2025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包名師同步導(dǎo)學(xué)第8章　第1節(jié)含答案

PAGEPAGE72025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包（名師同步導(dǎo)學(xué)第八章第1節(jié)氣體的等溫變化「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．在“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，下列操作錯誤的是()A．推拉活塞時，動作要慢B．推拉活塞時，手不能握住注射器含有氣體的部分C．壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后，應(yīng)迅速重新裝上繼續(xù)實驗D．活塞與針筒之間要保持氣密性解析：選C本實驗條件是溫度不變，推拉活塞時，動作要慢，用手握住注射器含有氣體的部分，會使氣體溫度升高，故手不能握住注射器，故選項A、B正確；研究的是一定質(zhì)量的氣體，壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，故選項C錯誤；研究的是一定質(zhì)量的氣體，要保持氣體的氣密性良好，故選項D正確．2．(多選)一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，將其壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，則()A．氣體分子的平均動能增大B．氣體的密度變?yōu)樵瓉淼?倍C．氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话隓．氣體的分子總數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍解析：選BC溫度是分子平均動能的標(biāo)志，由于溫度T不變，故分子的平均動能不變，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，則V2＝eq\f(1,2)V1.又ρ1＝eq\f(m,V1)，ρ2＝eq\f(m,V2)，則ρ2＝2ρ1，故B、C正確．3．如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在地面上，活塞的質(zhì)量為M，底面積為S，若大氣壓強為p0，則被封閉氣體的壓強p等于()A．p0 B．p0－eq\f(Mg,S)C．p0＋eq\f(Mg,S) D．條件不夠，無法判斷解析：選C活塞受重力、大氣壓力和封閉氣體支持力，根據(jù)平衡得：Mg＋p0S＝pS，解得p＝p0＋eq\f(Mg,S)，故A、B、D錯誤，C正確．4．如圖所示，一端開口、另一端封閉的玻璃管內(nèi)用水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，把管子以封閉端為圓心，從開口向上的豎直位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，可用來說明氣體狀態(tài)變化的p-V圖象是()解析：選C水平方向上有：p1＝p0，豎直方向上有：p2＝p0＋ρgh，開口向上的豎直位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，氣體的壓強減小，體積增大，又因為溫度不變，所以p-V圖線應(yīng)為雙曲線的一支．故C正確．5．一定質(zhì)量的氣體，壓強為3atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強減小2atm時，體積變化4L，則該氣體原來的體積為()A.eq\f(4,3)L B．2LC.eq\f(8,3)L D．8L解析：選B由題意知p1＝3atm，p2＝1atm，當(dāng)溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的壓強減小則體積變大，所以V2＝V1＋4L，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V1＝2L，故B選項正確．6.如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的光滑活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)保持溫度不變，把汽缸稍微傾斜一點，重新平衡后，氣體的()A．壓強不變 B．壓強變小C．體積不變 D．體積變小解析：選B在前、后兩個過程中，活塞均處于平衡狀態(tài)，分析活塞的受力情況，可以判斷汽缸內(nèi)氣體壓強的變化．設(shè)活塞的表面積為S，重力為G，當(dāng)汽缸豎直放置時，根據(jù)平衡條件可知，p1S＝G＋p0S.當(dāng)汽缸傾斜放置時，設(shè)傾角為θ，在垂直于活塞方向，p2S＝Gcosθ＋p0S，聯(lián)立可得，p1>p2，A選項錯誤，B選項正確；整個過程封閉氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝C，壓強減小時，體積變大，C、D選項錯誤．