物理新課堂學(xué)案粵教版選修33檢測(cè)第二章第八節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律（Ⅱ）

第二章固體、液體和氣體第八節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅱ)[A級(jí)抓基礎(chǔ)]1．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大，從分子微觀角度來分析，這是因?yàn)?)A．氣體分子的平均動(dòng)能增大B．單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子數(shù)增加D．氣體分子對(duì)器壁的碰撞力變大解析：溫度不發(fā)生變化，分子的平均動(dòng)能不變，分子對(duì)器壁的碰撞力不變，故A、D錯(cuò)；質(zhì)量不變，分子總數(shù)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；體積減小，氣體分子密集程度增大，單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞次數(shù)增多，故B正確．答案：B2．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化中體積增大了eq\f(1,2)，若氣體原來溫度是27℃，則溫度的變化是()A．升高到450K B．升高了150C．升高到40.5℃ D．升高了解析：由eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)得eq\f(V1,V1＋\f(1,2)V1)＝eq\f(273＋27,T2)，則T2＝450KΔt＝450－300＝150(℃)．答案：AB3．一定質(zhì)量的理想氣體被一絕熱氣缸的活塞封在氣缸內(nèi)，氣體的壓強(qiáng)為p0，如果外界突然用力壓活塞，使氣體的體積縮小為原來的一半，則此時(shí)壓強(qiáng)的大小為()A．p＜2p0 B．p＝2p0C．p＞2p0 D．各種可能均有，無法判斷解析：外界突然用力壓活塞，使氣體的體積瞬間減小，表明該過程中氣體和外界沒有熱變換，所以氣體的內(nèi)能將會(huì)變大，相應(yīng)氣體的溫度會(huì)升高，若溫度不變時(shí)，p＝2p0，因?yàn)闇囟茸兏?，壓?qiáng)增大，則p＞2p0，故選項(xiàng)C正確．答案：C4．如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V-T圖象，由圖象可知()A．pA>pB B．pC<pBC．VA<VB D．TA<TB解析：由V-T圖象可以看出由A→B是等容過程，TB>TA，故pB>pA，A、C錯(cuò)誤，D正確；由B→C為等壓過程pB＝pC，故B錯(cuò)誤．答案：D5．如圖所示的四個(gè)圖象中，有一個(gè)是表示一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b的過程，這個(gè)圖象是()解析：A項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等容變化，A錯(cuò)；B項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓壓縮，B錯(cuò)；C項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓膨脹，C對(duì)；D項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大，體積增大，D錯(cuò)．答案：C6．一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758mmHg時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg，此時(shí)管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至－3℃時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為解析：初狀態(tài)：p1＝(758－738)mmHg＝20mmHg，V1＝80Smm3(S是管的橫截面積)，T1＝(273＋27)K＝300K.末狀態(tài)：p2＝p－743mmHg，V2＝(738＋80)Smm3－743Smm3＝75Smm3，T2＝273K＋(－3)K＝270K.根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)得eq\f(20×80S,300)＝eq\f(（p－743）×75S,270).解得：p＝762.2mmHg.答案：762.2mmHg[B級(jí)提能力]7.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線，等壓線上的a、b兩個(gè)狀態(tài)比較，下列說法正確的是()A．在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多B．在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多C．在相同時(shí)間內(nèi)撞在相同面積上的分子兩狀態(tài)一樣多D．單位體積的分子數(shù)兩狀態(tài)一樣多解析：b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大，故單位體積分子數(shù)b比a少，D錯(cuò)；b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高，其分子平均動(dòng)能大，而a、b壓強(qiáng)相等，故相同時(shí)間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多，B對(duì)，A、C均錯(cuò)．答案：B8．(2016·上海卷)如圖，粗細(xì)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(shí)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()A．h＝H B．h＜eq\f(H,2)C．h＝eq\f(H,2) D.eq\f(H,2)＜h＜H解析：封閉氣體是等溫變化，B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H，壓強(qiáng)變小，故氣體體積要增大，但最終平衡時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)比大氣壓小，一定是B側(cè)水銀面低，B側(cè)水銀面下降的高度(H－h(huán))大于A側(cè)水銀面下降的高度h，故有H－h(huán)＞h，得h＜eq\f(H,2).答案：B9．(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn)，能使h變大的原因是()A．環(huán)境溫度升高B．大氣壓強(qiáng)升高C．沿管壁向右管內(nèi)加水銀D．U形玻璃管自由下落解析：對(duì)左管被封氣體：p＝p0＋ph，由eq\f(pV,T)＝k，可知當(dāng)溫度T升高，大氣壓p0不變時(shí)，h增加，故A正確；大氣壓升高，h減小，B錯(cuò)；向右管加水銀時(shí)，由溫度T不變，p0不變，V變小，p增大，即h變大，C正確；U形管自由下落，水銀完全失重，氣體體積增加，h變大，D正確．答案：ACD10．如圖所示，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，橫截面積為5×10－3m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強(qiáng)為________Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01×105Pa，g取10m/s2)．若從初溫27℃開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.50m緩慢地變?yōu)榻馕觯簆1＝eq\f(F,S)＝eq\f(mg,S)＝eq\f(2×10,5×10－3)Pa＝0.04×105Pa，所以p＝p1＋p0＝0.04×105Pa＋1.01×105Pa＝1.05×105Pa，由蓋·呂薩克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，即eq\f(0.5S,273＋27)＝eq\f(0.51S,273＋t)，所以t＝33℃.答案：1.05×1053311．如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)．面積分別為S1＝20cm2，S2＝10cm2，它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過水平細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M＝2kg的重物C連接，靜止時(shí)氣缸中的氣體溫度T1＝600K，氣缸兩部分的氣柱長均為L，已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，g取10m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體．(1)活塞靜止時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng)eq\f(1,2)L時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的溫度．解析：(1)設(shè)靜止時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，活塞受力平衡：p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg,代入數(shù)據(jù)解得壓強(qiáng)p1＝1.2×105Pa.(2)由活塞A受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)沒有變化，初：V1＝S1L＋S2LT末：V2＝eq\f(S1L,2)＋eq\f(3S2L,2)T2＝？由蓋·呂薩克定律得：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，代入數(shù)據(jù)解得：T2＝500K.答案：(1)1.2×105Pa(2)500K12．(2017·海南卷)一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉，D端與大氣相通，用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè)，并將兩端向下豎直放置，如圖所示．此時(shí)AB側(cè)的氣體柱長度l1＝25cm.管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1＝5cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180°，使A、D兩端在上，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有水銀漏出．已知大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg.求旋轉(zhuǎn)后，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差．解析：對(duì)封閉氣體研究，初狀態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)為：p1＝p0＋h1＝76＋5cmHg＝81cmHg，體積為：V1＝l1S＝25S，設(shè)旋轉(zhuǎn)后，氣體長度增加Δ