；
CD．由图可知，过程中，气体压强增大，温度升高，根据
可得
可知过程中体积不变，发生等容变化，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
等效替代方法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。即两概念对比，产生的某种效果相同，才是等效替代法。
A．电场强度采用比值定义法。故A错误；
BC．理想气体和质点，采用理想化模型的方法， BC错误；
D．平均速度是用匀速运动替代变速运动的方法，选项D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．气体从状态到状态体积不变，发生的是等容变化，气体不做功，而温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知气体吸收热量，故A错误；
B．气体从状态到状态体积不变，发生的是等容变化，气体不做功，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，故B错误；
C．由状态变到状态的过程中，温度不变，内能不变，体积变大，气体对外界做功，故C错误；
D．从状态到状态温度升高，由于理想气体的内能只与温度有关，故气体内能增加，故D正确。
故选D。
16．体积
【详解】
略
17． 100 2000
【详解】
[1][2]由A→B是等体过程，压强与温度成正比
解得
由A→B→C过程中，根据理想气态方程式
求得
经过A→B→C变化后温度不变，所以理想气体的内能不变,即
从B→C，气体体积增大，气体对外做功
再由
求得
即气体吸收热量2000J
18． 增大 等于 减小
【详解】
[1][2][3]根据理想气体状态方程可知，密封食品包装袋内部气体温度急剧升高时，体积不变压强增大，留一些透气孔和外界大气接触，内部压强等于大气压强，温度升高时压强不变，体积增大，一部分气体从袋内漏出，袋内气体质量减小，袋内气体体积不变所以密度减小。
19．（1）；（2）不合格
【详解】
（1）缓慢变化过程中，由玻意耳定律可得
解得
（2）设温度由T变化为1.2T后，压强由p变为1.16p，体积变为，根据气体状态方程有
解得
可知漏气量占比为3.3％；故该香水瓶瓶盖密封性不合格。
20．371.5 K
【详解】
设U形管左管的横截面积为S，当左管内封闭的气柱长度变为30 cm时，左管水银柱下降4 cm，右管水银柱上升2 cm，即左右两端水银柱高度差变为h′=30 cm，对左管内封闭的气体，初态有
p1=p0－ph=40 cmHg；V1=l1S=26S；T1=280 K
末态有
p2=p0－ph′=46 cmHg；V2=l′S=30S；T2=？
由理想气体状态方程
可得
即时左管内气体的温度为多少371.5 K。
21．见解析
【详解】
在热力学中通常把描写均匀系统的变量分为两类,一类是与系统所含的物质量有关的量，称为尺度量也称为广延量；另一类是与所含的物质的量无关，热力系中任一点都具有相同的数，这样的量称为强度量。例如压强、温度、比热是强度量，体积、内能是广延量。
22．（1）；（2）。
【详解】
（1）汽缸转到竖直位置时，设此时两部分的体积均为V，活塞的质量为m，则
对A部分气体，由玻意耳定律得
对B部分气体，由玻意耳定律得
又
解得
（2）设初态A、B两部分气体的温度均为T，则最后状态时A气体的温度仍为T，B气体的温度为，则A气体的体积、温度均不变，压强仍为p，
对B气体，有
由查理定律得
解得
所以
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页