7.如圖所示，開口向下并插入水銀槽中的粗細均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長為H的空氣柱，管內(nèi)水銀柱高于水銀槽長度為h，若將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度(管下端未離開槽內(nèi)水銀面)，則H和h的變化情況為()A．H減小，h增大 B．H增大，h減小C．H和h都增大 D．H和h都減小解析：選A設(shè)將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度時水銀柱高度不變，p＋hsinθ＝p0，則封閉氣體壓強增大；由題意可知變化過程為等溫變化，封閉氣體由于壓強增大，體積減小，水銀柱上升，即H減小，h增大，故A正確，B、C、D錯誤．8．如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段高h＝2cm的水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A、B，已知A、B兩部分的長度分別為l1＝30cm和l2＝10cm，空氣柱A的壓強pA＝3cmHg.現(xiàn)將玻璃管在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180°，如圖，整個過程中，氣體溫度始終保持不變，沒有氣體從管的一端通過水銀逸入另一端．求：在圖2狀態(tài)下，氣柱B的壓強和氣柱B的長度．解析：1狀態(tài)下：B的壓強pB＝5cmHg，2狀態(tài)下：設(shè)B的壓強為pB′，B的長度為lB，氣柱A的壓強為pA′，A的長度為LA′，pA′＝pB′＋ph，對氣柱A，有pAl1＝pA′lA，對氣柱B，有pBl2＝pB′lB，又lA＋lB＝l1＋l2，聯(lián)立解得：pB＝2.5cmHg，lB＝20cm.答案：2.5cmHg20cm「能力提升練」1．(多選)關(guān)于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗，下列說法正確的是()A．實驗過程中應(yīng)保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不發(fā)生變化B．實驗中為找到體積與壓強的關(guān)系，一定要測量空氣柱的橫截面積C．為了減小實驗誤差，可以在柱塞上涂潤滑油，以減小摩擦D．處理數(shù)據(jù)時采用p-eq\f(1,V)圖象，是因為p-eq\f(1,V)圖象比p-V圖象更直觀解析：選AD本實驗探究采用的方法是控制變量法，所以要保持氣體的質(zhì)量和溫度不變，A正確；由于注射器是圓柱形的，橫截面積不變，所以只需測出空氣柱的長度即可，B錯誤；涂潤滑油的主要目的是防止漏氣，使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化，不僅是為了減小摩擦，C錯誤；當(dāng)p與V成反比時，p-eq\f(1,V)圖象是一條過原點的直線，而p-V圖象是雙曲線，所以p-eq\f(1,V)圖象更直觀，D正確．2．如圖所示，環(huán)境溫度穩(wěn)定不變，靜止豎直放置的U形管a管開口與大氣相通，b管封閉，此時b管內(nèi)水銀面比a管內(nèi)水銀面高h.若外界大氣壓強()A．減小一些，則h變小B．減小一些，則h變大C．變大一些，則h變小D．變大一些，則h不變解析：選A以cmHg為單位，封閉氣體壓強為p＝p0－ρgh，若外界大氣壓強p0減小，則h減小，故A正確，B錯誤；若外界大氣壓強p0增大，則h增大，故C、D錯誤．3.如圖所示，A、B是一定質(zhì)量的理想氣體在兩條等溫線上的兩個狀態(tài)點，這兩點與坐標(biāo)原點O和對應(yīng)坐標(biāo)軸上的VA、VB坐標(biāo)所圍成的三角形面積分別為SA、SB，對應(yīng)溫度分別為TA和TB，則()A．SA>SB，TA>TBB．SA＝SB，TA<TBC．SA<SB，TA<TBD．SA>SB，TA<TB解析：選C根據(jù)等溫線特征可知TA<TB，由于面積SA、SB反映的就是公式pV＝C中的常數(shù)的一半，而A狀態(tài)的常數(shù)比B狀態(tài)的常數(shù)小，所以SA<SB，即C正確．4．用打氣筒給自行車打氣，設(shè)每打一次可打入壓強為1atm的空氣125cm3，自行車內(nèi)胎的容積為2.0L，假設(shè)胎內(nèi)原來沒有空氣，且打氣過程溫度不變，那么打了40次后胎內(nèi)空氣壓強為()A．5atm B．25atmC．2.5atm D．40atm解析：選C每打一次把一個大氣壓強的空氣打進125cm3，打了40次，總體積V1＝40×125cm3＝5L，氣壓為p1＝1atm，壓入內(nèi)胎，體積減小為V2＝2.0L，根據(jù)玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，代入數(shù)據(jù)解得：p2＝2.5atm，故C正確．5．“蛟龍”號載人潛水器是一艘由中國自行設(shè)計、自主研制的載人潛水器，2017年5月，“蛟龍”號完成世界最深處下潛，最大下潛深度約為4800米．某潛水器工作原理如圖所示，設(shè)潛水器位于海面下90m深處靜止不動，潛水器上有一容積4m3的貯氣鋼筒，筒內(nèi)壓縮氣體的壓強為2.0×107Pa.