基础夯实
1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有( )
A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数
C．气体的压强 D．分子总数
答案：BC
2．如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )
A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比
B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的
C．由图可知T1>T2
D．由图可知T1
答案：ABD
解析：根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对。气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对。
3．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( )
A．4倍 B．2倍 C. D.
答案：D
解析：根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，得＝＝，即气体的体积变为原来的
4．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )
A．球内氢气温度升高 B．球内氢气压强增大
C．球外空气压强减小 D．以上说法均不正确
答案：C
解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
5．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是( )
A．将管稍上提，h不变
B．将管稍上提，h变大
C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm
D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm
答案：BD
解析：由p·V＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对。同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对。
6．(新海高二检测)在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示， U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。
(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg；乙图气体压强为________cmHg。
(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？
答：________(选填“正确”或“错误”)。
(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？
答：________。
答案：(1)76 80 (2)正确 (3)不能
解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。
(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量。
(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。
7．(2012·辽宁本溪一中庄河高中高三联考)今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为P0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。
答案：P0L0S/(P0S－Mg)
解析：对缸内理想气体，平放初态
P1＝P0，V1＝L0S
悬挂末态：对缸体，Mg＋P2S＝P0S
即P2＝P0－Mg/S
V＝LS
由玻意耳定律：P1V1＝P2V2即P0L0S＝(P0－Mg/S)LS
得：气柱长度为L＝P0L0S/(P0S－Mg)
能力提升
1．(2012·上海市青浦区高三期末)已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封
闭的空气柱的长度分别会如何变化？( )
A．变大；变小
B．变大；不变
C．不变；不变
D．不变；变大
答案：D
解析：上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以D选项正确。
2．在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1atm)( )
A．5atm,3L B．1atm,24L
C．5atm,4.8L D．1atm,30L
答案：BC
解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1atm时，得V2＝30L，逸出气体30L－6L＝24L，B正确。据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体。C正确，故应选B、C。
3．容积为20L的钢瓶内，贮有压强为1.5×107Pa的氧气。打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装( )
A．60袋 B．56袋
C．50袋 D．40袋
答案：B
解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V0
1．5×107Pa×20L＝1.0×106Pa×20L＋n×1.0×106Pa×5L，解得n＝56，B选项正确。
4.
如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时，管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则试管将( )
A．加速上浮
B．加速下沉
C．保持静止
D．以原静止位置为平衡位置上下振动
答案：B
解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉。
5.
如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接人体静脉。
(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________；
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是________。(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定”)
答案：(1)pB>p0>pA (2)恒定
解析：(1)因a管与大气相通，故可以认为a管上端处压强即为大气压强，这样易得pAp0，即有pB>p0>pA。
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时，由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故b管中间气体部分的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的。
6．粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm，求潜水员潜入水中的深度。(取水面上大气压强p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2)
答案：2m
解析：设潜水员潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S，管内气体的初状态：p0,12S，末状态：p0＋ρgh,10S。
由玻意耳定律，得p0·12S＝(p0＋ρgh)·10S，得h＝＝2m。
7.
