双基限时练(九) 气体热现象的微观意义
1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析 气体分子的运动与温度有关，温度升 ( http: / / www.21cnjy.com )高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对，B错．由于分子运动是无规则的，而且牛顿运动定律是物体运动宏观定律，故不能用它来求微观的分子运动速率，C错．大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．
答案 A
2．气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的( )
A．气体分子间的作用力
B．对器壁的碰撞力
C．对器壁的排斥力
D．对器壁的万有引力
答案 B
3．(多选题)关于理想气体的温度和分子平均速率、内能之间的关系，下列说法正确的是( )
A．温度升高，气体分子的平均速率增大
B．温度相同时，气体分子的平均速率都相同
C．温度相同时，气体分子的平均动能相同
D．温度相同时，各种气体的内能相同
解析 温度升高，分子平均速率增大 ( http: / / www.21cnjy.com )，A选项正确；温度相同分子平均动能相同，B选项错误，C选项正确；气体的内能与温度和物质的量有关，故D选项错误．
答案 AC
4．一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，将气体的温度由－13 ℃升高到50 ℃，则保持不变的是( )
A．压强 B．分子平均速率
C．分子平均动能 D．气体的密度
解析 气体体积不变，质量不变，故当温度变化时，气体密度保持不变，故D选项正确．
答案 D
5．(多选题)关于气体分子运动的特点，下列说法正确的是( )
A．气体分子之所以能充满空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动
B．每个气体分子的速率都相等
C．每个气体分子的速率都不等，速率很大和速率很小的分子数目很多
D．气体分子速率很大和速率很小的分子数目都很小
答案 AD
6．(多选题)注射器中封闭着一定质量的气体，现在缓慢压下活塞，下列物理量发生变化的是( )
A．气体压强 B．分子平均速率
C．分子密度 D．气体密度
解析 缓慢下压活塞的过程中温度保持不变，分子平均速率不变，故B选项错误．
答案 ACD
7．关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )
A．是由于气体分子相互作用产生的
B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的
C．是由于气体的重力产生的
D．气体温度越高，压强就一定越大
解析 气体的压强是由容器 ( http: / / www.21cnjy.com )内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B正确．气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错．
答案 B
8．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：
月份/月 1 2 3 4 5 6 7
平均最高气温/ ℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8
平均大气压/105 Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 0.996
7月份与1月份相比较，正确的是( )
A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变
B．空气分子无规则热运动减弱了
C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D．单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了
解析 由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，空气分子与地面撞击一次对地面的冲击力增大，而压强减小，单位时间内空气分子对单位面积地面的冲击力减小．所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，因而只有D项正确．
答案 D
9．一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B，在此过程中气体的分子密度( )
A．一直变小 B．一直变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
解析 由图可知，气体由A状态变化到B状态，气体的体积增大，分子密度不断减小，故A选项正确．
答案 A
10．(多选题)如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B，等容过程B→C，等温过程C→A，又回到了状态A，则( )
A. A→B过程气体降温
B. B→C过程气体吸热
C. C→A过程气体放热
D．全部过程气体做功为零
解析 A→B过程气体绝热膨胀，气体对外界做功，其对应的内能必定减小，即气体温度降低，选项A正确．B→C过程气体等容升压，由p/T＝恒量可知，气体温度升高，其对应内能增加，因做功W＝0，故该过程必定从外界吸热，即选项B正确．C→A过程气体等温压缩，故内能变化为零，但外界对气体做功，因此该过程中气体放热，选项C正确．A→B过程气体对外做功，其数值等于AB线与横轴包围的面积．B→C过程气体不做功．C→A过程外界对气体做功，其数值等于CA线与横轴包围的面积，显然全过程对气体做的净功为ABC封闭曲线包围的面积，选项D不正确．由以上分析易知A、B、C选项正确．
答案 ABC
11．如下图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，①中恰好装满水，②中充满空气，(容器容积恒定)
则下列说法正确的是( )
A．两容器中器壁的压强都是由分子撞击器壁而产生的
B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C．①容器中pA>pB，②容器中pC＝pD
D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也变大
解析 对①容器压强产生的原因是由于液体受 ( http: / / www.21cnjy.com )到重力作用；而②容器中压强产生的原因，是分子对器壁撞击而产生的，故A、B选项错误；液体压强p＝ρgh，可知pA>pB，而密闭容器中气体压强处处相等，与位置无关，pC＝pD，故C选项正确，当温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，故D选项错误．
答案 C
12．(多选题)x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知( )
A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能
B．x中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能
C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数
D．x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈
解析 分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，故A项正确；但对于任一个氦分子来说并不一定成立，故B项错；分子的动能也应遵从统计规律：即“中间多、两头少”，温度较高时容器中动能大的分子数一定多于温度较低时容器中动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，D项正确．
答案 ACD
13．一定质量的某种理想气体，当它的压强变为原来的3倍，体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行说明．
解析 设原来气体的压强为p0，体积为V0，热力学温度为T0.则末状态时的压强变为3p0，体积变为V0，根据理想气体状态方程可得：
＝.