將貯氣鋼筒內(nèi)一部分壓縮氣體通過節(jié)流閥壓入水艙，排出海水20m3，在這個過程中氣體溫度不變，海面大氣壓為1.0×105Pa，海水密度取1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2.求：(1)潛水器貯氣鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強；(2)海面下90m深處潛水器最多能排出海水的體積．解析：(1)算出液體內(nèi)部壓強大小，設(shè)鋼筒內(nèi)原有氣體中注入水艙的氣體體積為V1，鋼筒的體積為V.在海面下90m深處的壓強大小p1＝p0＋ρ海水gh＝1.0×106Pa，把原來鋼筒內(nèi)的氣體分為兩部分，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝p1V1＋p2V，其中V1＝20m3，V＝4m3，解得p2＝1.5×107Pa.(2)當(dāng)鋼筒內(nèi)氣體壓強減小到等于海水外界液體的壓強時，排出海水的體積最多．設(shè)最多能排出海水的體積為V2，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝p1(V＋V2)，解得V2＝76m3.答案：(1)1.5×107Pa(2)76m36．(2019·全國卷Ⅱ)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑．整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣．平衡時，氮氣的壓強和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強為p.現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達兩汽缸的連接處，求(1)抽氣前氫氣的壓強；(2)抽氣后氫氣的壓強和體積．解析：(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10－p)·2S＝(p0－p)·S ①p10＝eq\f(1,2)(p0＋p)． ②(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強和體積分別為p1和V1，氮氣的壓強和體積分別為p2和V2.根據(jù)力的平衡條件有p2·S＝p1·2S ③由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0 ④p2V2＝p0V0 ⑤由于兩活塞用剛性桿連接，故V1－2V0＝2(V0－V2) ⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得p1＝eq\f(1,2)p0＋eq\f(1,4)pV1＝eq\f(4p0＋pV0,2p0＋p).答案：(1)eq\f(1,2)(p0＋p)(2)eq\f(1,2)p0＋eq\f(1,4)peq\f(4p0＋pV0,2p0＋p)第八章第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)它的溫度從100℃升高到200℃時，它的壓強()A．變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2) B．變?yōu)樵瓉淼?倍C．變?yōu)樵瓉淼膃q\f(100,273) D．變?yōu)樵瓉淼膃q\f(473,373)解析：選D一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高，發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，溫度升高時，氣體的壓強跟它的熱力學(xué)溫度成正比，eq\f(p1,T1)＝eq\f(p0,T0)，已知T0＝100℃＝373K，T1＝200℃＝473K，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(p1,p0)＝eq\f(T1,T0)＝eq\f(473,373)，即溫度從100℃升高到200℃時，它的壓強變?yōu)樵瓉淼膃q\f(473,373)，A、B、C選項錯誤，D選項正確．2．一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體的體積不變，則()A．氣體的溫度降低，壓強一定變小B．氣體的溫度升高，壓強可能變小C．氣體的溫度降低，壓強一定變大D．氣體的溫度變化時，壓強可能不變解析：選A質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高或降低時，做等容變化．根據(jù)查理定律可知，eq\f(p,T)＝C，氣體的溫度降低，壓強一定變小，A選項正確，C選項錯誤；氣體的溫度升高時，壓強一定變大，B選項錯誤；氣體的溫度變化時，壓強一定改變，D選項錯誤．3.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：選D由V-T圖可以看出由A→B是等容過程，TB>TA，故pB>pA，A、C錯誤，D正確；由B→C為等壓過程pB＝pC，B錯誤．4.