如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)
答案：
解析：压水前：p1＝p0，V1＝V
压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρgh
V2＝V－ΔV，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2
即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)
解得ΔV＝。
基础夯实
1．(2012·临朐实验中学高二检测)一定质量的气体保持压强不变，它从0℃升到5℃的体积增量为ΔV1；从10℃升到15℃的体积增量为ΔV2，则( )
A．ΔV1＝ΔV2 B．ΔV1>ΔV2
C．ΔV1<ΔV2 D．无法确定
答案：A
解析：由盖·吕萨克定律＝＝可知ΔV1＝ΔV2，A正确。
2.(新海高二检测)如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内。下列说法正确的是( )
A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了
B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了
C．若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至
D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积
答案：BCD
解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对。
3．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V－T图象，由图象可知( )
A．pA>pB B．pCC．VA答案：D
解析：由V－T图可以看出由A→B是等容过程，TB>TA，故pB>pA，A、C错误，D正确；由B→C为等压过程pB＝pC，故B错误。
4．如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种解释中，哪些是正确的( )
A．a→d的过程气体体积增加
B．b→d的过程气体体积不变
C．c→d的过程气体体积增加
D．a→d的过程气体体积减小
答案：AB
解析：在p－T图上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小。由此可见，a状态对应体积最小，c状态对应体积最大。所以选项A、B是正确的。
5．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
答案：B
解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比， 即＝，得T2＝＝2T1，B正确。
6．2009年2月2日中午中国南极昆仑站正式开始并投入使用，它将帮助我们占据南极科考制高点，对我国空间科学研究和空间安全监测具有重要意义。在南极，考察队员要忍受－50℃～－60℃的温度。假设一考察队员携带一密闭仪器，原先在温度是27℃时，内部压强为1×105Pa，当在南极温度为－53℃时，其内部压强变为多少？
答案：7.3×104Pa
解析：密闭仪器，体积一定，根据查理定律＝得p2＝p1＝×1×105Pa≈×1×105Pa≈7.3×104Pa
7．(嘉定模拟)如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm。g取10m/s2求：
(1)活塞的质量；
(2)物体A的体积。
答案：(1)4kg (2)640cm3
解析：(1)设物体A的体积为ΔV。
T1＝300K， p1＝1.0×105Pa，V1＝60×40－ΔV
T2＝330K，p2＝ (1.0×105＋)Pa，V2＝V1
T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV
由状态1到状态2为等容过程＝
代入数据得m＝4kg
(2)由状态2到状态3为等压过程＝
代入数据得ΔV＝640cm3
能力提升
1．粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示，已知两部分气体A和B的体积关系是VB＝3VA，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将( )
A．向A端移动
B．向B端移动
C．始终不动
D．以上三种情况都有可能
答案：C
解析：由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动。
2．(海口高二检测)如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30℃时，空气柱长度为30cm，当水温是90℃时，空气柱的长度是36cm，则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度( )
A．－273℃ B．－270℃
C．－268℃ D．－271℃
答案：B
解析：由等压变化知＝所以有＝，
即＝，ΔT＝300，
所以绝对零度应是30℃－300℃＝－270℃，B对。
3．如图为0.2mol的某种理想气体压强和温度关系图线，p0为标准大气压，则在状态B时，气体体积为多少？
答案：5.6L
解析：由图可知理想气体在C点为标准大气压下，又知气体的物质的量为0.2mol，故气体体积VC＝0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。气体从C→A为等容变化，故VC＝VA＝4.48L，而从A→B为等压变化，由盖·吕萨克定律知：＝，所以＝得：VB＝5.6L。
4．(2012·潍坊模拟)如图所示，A气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27℃，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S。气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。若不计一切摩擦，当气体的温度升高10℃且系统稳定后，求重物m下降的高度。
答案：h
解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可知，气体发生等压变化。由盖·吕萨克定律知：
＝＝，V1＝Sh，ΔV＝SΔh
T1＝300K，解得Δh＝ΔT＝h。
5．如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B。求：
(1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB；
(2)画出整个过程的p－V图线；
答案：(1)363K (2)如图所示
解析：(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化。由气态方程得
＝ ＝解得TB＝363K。
(2)如上图所示
6．(2012·济南高三检测)1697年法国物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住(如图)。当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出。由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂。若已知排气孔的直径为0.3cm，外界大气压为1.0×105Pa，温度为20℃，要使高压锅内的温度达到120℃，则限压阀的质量应为多少？
答案：0.024kg
解析：选锅内气体为研究对象，则
初状态：T1＝293K，p1＝1.0×105Pa
末状态：T2＝393K
由查理定律得
p2＝＝Pa＝1.34×105Pa。