解得T＝T0＝T0.
下面从气体的压强和温度的微观意义对上述结果进行说明．从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是气体分子的密集程度．当体积减小为原来的一半时，气体分子的密集程度变为原来的两倍，这时气体的压强相应地变为原来的两倍，但还不能满足题意(题目要求，压强变为原来的3倍)，这时，只能要求从另外一个因素考虑，即增加气体分子的平均动能．而气体分子的平均动能是由温度来决定的，即应增加温度，根据计算，气体的热力学温度应变为原来的1.5倍，这时压强便在两个因素(体积减小——分子密集程度增大，温度升高——分子平均动能变大)的共同作用下变为原来的3倍．
答案 见解析
14．一定质量的理想气体由状态A ( http: / / www.21cnjy.com )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＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K.
(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．
解析 (1)A→B由气体定律，＝知
VB＝VA＝×0.3 m2＝0.4 m3
(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．
答案 (1)0.4 m3 (2)见解析单元测评(二) 气 体
(时间：90分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)
1．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
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．
答案：A
2．教室内的气温会受到室外气温的影响，如 ( http: / / www.21cnjy.com )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
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．
答案：B
3．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
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．
答案：B
4．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)( )
A．3倍 B．2倍
C．1.5倍 D．0.7倍
解析：一个大气压相当于10 m水柱产生的压强，
根据玻意耳定律有：＝＝＝＝，故选C.
答案：C
5．一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
解析：由盖·吕萨克定律＝＝可知ΔV1＝ΔV2，A正确．
答案：A
6．(多选题)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度变为原来的2倍
C．气体的体积变为原来的一半
D．气体的分子总数变为原来的2倍
解析：温度是分子平均动能的标志，由于温度T不变，故分子的平均动能不变，
据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，V2＝V1.
ρ1＝，ρ2＝，
即ρ2＝2ρ1，故B、C正确．
答案：BC
7．关于气体压强，以下理解不正确的是( )
A．从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小
B．从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的
C．容器内气体的压强是由气体的重力所产生的
D．压强的国际单位是帕，1 Pa＝1 N/m2
答案：C
8．(多选题)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )
A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动
B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动
C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动
D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动
解析：将烧瓶浸入热水中时，气体温度升高、压 ( http: / / www.21cnjy.com )强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，A项正确；将烧瓶浸入冰水中时，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，D项正确．
答案：AD
9．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．pC
C．VAD．TA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．
答案：D
10．(多选题)如图所示，用弹簧秤拉着一支 ( http: / / www.21cnjy.com )薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于( )
A．进入试管内的H高水银柱的重力
B．外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差
C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力
D．上面A、C项所述的两个数值之差
解析：隔离试管，受三个力作用，外部大气对管顶的压力，内部气体对管顶的压力，弹簧秤向上的拉力，平衡：F＋pS＝p0S，内部压强为p＝p0－ρgh，可得F＝p0S－pS＝ρghS，选项B、C正确．
答案：BC
11．已知理想气体的内能与 ( http: / / www.21cnjy.com )温度成正比．如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能( )
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．单调变化
D．保持不变
解析：根据等温线可知，从1到2变化过程中温度先降低再升高，变化规律复杂，由此判断B正确．
答案：B