如圖所示，a、b表示兩部分氣體的等壓線，根據(jù)圖中所給條件可知，當(dāng)t＝273℃，氣體a的體積比氣體b的體積大()A．0.1m3 B．0.2m3C．0.3m3 D．0.4m3解析：選D在0℃到273℃的溫度區(qū)間上應(yīng)用蓋—呂薩克定律分別研究氣體a和b可得到方程eq\f(Va,273＋273)＝eq\f(0.3,273)，eq\f(Vb,273＋273)＝eq\f(0.1,273).解得Va＝0.6m3，Vb＝0.2m3，ΔV＝Va－Vb＝0.4m3，正確選項為D.5．(多選)有一只小試管倒插在燒杯的水中，此時試管恰好浮于水面，試管內(nèi)外水面的高度差為h，如圖所示．如果改變溫度或改變外界大氣壓強．則試管(不考慮燒杯中水面的升降及試管壁的厚度)()A．如僅升高溫度，則試管位置上升，h不變B．如僅升高溫度，則試管位置下降，h增大C．如僅升高外界壓強，則試管位置下降，h不變D．如僅升高外界壓強，則試管位置下降，h減小解析：選AC試管恰好浮于水面上，根據(jù)平衡條件可知，試管的重力和受到的浮力相等，試管排開水的體積相等，即試管內(nèi)外的水面高度差h不變，故B、D選項錯誤；壓強不變，封閉氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律，僅升高溫度，體積變大，試管位置上升，故A選項正確；根據(jù)p＝p0＋ρgh可知，外界大氣壓強增大，封閉氣體壓強變大，做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知，體積減小，試管位置下降，由前面敘述可知，h保持不變，故C選項正確．6.如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強和溫度關(guān)系的p-t圖線．p0表示1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時氣體的體積為()A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L解析：選D此氣體在0℃時，壓強為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L，根據(jù)圖線所示，從p0到A狀態(tài)，氣體是等容變化，A狀態(tài)的體積為6.72L，溫度為127K＋273K＝400K，從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓變化，B狀態(tài)的溫度為227K＋273K＝500K，根據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)得，VB＝eq\f(VATB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L.7．(多選)如圖所示，在一個圓柱形導(dǎo)熱汽缸中，用活塞封閉了一部分理想氣體，活塞與汽缸壁間是密封而光滑的．用一彈簧測力計掛在活塞上，將整個汽缸懸掛在天花板上，當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時()A．彈簧測力計示數(shù)變大B．彈簧測力計示數(shù)不變C．汽缸下降D．汽缸內(nèi)氣體壓強變大解析：選BC彈簧測力計上的拉力跟汽缸和活塞總重力相等，當(dāng)氣溫升高時，不影響彈簧彈力大小，所以示數(shù)不變，故A錯誤，B正確；以汽缸為研究對象可知，最終達到平衡時，汽缸重力與汽缸內(nèi)壓力之和等于大氣壓力，因為重力和大氣壓力均不變，所以汽缸內(nèi)壓力不變，即汽缸內(nèi)氣體壓強不變，故D錯誤；溫度升高，氣體的體積膨脹，汽缸下降，故C正確．8．開口向上、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，開始時質(zhì)量不計的活塞停在卡口處，氣體溫度為27℃，壓強為0.9×105Pa，體積為1×10－3m3，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，試通過計算判斷當(dāng)氣體溫度為67℃時活塞是否離開卡口．(已知外界大氣壓強p0＝1×105Pa)解析：活塞剛好離開卡口時，壓強為p2＝p0，由于氣體為等容變化，根據(jù)查理定律，得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，代入數(shù)據(jù)得T2＝333K，因為67℃＝340K>333K，故活塞已經(jīng)離開卡口．答案：當(dāng)氣體溫度為67℃時活塞已經(jīng)離開卡口「能力提升練」1．(多選)(2018·三亞一中高二期末)如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止，設(shè)活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性能良好使缸內(nèi)氣體總能與外界大氣溫度相同，則下述結(jié)論中正確的是()A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B．若外界大氣壓增大，則汽缸上底面距地面的高度將減小C．若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將減小D．