魯科版選修33 氣體實驗定律 第1課時 作業(yè).docx

4.1氣體實驗定律一、單項選擇題1如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程中，其壓強a逐漸增大b逐漸減小c始終不變d先增大后減小【答案】a【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程2空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0l，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0l。設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為_。（填選項前的字母）a2.5 atm b2.0 atm c1.5 atm d1.0 atm【答案】a【解析】將充氣之前的兩部分氣體合起來作為初狀態(tài)，壓強都是，故初始體積為兩部分的和。初狀態(tài)：末狀態(tài)：由玻意耳定律：代入數(shù)據(jù)，求得：，a選項正確。 【考點定位】本題考查氣體定律等相關(guān)知識3題圖為伽利略設(shè)計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是a溫度降低，壓強增大b溫度升高，壓強不變c溫度升高，壓強減小d溫度不變，壓強減小【答案】a【解析】設(shè)玻璃泡中氣體壓強為p，外界大氣壓強為，則，且玻璃泡中氣體與外界大氣溫度相同液柱上升，氣體體積減小，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，若p不變，則v減小時，t減?。蝗魌不變時，v減小時，p變大.即溫度t降低或壓強p變大是可能的情況故bcd均不符合要求，a正確.【考點定位】本題考查氣體的狀態(tài)變化及其相關(guān)知識4某未密閉房間的空氣溫度與室外的相同，現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱，當室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時，a室內(nèi)空氣的壓強比室外的小b室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大c室內(nèi)空氣的密度比室外大d室內(nèi)空氣對室外空氣做了負功【答案】b 【考點定位】分子熱運動；氣體的狀態(tài)變化方程；熱力學(xué)第一定律.5某自行車輪胎的容積為v，里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p，設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強也是p0，體積為 的空氣（填選項前的字母）a b c d【答案】c【解析】設(shè)需充入的氣體體積為v0，由于整個過程中氣體的溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律有：p0（v+v0）=pv，解得：，故選項c正確?！究键c定位】本題玻意耳定律的應(yīng)用問題。6如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為tb和tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為qab和qac。則 。atbtc，qabqac btbtc，qabqac ctb=tc，qabqac dtb=tc，qabqac【答案】c【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。7圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積v關(guān)系圖象，它由狀態(tài)a經(jīng)等容過程到狀態(tài)b，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)c，設(shè)a、b、c狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為ta、tb、tc，則下列關(guān)系式中正確的是 。（填選項前的字母）atatb，tbtc b tatb，tb=tc c tatb，tbtc d ta=tb，tbtc【答案】c【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得：從a到b，因體積不變，壓強減小，所以溫度降低，即tatb；從b到c，壓強不變，體積增大，故溫度升高，即tbtc，故a、b、d錯誤，c正確?！究键c定位】本題考查理想氣體狀態(tài)方程【方法技巧】抓住理想氣體狀態(tài)方程即可8重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體（可視為理想氣體）a壓強增大，內(nèi)能減小 b吸收熱量，內(nèi)能增大c壓強減小，分子平均動能增大 d對外做功，分子平均動能減小【答案】b【解析】對理想氣體由可知體積和質(zhì)量不變，溫度升高時，壓強增大，選項c錯誤。理想氣體的內(nèi)能只有分子動能，而溫度是平均動能的標志，故溫度升高，分子平均動能增大，內(nèi)能增大，選項a、d錯誤，體積不變，故，由熱力學(xué)第一定律知，吸熱內(nèi)能增大，故選b?！究键c定位】本題考查了理想氣體的等容變化、熱力學(xué)第一定律、內(nèi)能。9如圖，豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體，若試管自由下落，管內(nèi)氣體a壓強增大，體積增大 b壓強增大，體積減小c壓強減小，體積增大 d壓強減小，體積減小【答案】b【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程10如圖，長為h的水銀柱將上端封閉的玻璃管內(nèi)氣體分割成兩部分，a處管內(nèi)外水銀面相平。將玻璃管緩慢向上提升h高度（管下端未離開水銀面），上下兩部分氣體的壓強發(fā)生變化分別為和，體積變化分別為和。已知水銀密度為，玻璃管截面積為s，則a一定等于 b一定等于c與之差為 d與之和為hs【答案】a【解析】 當玻璃管緩慢向上提升h高度時，氣體的體積變大，壓強變小，有部分水銀進入玻璃管，也就是管中的水銀面會比管外的水銀面高，設(shè)高度差為，初狀態(tài)上面氣體的壓強，末狀態(tài)上面氣體的壓強，所以，同理可求出，故a正確，c錯誤；由玻意耳定律得，所以氣體的變化，同理可求出，故b錯誤；因為有水銀進入玻璃管內(nèi)，所以與之和小于hs，故d錯誤?！