12．(多选题)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，正确的是( )
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
解析：在p T图上的等容线的延长线是过 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
答案：AB
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、计算题(本题有4小题，共52分 ( http: / / www.21cnjy.com )．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(12分)如图所示，重G1的 ( http: / / www.21cnjy.com )活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．
解析：设b向上移动y，a向上移动 x, 因为两个气室都做等压变化， 所以由盖·吕萨克定律有：
对于A室系统： ＝ (4分)
对于B室系统： ＝(4分)
解得：x＝L(2分)
y＝L(2分)
答案：L L
14．(12分)如图所示为0.3 mol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 ℃时气体体积为多大？
(2)t＝127 ℃时气体体积为多大？
(3)t＝227 ℃时气体体积为多大？
解析：(1)0 ℃时，p0＝1 atm，所以气体体积为V0＝0.3V mol＝0.3×22.4 L＝6.72 L(3分)
(2)0 ℃～127 ℃，气体等容变化，故t＝127 ℃时V1＝V0＝6.72 L．(3分)
(3)127 ℃～227 ℃气体等压变化，由＝，(2分)
知VB＝VA＝ L＝8.4 L(4分)
答案：(1)6.72 L (2)6.72 L (3)8.4 L
15．(12分)一定质量的理想气体被活塞封闭 ( http: / / www.21cnjy.com )在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．如图所示．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．
解析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得
p0h＝(p0＋p)(h－h)①(4分)
由①式得p＝p0②(2分)
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0＋2p.
设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
p0h＝(p0＋2p)h′③(4分)
联立②③式解得h′＝h(2分)
答案：h
16．(16分)如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60 cm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＝1.0×105 Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：
(1)活塞的质量；
(2)物体A的体积．
解析：(1)设物体A的体积为ΔV.
T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40－ΔV(2分)
T2＝330 K，p2＝(1.0×105＋) Pa，V2＝V1(2分)
T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV(2分)
由状态1到状态2为等容过程＝(3分)
代入数据得m＝4 kg(2分)
(2)由状态2到状态3为等压过程＝(3分)
代入数据得ΔV＝640 cm3(2分)
答案：(1)4 kg (2)640 cm3《气体》章末检测
(时间：60分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题50分)
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)
1．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
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．
答案 A
2．如图所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a、b、c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为( )
A．Lb＝Lc＝La B．Lb＜Lc＜La
C．Lb＞Lc＞La D．Lb＜Lc＝La
解析 以液柱为研究对象，分析受力，
对a：由牛顿第二定律得
mg＋p0S－paS＝mg
得pa＝p0
对b：pbS－mg－p0S＝mg
得pb＝p0＋>p0
对c：mgsinθ＋p0S－pcS＝mg·sinθ
得pc＝p0
由理想气体状态方程可知，
Lb答案 D
3．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
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．
答案 B
4．(多选题)一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则( )
A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B．状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D．状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
解析 由理想气体状态方程＝，T2p1，可知V2答案 BC
5．将一根长75 cm、两端开口、粗细 ( http: / / www.21cnjy.com )均匀的玻璃管竖直插入水银槽中，露出水银面部分的长度为27 cm，此时大气压强为75 cm汞柱，然后用手指封闭玻璃管上端，把玻璃管慢慢地提离水银面，这时留在玻璃管中水银的长度为( )
A．15 cm B．20 cm
C．30 cm D．35 cm
解析 被封闭的气体进行等温变化，如图所示
设留在玻璃管中的水银的长度为h，则有
p0L1＝(p0－h)(L－h)
75×27＝(75－h)(75－h)
解得 h＝30 cm.