若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將增大解析：選BD選擇汽缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，彈簧彈力與汽缸和活塞的重力平衡，若外界大氣壓增大，則彈簧長度不發(fā)生變化，故A錯誤；選擇汽缸為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力pS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力p1S，物體受三力平衡：G＋pS＝p1S，若外界大氣壓p增大，p1一定增大，根據(jù)理想氣體的等溫變化pV＝C(常數(shù))，當(dāng)壓強增大時，體積一定減小，所以汽缸的上底面距地面的高度將減小，故B正確；若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)eq\f(V,T)＝C，當(dāng)溫度升高時，氣體體積增大，汽缸上升，則汽缸的上底面距地面的高度將增大，故C錯誤，D正確．2．(多選)(2019·嘉興高二檢測)某同學(xué)利用DIS實驗系統(tǒng)研究一定量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕顯示如p-t圖象所示．已知在狀態(tài)B時氣體的體積為VB＝3L，則下列說法正確的是()A．狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的體積不變B．狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體溫度增加C．狀態(tài)A的壓強是0.5atmD．狀態(tài)C體積是2L解析：選AD狀態(tài)A到狀態(tài)B是等容變化，故體積不變，A對；狀態(tài)B到狀態(tài)C是等溫變化，氣體溫度不變，B錯；從題圖中可知，pB＝1.0atm，TB＝(273＋91)K＝364K，TA＝273K，根據(jù)查理定律，有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，即eq\f(pA,273)＝eq\f(1.0,364)，解得pA＝0.75atm，C錯；pB＝1.0atm，VB＝3L，pC＝1.5atm，根據(jù)玻意耳定律，有pBVB＝pCVC，解得VC＝2L，D對．3．如圖所示，兩根粗細相同、兩端開口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量同溫度的空氣，空氣柱長度H1>H2，水銀柱長度h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動情況是()A．均向下移動，A管移動較多B．均向上移動，A管移動較多C．A管向上移動，B管向下移動D．均向下移動，B管移動較多解析：選A因為在溫度降低過程中封閉氣柱的壓強恒等于大氣壓強與水銀柱因自身重力而產(chǎn)生的壓強之和，故封閉氣柱均做等壓變化．并由此推知，封閉氣柱下端的水銀面高度不變．根據(jù)蓋—呂薩克定律的分比形式ΔV＝eq\f(VΔT,T)，因A、B管中的封閉氣柱，初溫T相同，溫度降低量ΔT相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B管中的封閉氣柱的體積都減??；又因為H1>H2，A管中封閉氣柱的體積較大，所以|ΔV1|>|ΔV2|，A管中氣柱長度減小得較多，故A、B兩管中封閉氣柱上方的水銀柱均向下移動，且A管中的水銀柱下移得較多．4．如圖所示，三支粗細相同的玻璃管，中間都用一段水銀柱封住溫度相同的空氣柱，且V1＝V2>V3，h1<h2＝h3.若升高相同的溫度，則管中水銀柱向上移動最多的是()A．丙管 B．甲管和乙管C．乙管和丙管 D．三管中水銀柱上移一樣多解析：選B由于氣體的氣壓不變，故ΔV＝eq\f(V,T)·ΔT，由于V1＝V2>V3，T和ΔT相同，故ΔV1＝ΔV2>ΔV3，即甲管與乙管中水銀柱上升最多，故選項B正確，A、C、D錯誤．5．一個敞口的瓶子，放在空氣中，氣溫為27℃.現(xiàn)對瓶子加熱，由于瓶子中空氣受熱膨脹，一部分空氣被排出．當(dāng)瓶子中空氣溫度上升到57℃時，瓶中剩余空氣的質(zhì)量是原來的幾分之幾？解析：由于本題中瓶子是敞口的，故壓強是不變的．如圖所示．設(shè)瓶子的容積V0，加熱后排出的空氣體積為V，則T1＝27℃＝300K，V1＝V0；T2＝57℃＝330K，V2＝V0＋V.根據(jù)等壓變化，蓋—呂薩克定律有eq\f(V0,T1)＝eq\f(V0＋V,T2)，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(V0,V0＋V)＝eq\f(10,11)，又因為各處密度相同，根據(jù)m＝ρV，所以剩余在瓶子里的空氣質(zhì)量是原來的eq\f(10,11).答案：eq\f(10,11)6．(2019·全國卷Ⅰ)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中．該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能．