2019年物理粤教选修3-3同步练习（十）+气体状态参量+Word版含解析

（十） 气体状态参量
1．[多选]一定质量的气体的三个参量可以发生变化的情况是(　　)
A．温度、体积、压强均变化
B．温度不变，压强和体积都发生变化
C．温度和体积不变，压强变化
D．温度和压强不变，体积变化
解析：选AB　一定质量的气体的三个参量至少要两个同时发生变化，只有一个参量变化的情况是不存在的，选项A、B正确，C、D错误。
2．[多选]如图所示，A、B两瓶子相对接，中间有阀门隔离，A瓶充满气体，B瓶真空，打开阀门后，下列说法正确的是(　　)
A．气体的质量变大　　　　　 B．气体的体积变大
C．气体的分子数变大 D．气体的密度变小
解析：选BD　气体分子间的相互作用力十分微弱，很容易扩散，给它多大空间，就能达到多大空间。阀门打开后，气体分子将充满AB整个空间，体积变大，气体的分子数还是原来那么多，质量也不变，根据 ρ＝，密度变小。
3．[多选]关于热力学温度，下列说法正确的是(　　)
A．－23 ℃＝250 K
B．温度升高1 ℃，也就是温度升高1 K
C．温度由t ℃升高到2t ℃，对应的热力学温度升高了(273＋t) K
D．热力学温度和摄氏温度都可能取负值
解析：选AB　由摄氏温度和热力学温度的关系：T＝t＋273 K可知－23 ℃＝250 K，A、 B正确；C中初态热力学温度为t＋273 K，末态为2t＋273 K，温度变化为t K，故C错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，D错误。
4．[多选]关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是(　　)
A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中的每1 ℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
D．某物体的摄氏温度为10 ℃，即热力学温度为10 K
解析：选AC　热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方式， 但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的，故选项A、C正确，B错误；摄氏温度为10 ℃的物体，热力学温度为283.15 K，选项D错误。
5．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时(　　)
A．气体的密度增大
B．气体的压强不变
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多
解析：选D　封闭气缸内，容积不变，气体质量不变，所以气体密度不变，A错；温度升高，分子平均动能增加，每秒钟撞击单位面积器壁的分子数增多，对器壁的撞击力变大，压强变大，所以B、C错，D对。
6．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是(　　)
A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间平均距离变大时，压强必变大
D．当分子间平均距离变大时，压强必变小
解析：选B　分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子数密度怎么变化，故压强的变化趋势不明确，A错，B对；分子的平均距离变大，表明气体的分子数密度变小，但因不知此时分子的平均动能怎么变，故气体的压强不知怎么变化，C、D错。
7．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200 格，且将冰点的温度定为50 p，今小明测量一杯水的温度为150 p时，则该温度用摄氏温度表示时应为(　　)
A．30 ℃ B．40 ℃
C．50 ℃ D．60 ℃
解析：选C　每格表示的摄氏度为＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃，C对，A、B、D错。
8．对于一定质量的气体，若用N表示单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子个数，则(　　)
A．当体积减小时，N必定增加
B．当气体温度升高时，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．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：选C　对一定质量的气体，单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与体积和分子的平均速率(或温度)有关，A、B错误；当压强不变时，气体在器壁单位面积上的平均冲击力不变，温度变化，分子的体积也一定变化，分子的平均速率变化，则N必定变化，C正确，D错误。
9．下表是某地1～7月份气温与气压的对照表，则7月份与1月份相比(　　)
月份
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
0.9984
0.9960
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的撞击次数减少了
解析：选D　由表知，平均气温越高，平均气压越小，而温度越高，分子无规则运动应加剧，故A、B错；由气体压强的决定因素知，压强减小的原因是单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，故选D。
10.如图所示，一端开口、一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃管，此时管内外水银面高度差为h1，弹簧测力计示数为F1。若吸走糟中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h2，弹簧测力计示数为F2，则(　　)
A．h2>h1，F2＝F1　　　 B．h2C．h2F1 D．h2>h1，F2>F1
解析：选D　因为实验中玻璃管内封闭了一段气体，因此，大气压＝玻璃管中水银柱产生的压强＋封闭气体的压强，在大气压不变的情况下，吸走槽中的部分水银，管口未离开水银面，封闭气体的体积变大，压强变小，同时水银柱的高度h也会适当增加，拉力F的大小会变大。
11.如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B产生的压强。
解析：设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则
(pA＋h1)S＝p0S
所以pA＝p0－h1＝(75－10) cmHg＝65 cmHg
再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋h2)S＝pAS，所以pB＝pA－h2＝(65－5) cmHg＝60 cmHg。
答案：65 cmHg　60 cmHg
12.如图所示，质量为m1的内壁光滑的玻璃管，横截面积为S，管内装有质量为m2的水银。管外壁与斜面的动摩擦因数为μ＝，斜面倾角为θ＝30°。当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，被封闭的气体压强为多少(设大气压强p0)?
解析：对玻璃管和水银柱的整体，受到重力、斜面的支持力和摩擦力，据牛顿第二定律F＝ma有：
(m1＋m2)gsinθ－μ(m1＋m2)gcosθ＝(m1＋m2)a①
对玻璃管中的水银柱，受到自身重力、玻璃管的支持力、大气压力和密封气体对它的压力，
据牛顿第二定律F＝ma有：
p0S＋m2gsinθ－pS＝m2a②
联立①②两式代入数据可得：p＝p0＋。
答案：p0＋