答案 C
6．如图所示为一定质量的理想气体的P－图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是( )
A．TA>TB＝TC B．TA>TB>TC
C．TA＝TB>TC D．TA解析 由图象可知A→B为一等容线，根据查理定律＝，因为pA>pB，故TA>TB，B→C为等温线，故TB＝TC，所以A选项正确．
答案 A
7．如图所示，三只相同的试管A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B、C，开口端都竖直插入水银槽中，封口端用线悬挂在天花板上，管内有气体，A管内的水银面比管外高，B管内的水银面比管外低，C管内的水银面和管外相平，三根悬线的拉力TA、TB、TC的关系为( )
A. TA＝TB＝TC B. TA＞TB＞TC
C. TA＞TC＞TB D．无法判断
解析 三只试管都静止，处于 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡状态，分别进行受力分析，首先对A管，设A管中的水银面高出管外h，管内气体压强为pA，管的横截面为S.A管受重力GA，拉力TA，大气向上压力p0S，管内气体向下压力pAS＝(p0－ρgh)S，则
TA＋(p0－ρgh)S＝GA＋p0S
所以TA＝GA＋ρghS
同理对B管受力分析后，可得出TB＝ ( http: / / www.21cnjy.com )GB－ρgh′S(B管中水银面低于管外h′)；对C管受力分析得TC＝GC，因为GA＝GB＝GC，所以TA＞TC＞TB.
答案 C
8．已知理想气体的内能与温度 ( http: / / www.21cnjy.com )成正比．如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能( )
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．单调变化
D．保持不变
解析 根据等温线可知，从1到2变化过程中温度先降低再升高，变化规律复杂，由此判断B正确．
答案 B
9．有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是( )
A．保持气体体积一定，升高温度
B．保持气体的压强和温度一定，增大体积
C．保持气体的温度一定，增大压强
D．保持气体的压强一定，升高温度
解析 由ρ＝m/V，可知ρ减小，V增大，又由＝C可知，D选项正确．
答案 D
10.
两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃 ( http: / / www.21cnjy.com )管相连，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，那么水银柱将( )
A．向右移动 B．向左移动
C．不动 D．条件不足，不能确定
解析 假设水银柱不动，分析A、B两部分气体压强随温度升高如何变化，由理想气体状态方程
＝
pA′＝
＝＝
＝
得pB′＝＝
由于pA＝pB，所以pA′>pB′，
则汞柱向右移动．
答案 A
第Ⅱ卷(非选择题50分)
二、实验题(本题包括2个小题，共14分)
11．(8分)用如图所示的实验装置研究体积 ( http: / / www.21cnjy.com )不变时气体的压强与温度的关系．当时大气压强为H(cmHg)，封闭有一定质量的气体的烧瓶，浸在冰水混合物中，使U形管压强计可动管A和固定管B中水银面刚好相平．将烧瓶浸入温度为t的热水中时，B管水银面将________，这时应将A管________(以上两空格填“上升”或“下降”)，使B管中水银面________．记下此时A、B两管中水银面的高度差为h(cm)，此状态下瓶中气体的压强为________(cmHg)．
答案 下降 上升 回到原处 H＋h
12．(6分)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”)，该过程中气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”)．
解析 由图象可知A图中压强减小，B图中压强增大；C图中V与T成正比，为等压变化的图象，图为理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增加．
答案 C 增加
三、计算题(本题包括3个小题，共36分．要求写出必要的文字和重要的演算步骤及各物理量的单位．)
13．(10分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．
解析 设b向上移动y，a向上移动 x, 因为两个气室都做等压变化， 所以由盖－吕萨克定律有：
对于A室系统： ＝
对于B室系统： ＝
解得：x＝L
y＝L
答案 L L
14.
(12分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60 cm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＝1.0×105 Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：
(1)活塞的质量；
(2)物体A的体积．
解析 (1)设物体A的体积为ΔV.
T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40－ΔV
T2＝330 K，p2＝(1.0×105＋) Pa，V2＝V1
T3＝360 K，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＝4 kg
(2)由状态2到状态3为等压过程＝
代入数据得ΔV＝640 cm3
答案 (1)4 kg (2)640 cm3
15．(14分)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左边汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9 p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现缓慢加热缸内气体，直至399.3 K．求：
(1)活塞刚离开B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图中画出整个过程的p－V图线．
解析 (1)活塞离开B前是一个等容过程：＝ TB＝·297 K＝330 K.
(2)随着温度不断升高，活塞最终停在A处，由理想气体状态方程：
＝
得p＝p0＝1.1p0.