一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃.氬氣可視為理想氣體．(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強．解析：(1)設(shè)初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強為p1.假設(shè)體積為V0、壓強為p0的氣體壓強變?yōu)閜1時，其體積膨脹為V1.由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被壓入進爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為V1′＝V1－V0 ②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2.由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′ ③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2＝3.2×107Pa. ④(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔溫度為T1，氣體壓強為p3.由查理定律eq\f(p3,T1)＝eq\f(p2,T0) ⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3＝1.6×108Pa.答案：(1)3.2×107Pa(2)1.6×108Pa第八章第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．(多選)關(guān)于理想氣體，下列說法中正確的是()A．理想氣體的分子間沒有分子力B．理想氣體是嚴(yán)格遵從氣體實驗定律的氣體模型C．理想氣體是一種理想化的模型，沒有實際意義D．實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下，可看成理想氣體解析：選ABD人們把嚴(yán)格遵從氣體實驗定律的氣體叫做理想氣體，故B正確；理想氣體分子間沒有分子力，是一種理想化的模型，在研究氣體的狀態(tài)變化特點時忽略次要因素，使研究的問題簡潔、明了，故A正確，C錯誤；在溫度不太低、壓強不太大時，實際氣體可看成理想氣體，故D正確．2．(多選)對一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是()A．溫度發(fā)生變化時，體積和壓強可以不變B．溫度發(fā)生變化時，體積和壓強至少有一個發(fā)生變化C．如果溫度、體積和壓強三個量都不變化，我們就說氣體狀態(tài)不變D．只有溫度、體積和壓強三個量都發(fā)生變化，我們就說氣體狀態(tài)變化了解析：選BCp、V、T三個量中，可以兩個量發(fā)生變化，一個量恒定，也可以三個量同時發(fā)生變化，而一個量變化，另外兩個量不變的情況是不存在的，氣體狀態(tài)的變化就是p、V、T的變化．故B、C說法正確．3.(2019·舒城中學(xué)高二期末)已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比，如圖所示的實線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能()A．先增大后減小 B．先減小后增大C．單調(diào)變化 D．保持不變解析：選Beq\f(pV,T)為恒量，圖象上某點與坐標(biāo)軸圍成的矩形面積表示pV乘積，從實線與虛線(等溫線)比較可得出，該面積先減小后增大，說明溫度T先減小后增大，而理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，所以內(nèi)能先減小后增大．故選B.4．為了控制溫室效應(yīng)，各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想．有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中CO2的濃度．為使CO2液化，最有效的措施是()A．減壓、升溫 B．增壓、升溫C．減壓、降溫 D．增壓、降溫解析：選D增大壓強，降低溫度會使CO2氣體液化，故D選項正確．5.一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時，其V-t圖象如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，使氣體的壓強增大后，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是()A．等壓線與t軸之間夾角變大B．等壓線與t軸之間夾角不變C．等壓線與t軸交點的位置不變D．等壓線與t軸交點的位置一定改變解析：選C對于一定質(zhì)量氣體的等壓線，其V-t圖線的延長線一定過－273℃的點，故C選項正確，D選項錯誤；氣體壓強增大后，溫度還是0℃時，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，V0減小，等壓線與t軸夾角減小，A、B選項錯誤．6．