究键c定位】 玻意耳定律【名師點睛】 本題考查了氣體的實驗定律，涉及氣體壓強的計算、玻意耳定律的應(yīng)用等，意在考查考生運用物理規(guī)律解決問題的能力。本題的重難點在于對氣體壓強的求解。特別注意，管內(nèi)外液體深度相同位置處的壓強是相同的。11如圖，粗細均勻的玻璃管a和b由一橡皮管連接，一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在a管內(nèi)，初始時兩管水銀面等高，b管上方與大氣相通。若固定a管，將b管沿豎直方向緩慢下移一小段距離h，a管內(nèi)的水銀面高度相應(yīng)變化h，則ah=hbhch=dh d【答案】ad【解析】設(shè)氣缸內(nèi)其他對活塞的壓力分別為，初始則有，傾斜后，設(shè)活塞斜向下的重力分力為，根據(jù)受力平衡，則有，所以選項c錯。壓強的變化量，根據(jù)，判斷，選項d對。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程即，據(jù)此可得，整理即得，可得根據(jù)，可得，根據(jù)兩個部分體積一個增大另一個減小，判斷a的體積增大，選項a對b錯。【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程8如圖為某實驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣a內(nèi)能增大 b壓強增大 c分子間引力和斥力都減小 d所有分子運動速率都增大【答案】ab【考點定位】對分子動理論、查理定律的理解與應(yīng)用。9如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置，內(nèi)部裝有2l水，上部密封1atm的空氣0.5l，保持閥門關(guān)閉，再充入1atm的空氣0.1l，設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有a充氣后，密封氣體壓強增加b充氣后，密封氣體的分子平均動能增加c打開閥門后，密封氣體對外界做正功d打開閥門后，不再充氣也能把水噴光【答案】ac【考點定位】理想氣體、理想氣體狀態(tài)方程。容易題三、非選擇題1如題12a1圖所示，在斯特林循環(huán)的pv圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成bc的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目 （選填“增大”、“減小”或“不變”）狀態(tài)a和狀態(tài)d的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如題12a2圖所示，則狀態(tài)a對應(yīng)的是 （選填“”或“”）【答案】不變 【解析】由題圖知bc的過程中氣體的體積不變，所以密度不變，即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；因當溫度升高，分子熱運動加劇，速率較大的分子所占百分比增高，分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區(qū)擴展，峰值變低，曲線變寬，變平坦，由題中圖12a-1知狀態(tài)a的溫度低，所以對應(yīng)的是【考點定位】理想氣體【方法技巧】對一定質(zhì)量的理想氣體等容過程，氣體的密度不變，即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；理解氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象。2某同學(xué)制作了一個結(jié)構(gòu)如圖（a）所示的溫度計。一端封閉的輕質(zhì)細管可繞封閉端o自由轉(zhuǎn)動，管長0.5 m。將一量程足夠大的力傳感器調(diào)零，細管的開口端通過細線掛于力傳感器掛鉤上，使細管保持水平、細線沿豎直方向。在氣體溫度為270 k時，用一段水銀將長度為0.3 m的氣柱封閉在管內(nèi)。實驗時改變氣體溫度，測得封閉氣柱長度l和力傳感器讀數(shù)f之間的關(guān)系如圖（b）所示（實驗中大氣壓強不變）。（1）管內(nèi)水銀柱長度為 m，為保證水銀不溢出，該溫度計能測得的最高溫度為 k。（2）若氣柱初始長度大于0.3 m，該溫度計能測量的最高溫度將 （選填：“增大”，“不變”或“減小”）。（3）若實驗中大氣壓強略有升高，則用該溫度計測出的溫度將 （選填：“偏高”，“不變”或“偏低”）?！敬鸢浮浚?）0.1；360 （2）減?。?）偏低【考點定位】力矩、氣體狀態(tài)方程【方法技巧】根據(jù)力矩的平衡計算水銀長度，根據(jù)公式計算氣體溫度，根據(jù)公式判斷測量值溫度的變化。3【2016海南卷】如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一u形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；u形管內(nèi)盛有密度為=7.5102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強均為p0=4.5103 pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使u形管兩側(cè)液面的高度差h=40 cm，求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10 m/s2，u形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計?！敬鸢浮?:1【考點定位】理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強【名師點睛】本題考查了求氣體體積，應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題，求出氣體的壓強是正確解題的關(guān)鍵。4【2016全國新課標卷】一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3。當氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天。【解析】設(shè)氧氣開始時的壓強為p1，體積為v1，壓強變?yōu)閜2（2個大氣壓）時，體積為v2。根據(jù)玻意耳定律