(3)整个过程的p－V图线，如图所示：
答案 (1)330 K
(2)1.1p0
(3)见解析双基限时练(八) 理想气体的状态方程
1．一定质量的理想气体，下列状态变化中不可能的是( )
A．使气体体积增加而同时温度降低
B．使气体温度升高，体积不变，压强增大
C．使气体温度降低，压强减小，体积减小
D．使气体温度不变，而压强体积同时增大
解析 由理想气体状态方程＝常量，可知当温度不变时，气体的压强和体积的乘积保持不变，故D选项符合题意要求．
答案 D
2．一定质量的理想气体，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＝
B．p1＝p2，V1＝，T1＝2T2
C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2
D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2
解析 由理想气体状态方程＝，可知D选项正确．
答案 D
3．(多选题)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是( )
A．先等温膨胀，再等容降温
B．先等温压缩，再等容降温
C．先等容升温，再等温压缩
D．先等容降温，再等温压缩
解析 根据理想气体状态方程＝C，若经过等温膨胀则p减小，再等容降温，p减小最后压强不会保持不变，故A选项错误；同理可知，C选项错误，B、D选项正确．
答案 BD
4．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体的温度的变化情况是( )
A．不断增大
B．不断减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小
解析 ＝＝，
可知TC>TA＝TB，故D选项正确．
答案 D
5．为研究影响家用保温瓶保温效果的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温．改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号 瓶内水量(mL) 初始水温(℃) 时间(h) 末态水温(℃)
1 1 000 91 4 78
2 1 000 98 8 74
3 1 500 91 4 80
4 1 500 98 10 75
5 2 000 91 4 82
6 2 000 98 12 77
下列研究方案中符合控制变量方法的是( )
A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据
B．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据
C．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据
D．若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据
解析 由表知，1、3、5控制的初始温度相同和时间相同；2、4、6控制的时间不同．
答案 A
6．如图所示为0.3 mol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．则气体在B状态的体积为( )
A．5 L B．3.2 L
C．1.2 L D．8.4 L
解析 此气体在0 ℃时压强为1个标准大气 ( http: / / www.21cnjy.com )压，所以它的体积应为22.4×0.3 L＝6.72 L．根据图线所示，从p0到A状态，气体进行等容变化，即A状态的体积为6.72 L，温度TA＝(127＋273)K＝400 K，由B状态TB＝(227＋273)K＝500 K，
据盖－吕萨克定律＝
VB＝＝L＝8.4 L.
答案 D
7．一圆筒形真空容器，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. B.
C．h D．h
解析 设弹簧的劲度系数为k，当气柱 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
答案 C
8．(多选题)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＜p乙．则( )
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
解析 根据理想气体的状态方程可知， ( http: / / www.21cnjy.com )＝，因为p甲＜p乙，且V甲＝V乙，则可判断出T甲＜T乙，B正确；气体的温度直接反映出气体分子的平均动能的大小，故C对．
答案 BC
9．(多选题)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p－T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以判断( )
A．ab过程中气体体积不断减小
B．bc过程中气体体积不断减小
C．cd过程中气体体积不断增大
D．da过程中气体体积不断增大
解析 由p－T图线的特点可知a、b在同一条等容线上，过程中体积不变，故A错；c、d在同一条等容线上，过程中体积不变，故C错；在p－T图线中，图线的斜率越大与之对应的体积越小，因此b→c的过程体积减小，同理d→a的过程体积增大，故B、D均正确．
答案 BD
10．如图，上端开口的圆柱形 ( http: / / www.21cnjy.com )气缸竖直放置，截面积为5×10－3 m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 N/kg)．若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5 m缓慢变为0.51 m，则此时气体的温度为________ ℃.
解析 p＝p0＋＝1.05×105 Pa
＝，T2＝306 K，t2＝33 ℃
答案 1.05×105 33
11．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定气缸内，开始时气体体积为V0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到57 ℃.设大气压强p0＝1.0×105 Pa，活塞与气缸壁的摩擦不计．
(1)求此时气体的压强；
(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．
解析 (1)由理想气体状态方程得＝，
所以此时气体的压强为
p1＝×＝× Pa
＝1.65×105 Pa.
(2)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，所以
p2＝＝ Pa＝1.1×105 Pa.