对限压阀受力分析可得
mg＝p2S－p1S＝(p2－p1)S＝(p2－p1)π·
＝(1.34×105－1.0×105)×3.14×N＝0.24N，
所以m＝0.024kg。
基础夯实
1．关于理想气体，下列说法正确的是( )
A．理想气体能严格遵守气体实验定律
B．实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体
C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下， 可看成理想气体
D．所有的实际气体任何情况下，都可以看成理想气体
答案：AC
解析：理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，A选项正确。它是实际气体在温度不太低、压强不太大情况下的抽象，故C正确。
2．(2012·安丘高二检测)一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是( )
A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2
B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2
C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2
D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2
答案：D
3．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为( )
A．TB＝TA＝TC B．TA>TB>TC
C．TB>TA＝TC D．TB答案：C
解析：由图中各状态的压强和体积的值可知：
pA·VA＝pC·VCTA＝TC。
4．(2012·青岛模拟)如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3m2，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________Pa(大气压强取1.01×105Pa，g取10N/kg)。若从初温27℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为________℃。
答案：1.05×105 33
解析：p＝p0＋＝1.05×105Pa
＝，T2＝306K，t2＝33℃
5．如图所示为0. 3mol的某种气体的压强和温度关系p－t图线。p0表示1个标准大气压。求：
(1)t＝0℃气体体积为多大？
(2)t＝127℃时气体体积为多大？
(3)t＝227℃时气体体积为多大？
答案：(1)6.72L (2)6.72L (3)8. 4L
解析：(1)0℃时，p0＝1atm，所以气体体积为V0＝0.3Vmol＝0.3×22.4L＝6.72L
(2)0℃～127℃，气体等容变化，故t＝127℃时V1＝V0＝6.72L。
(3)127℃～227℃气体等压变化，由＝，
知VB＝VA＝L＝8.4L
6．在温度等于50℃，压强为105Pa时，内燃机气缸里混合气体的体积是0.93L，如果活塞移动时，混合气体的体积缩小到0.5L，压强增大到2.2×105Pa，混合气体的温度变为多少℃？
答案：109℃
解析：p1＝105Pa，V1＝0.93L，T1＝(273＋50)K＝323K
p2＝2.2×105Pa，V2＝0.5L
由状态方程＝得
T2＝＝K＝382K
t2＝T2－273＝109℃
7．(2012·上海青浦区高三期末)一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76cmHg，当气体温度为27℃时空气柱长为8cm，开口端水银面比封闭端水银面低2cm, 如下图所示，求：
(1)当气体温度上升到多少℃时，空气柱长为10cm?
(2)若保持温度为27℃不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6cm?
答案：(1)122.3℃ (2) 28.7cm
解析：(1)P1＝P0－Ph＝74cmHg
V1＝8·s
T1＝300K
P2＝P0＋Ph＝78cmHg
V2＝10·s
T2＝？
＝
T2＝395.3K
t2＝122.3℃
(2)P3＝？
V3＝6·s T3＝300K
＝
P3＝98.7cmHg
加入水银柱的长度为L＝(98.7＋2＋2×2－76)cm＝28.7cm
能力提升
1．在下图中，不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的图是( )
答案：D
解析：根据p－V，p－T、V－T图象的意义可以判断，其中选项D显示的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符。
2.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是( )
A．环境温度升高
B．大气压强升高
C．沿管壁向右管内加水银
D．U形玻璃管自由下落
答案：ACD
解析：对于左端封闭气体，温度升高，由理想气体状态方程可知：气体发生膨胀，h增大，故A对。大气压升高，气体压强将增大，体积减小，h减小，故B错。向右管加水银，气体压强增大，内、外压强差增大，h将增大，所以C对。当管自由下落时，水银不再产生压强，气压压强减小，h变大，故D正确。
3．一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )
A．T′h/T B． Th/T′
C．h D．h
答案：C
解析：设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力f＝kh，由此产生的压强＝(S为容器的横截面积)。取封闭的气体为研究对象：初状态：(T，hS，)；末状态；(T′，h′S，)，由理想气体状态方程＝，得h′＝h，故C选项正确。
4．(2011·泉州高二检测)下图中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB；由图可知( )
A．TB＝2TA B．TB＝4TA
C．TB＝6TA D．TB＝8TA
答案：C
解析：对于A、B两个状态应用理想气体状态方程＝可得：＝＝＝6，即TB＝6TA，C项正确。
5．如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10－5m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2kg，大气压强p0＝1.0×105Pa.当水温为t0＝13℃时，注射器内气体的体积为5.5mL。(g＝10m/s2)
(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65℃时，气体的体积为多大？
(2)保持水温t1＝65℃不变，为使气体的体积恢复到5.5mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？
答案：(1)6.5mL (2)0.1kg
解析：(1)由盖·吕萨克定律＝得V1＝6.5mL
(2)由查理定律＝
解得m＝0.1kg。
6．(2012·上海金山区高二期末)如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。试问：
(1)初始时，水银柱两液面高度差多大？
(2)缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？
答案：(1) (2)
解析：(1)被封闭气体压强P＝P0＋＝P0＋ρgh
初始时，液面高度差为h＝
(2)降低温度直至液面相平的过程中，气体先等压变化，后等容变化。
初状态：P1＝P0＋，V1＝1.5h0s，T1＝T0
末状态：P2＝P0，V2＝1.2h0s，T2＝？
根据理想气体状态方程＝
代入数据，得T2＝
基础夯实