答案 (1)1.65×105 Pa (2)1.1×105 Pa
12．如图所示，带有刻度的注射器 ( http: / / www.21cnjy.com )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＝5×10－5 m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa.当水温为t0＝13 ℃时，注射器内气体的体积为5.5 mL.(g＝10 m/s2)求：
(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5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？
解析 (1)由盖－吕萨克定律＝
代入数据计算得V1＝6.5 mL
(2)由查理定律＝
解得m＝0.1 kg.
答案 (1)6.5 mL (2)0.1 kg
13．某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10－3 m3.往桶内倒入4.2×10－3 m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出，如图所示．如果每次能打进2.5×10－4 m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达4 atm，应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？(设大气压强为1 atm)
解析 设标准大气压为p0，药桶中空气的体积为V，打气N次后，喷雾器中的空气压强达到4个标准大气压，打入的气体在1 atm的体积为V′.
根据理想气体状态方程的分态式，得
p0V＋Np0V′＝4p0V
其中V＝5.7×10－3 m3－4.2×10－3 m3
＝1.5×10－3 m3，
代入数值，解得N＝18.
当空气完全充满药桶后，如果空气压强仍然大于外界大气压，那么药液可以全部喷出．
由于温度不变，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，得
4p0V＝p×5.7×10－3
解得p＝1.053p0＞p0
所以药液可以全部喷出．
答案 18次 可以全部喷出双基限时练(六) 气体的等温变化
1．(多选题)一定质量的气体在温度保持不变，气体的状态发生变化时，下列物理量发生变化的是( )
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
解析 当温度不变时，气体分子的平均动能 ( http: / / www.21cnjy.com )不变，即分子的平均速率不变，故A选项错误；一定质量的气体在温度保持不变时，满足玻意耳定律，即pV＝C，当状态发生变化时，其体积一定发生变化，单位体积内的分子数发生变化，故B选项正确；其压强也随之发生变化，故C选项正确；气体质量不变，故D选项错误．
答案 BC
2．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．以上各项说法均不正确
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．
答案 C
3．如图所示，竖直放置的弯曲管子A端开口 ( http: / / www.21cnjy.com )，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2、h3，则B端气体的压强为(已知外界大气压为p0)( )
A．p0－ρg(h1＋h2－h3) B．p0－ρg(h1＋h3)
C．p0－ρg(h1＋h3－h2) D．p0－ρg(h1＋h2)
答案 B
4．如图所示，有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的粗糙斜面上，处于静止状态．被封闭气体压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( )
A．76 cmHg B．82 cmHg
C．88 cmHg D．70 cmHg
解析 以液柱为研究对象，对其进行受力分析，只分析沿斜方向的外力作用，合力为零，
p0S＋pm·S＝pS
pm＝lsin30°
p＝p0＋pm＝(76＋12×sin30°)cmHg
＝82 cmHg
故B选项正确．
答案 B
5．如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程．则下列说法正确的是( )
A．D→A是一个等温过程
B. A→B是一个等温过程
C. A与B的状态参量相同
D. B→C体积减小，压强减小，温度不变
解析 由图象可知p－图象是过原点的倾斜直线 ( http: / / www.21cnjy.com )，表示气体进行等温变化，故D→A是等温变化，A选项正确．A、B两个状态参量不同，故B、C选项错误；B→C气体进行等温变化，p减小，V增大，故D选项错误．
答案 A
6．如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化到状态B的过程，气体分子平均速率变化情况是( )
A．一直保持不变 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
解析 由图象可知，气体由状态A变化到状态B，pV值先增大后减小，由气体等温变化的等温线可知，同一气体，在不同温度进行等温变化时，pV值越大，所对应的温度越高，故图象中的气体，温度升高后再降低，故D选项正确．
答案 D
7．一根竖直静止放置的两端封闭的细玻 ( http: / / www.21cnjy.com )璃管，管内封闭着的空气被一段水银柱分为上下两部分，如图所示，当它在竖直方向运动时，发现水银柱相对玻璃管向上移动(温度不变)，以下说法正确的是( )
A．玻璃管做匀速运动
B．玻璃管向下加速运动
C．玻璃管向下减速运动
D．玻璃管向上加速运动
解析 水银柱相对玻璃管向上移动，即上面 ( http: / / www.21cnjy.com )被封闭的气体体积减小，下面被封闭的气体体积增大，由此可知上面气体压强增大，下面气体压强减小，则水银柱受到合外力向下，因此，具有向下的加速度，故B选项正确．
答案 B
8．如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，则(大气压强为p0)( )
A．封闭气体的压强p＝p0＋
B．封闭气体的压强p＝p0＋
C．封闭气体的压强p＝p0－
D．封闭气体的压强p＝
解析 以缸套为研究对象，如图所示，根据平衡条件有：Mg＋pS＝p0S，所以p＝p0－.
答案 C
9．容积为20 L的钢瓶内，贮有压 ( http: / / www.21cnjy.com )强为1.5×107 Pa的氧气．打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为5 L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1.0×106 Pa，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
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
1．5×107 Pa×20L＝1.0×106 Pa×20 L＋n×1.0×106 Pa×5 L，解得n＝56，B选项正确．
答案 B
10．在“探究气体等温变化的规律”实 ( http: / / www.21cnjy.com )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76 cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．
甲
乙
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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：________.
解析 (1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76 cmHg，乙图中气体压强为p0＋4 cmHg＝80 cmHg.
(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．
答案 (1)76 80 (2)正确 (3)不能
11．如下图所示，圆筒形汽缸 ( http: / / www.21cnjy.com )静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞(包括手柄)的质量为m，汽缸的内部截面积为S，大气压强为p0，平衡时汽缸内的容积为V，现用手握住活塞手柄慢慢向上提，设汽缸足够长，在整个上提过程中气体温度保持不变，并且不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦，求将汽缸提离地面时活塞上升的距离．
11．一个足球的容积V0＝ ( http: / / www.21cnjy.com )2.6×10－3 m3，原来装满1.0×105 Pa的空气．现用打气筒给这个足球打气，每次可把V＝1.0×10－4 m3、压强为1.0×105 Pa的空气打入球内，要使足球内部的压强增为2.0×105 Pa，应打气多少次？(设足球的容积和空气温度在打气过程中不变)
解析 对打足气后球内的气体有：
初态：p1＝1.0×105 Pa，
V1＝2.6×10－3 m3＋n×1.0×10－4 m3；
末态：p2＝2.0×105 Pa，
V2＝2.6×10－3 m3.
由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，
所以1.0×105×(26＋n)×10－4＝2.0×105×2.6×10－3，解得n＝26，即应打气26次．
答案 26次
12．今有一质量为M的气缸，用质量为m的活 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
甲
乙
解析 对缸内理想气体，平放状态：
p1＝p0，V1＝L0S
悬挂状态：对缸体，Mg＋p2S＝p0S
即p2＝p0－，V＝LS
由玻意耳定律：p1V1＝p2V2
即p0L0S＝(p0－)LS
得气柱长度L＝
答案
13．用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方空气为1.5 L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3(K′为单向阀门)
(1)要使药液上方气体压强为4×105 Pa，应打几次打气筒？
(2)当A中有4×105 Pa的空气后，打开阀门K可以喷洒农药，直到不能喷洒时，喷雾器剩余多少体积的药
液？(忽略喷管中药液产生的压强)
解析 将打入的空气与原来药液上方的空气一起作 ( http: / / www.21cnjy.com )为研究对象，将变质量的问题转化为一定质量的问题，利用分态式求解．打开阀门K喷洒药液时，A中空气经历了一个等温膨胀过程，由初态参量、末态参量运用玻意耳定律便可求解．
(1)设原来药液上方空气体积 ( http: / / www.21cnjy.com )为V，每次打入空气体积为V0，打n次后压强由p0变到p1，以A中原有空气和n次打入A中的空气的全部为研究对象，由玻意耳定律得p0(V＋nV0)＝p1V
故n＝＝＝18.
(2)打开阀门K，直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器中气体压强应等于外界大气压，以A中气体为研究对象，由玻意耳定律得
p1V＝p0V′
V′＝＝ L＝6 L
因此A容器中剩余药液的体积为(7.5－6) L＝1.5 L.