1．决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是( )
A．气体的体积和气体的密度
B．气体的质量和气体的种类
C．气体分子密度和气体的温度
D．气体分子质量和气体分子的速度
答案：C
解析：决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上。
2．(2011·济南高二检测)教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( )
A．空气分子密集程度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速率都增大
D．空气质量增大
答案：B
解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变 ，可见单位体积内的分子数一定减小， 故A项、D项错误、B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误。
3．对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则( )
A．当体积减小时，N必定增加
B．当温度升高时，N必定增加
C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D．当体积不变而压强和温度变化时，N可能不变
答案：C
解析：气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不能判断N是必定增加的，A错；同理，温度升高时，气体的体积和压强怎样变化也不清楚，无法判断N的变化，B错； 当压强不变而体积和温度变化时，存在两种变化的可能性：一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大，即分子对器壁碰撞的力度增大，因压强不变，因此对器壁碰撞的频繁度降低，就是N减小。 二是体积减小时，温度降低，同理可推知N增大。选项C正确，D错误。故选C。
4.如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是( )
A．气体的温度不变
B．气体的内能增加
C．气体的分子平均速率减少
D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变
答案：B
解析：从p－V图象中的AB图线看，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大温度升高，故答案A错误。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，故答案B对。气体的温度升高，分子平均速率增大，故答案C错。气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，故答案D错误。
5．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。
按速率大小划分区间(m/s)
各速率区间的分子数占分子总数的百分率
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
7.6
900以上
0.9
3.9
根据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是( )
A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数
B．温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律要改变
C．某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少
D．温度增加时，速率小的分子数减少了
答案：ACD
解析：温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律是不会改变的，B错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知， A、C、D描述正确。
6.试用气体分子热运动的观点解释：在炎热的夏天，打足了气的自行车轮胎在日光的曝晒下容易胀破。
答案：在日光曝晒下，胎内气体温度显著升高，气体分子热运动加剧，分子的平均动能增大，使气体压强进一步加大，这样气体的压强一旦超过轮胎的承受能力，轮胎便胀破。
能力提升
1．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为 p甲、p乙。且p甲A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
答案：BC
解析：甲乙两种气体分子密集程度相同，但压强p甲2．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力。”乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关。”你认为( )
A．只有甲的说法正确 B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确 D．三种说法都有道理
答案：A
解析：容器内气体压强，是由器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；而地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。
点评：本题是考查大气压产生的原因与容器内气体压强产生原因的区别。不要将大气压与容器内气体的压强混为一谈。
3.如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )
A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多
D．单位体积的分子数两状态一样多
答案：B
4．下图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可得信息( )
A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
答案：A
解析：温度升高，分子的平均动能增大，质量不变，分子的平均速率增大，每个分子的速率不一定增大，A正确，B、C、D错误。
5.如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积等体积的水，乙中充满空气。试问：
(1)两容器各侧壁压强的大小及压强的大小决定于哪些因素(容器容积恒定)?
(2)若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受压强将怎样变化？
解析：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(h为上、下底面间的距离)。侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx。对乙容器，器壁上各处的压强数值都相等，其大小决定于气体的密度和温度。
(2)甲容器做自由落体运动时，器壁各处的压强为零。乙容器做自由落体运动时，容器上各处的压强不发生变化。
点评：千万不要把液体和气体压强混淆，要从产生原因上加以区别。
6．(2012·青岛模拟)一定质量的理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB＝400K。
(1)求气体在状态B时的体积。
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因。
答案： (1)0.4m3 (2)见解析
解析：(1)A→B由气体定律，＝知
VB＝VA＝×0.3m2＝0.4m3
(2)B→C气体体积不变，分子数密度不变 ，温度降低，分子平均动能减小，压强减小。