答案 (1)18次
(2)1.5 L双基限时练(七) 气体的等容变化和等压变化
1．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
1．一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积为原来的( )
A．四倍 B．二倍
C．一半 D．四分之一
解析 由等压变化的规律＝可知，C选项正确．
答案 C
2．(多选题)图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是( )
A
B
C
D
解析 一定质量的气体做等容变化 ( http: / / www.21cnjy.com )，在p－T图象中的图线应是延长线过原点的倾斜直线，在p－t图象中应是延长线过－273 ℃点的倾斜直线，故选项C、D是正确的．
答案 CD
3．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是( )
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温升高，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
解析 冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，因 ( http: / / www.21cnjy.com )T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确选项为D.
答案 D
4.
(多选题)一定质量的某种理想气体，自状态A经状态B变化到状态C，这一过程的p－T图象如图所示，则( )
A．在A→B过程中，气体的体积不断减小
B．在A→B过程中，气体的体积不断增大
C．在B→C过程中，气体的体积不断增大
D．在B→C过程中，气体的体积不断减小
解析 A→B的过程，气体的温度保持不 ( http: / / www.21cnjy.com )变，进行的是等温变化，等温变化的规律p1V1＝p2V2，可知A→B过程中压强减小，体积增大，故B选项正确；B→C的过程为等压升温，由＝，可知，等压升温过程，体积不断增大，故C选项正确．
答案 BC
5．如下图所示，A、B两 ( http: / / www.21cnjy.com )容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ℃，B中气体温度为20 ℃，如果将它们的温度都降低10 ℃，那么水银柱将( )
A．向A移动 B．向B移动
C．不动 D．不能确定
解析 假设水银柱不动，A、B两部分气体将进行等容变化．
对A：＝，pA′＝＝＝.
对B：＝，pB′＝＝＝，
由题意可知pA＝pB，则pB′>pA′，则汞柱向A移动．
答案 A
6．(多选题)如图所示，①、②为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )
A．①是等压线、②是等容线
B．②图中p－t图象与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而①图中V－t图象中图线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃
C．图②表明随温度每升高1℃，压强增加相同，但图①随温度的升高压强不变
D．由图②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
解析 由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖－吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，A选项正确；由图线的反向延长线交t轴于－273.15℃即热力学温度的零K，故B选项错误；查理定律及盖－吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低，压强不太大的条件下得出的，当温度很低，压强很大时，这些气体定律就不成立了，故D选项错误；由于图线是直线，故C选项正确．
答案 AC
7．(多选题)如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有( )
A．不管体积如何，图线只有一条
B．图线1和图线2体积不同，且有V1>V2
C．两条图线气体体积V2>V1
D．两图线必交于t轴上的同一点
解析 一定质量的气体，在 ( http: / / www.21cnjy.com )不同体积下进行等容变化，图象是不同的，故A选项错误；图线1、2体积不同，且V1答案 CD
8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一 ( http: / / www.21cnjy.com )倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( )
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，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
解析 若外界大气压增大或气温升高，因弹簧的弹力总等于活塞与气缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，A、C项错；对气缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大，又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，B错；若气温升高，分析气缸的平衡可知密封气体发生等压变化，根据盖－吕萨克定律知体积增大，气缸的上底面距地面的高度将增大，D项正确．
答案 D
9．如图所示，某同学用封有气体的玻璃管 ( http: / / www.21cnjy.com )来测绝对零度，当容器水温是30 ℃时，空气柱长度为30 cm，当水温是90 ℃时，空气柱的长度是36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于( )
A．－273 ℃ B．－270 ℃
C．－268 ℃ D．－271 ℃
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．
答案 B
10．如图所示，A气缸中用活塞封闭有一定 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
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＝300 K，解得Δh＝ΔT＝h
答案 h
11．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方 ( http: / / www.21cnjy.com )便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？
解析 取CO2气体为研究对象，则：
初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17) K＝290 K.
末态：p2＝1.2 atm，T2＝未知量．
气体发生等容变化，由查理定律＝得：
T2＝ T1＝ K＝348 K，
t＝(348－273) ℃＝75 ℃
答案 75 ℃
12．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297 K，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．
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＝363 K
(2)如答案图所示
答案 (1)363 K (2)如图所示