(2019·郟縣高二檢測)某理想氣體經(jīng)歷的兩個狀態(tài)變化的p-T圖如圖所示，則其p-V圖應(yīng)是()解析：選C根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，在p-T圖象中AB變化過程中壓強與熱力學(xué)溫度成正比可知，AB過程是等容變化過程，p-V圖象是垂直于V軸的直線，BC是等溫變化過程，由eq\f(pV,T)＝C知壓強與體積成反比，壓強減小體積增加，p-V圖象是雙曲線，綜上所述圖象C正確，A、B、D錯誤．7．(多選)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積大于b點對應(yīng)的氣體體積B．a(chǎn)點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點對應(yīng)的氣體體積C．a(chǎn)點對應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點的分子密集程度D．a(chǎn)點氣體分子的平均動能等于b點的分子的平均動能解析：選BCD根據(jù)題意，ab兩點溫度相同，但a的壓強更大，根據(jù)氣體的等溫變化的特點，相同氣體溫度相同時，壓強越大體積越小，故a點的體積更小，故A錯誤，B正確；氣體分子密集程度類比于氣體密度，顯然兩次質(zhì)量相同，但a的體積更小，故分子密集程度更大，C正確；ab溫度相同，故氣體分子的平均動能相同，D正確．8．(2018·重慶八中高二月考)一正方體鐵塊質(zhì)量為8000kg，體積為1m3，沉入湖底．湖面到水底深20m，現(xiàn)在在鐵塊的前后左右四個面固定四個完全相同的沒有充氣的氣囊(不計氣囊本身質(zhì)量和體積)．湖面上方大氣壓為1×105Pa，湖面上方空氣溫度為27℃，湖底溫度為7℃.給四個完全相同的氣囊充氣，估算每個氣囊要打入多少體積的湖面上方的空氣，鐵塊才開始上?。?水的密度為1×103kg/m3，g取10m/s2)解析：湖面上的氣體打入到一個氣囊中，有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(p0＋ρghV1,T1)，鐵塊剛要上浮，有mg＝ρgV鐵＋4ρgV1聯(lián)立解得V0＝5.625m3.答案：5.625m3「能力提升練」1．關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強不變而溫度由100℃上升到200℃時，其體積增大為原來的2倍B．氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，一定滿足eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C．一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍，可能是壓強減半，熱力學(xué)溫度加倍D．一定質(zhì)量的理想氣體壓強增大到原來的4倍，可能是體積加倍，熱力學(xué)溫度減半解析：選C一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度由100℃上升到200℃時，體積約增大為原來的1.27倍，選項A錯誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變，B項缺條件，選項B錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝恒量可知，選項C正確，D錯誤．2.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖象如圖所示，下列說法中正確的是()A．氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B為等溫變化B．狀態(tài)B時分子的平均動能大于狀態(tài)A時的平均動能C．由A到B過程中，氣體對外做功D．由A到B過程中，外界對氣體做功解析：選BCp-V圖象中的等溫線是曲線，故A→B過程不是等溫變化，故A錯誤；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，由圖象可知，B點的溫度高于A點的溫度，故狀態(tài)B時的分子平均動能大于狀態(tài)A時的分子平均動能，故B正確；由A到B過程，由于體積增大，故氣體對外做功，故C正確，D錯誤．3.(多選)如圖所示，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢向右移動，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強、體積、溫度．氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過程可用下圖中哪幾個圖象表示()解析：選AD由題意知，由狀態(tài)①到狀態(tài)②過程中，溫度不變，體積增大，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知壓強將減小．對A圖象進行分析，p-V圖象是雙曲線即等溫線，且由①到②體積增大，壓強減小，故A正確；對B圖象進行分析，p-V圖象是直線，溫度會發(fā)生變化，故B錯誤；對C圖象進行分析，可知溫度不變，體積卻減小，故C錯誤；對D圖象進行分析，可知溫度不變，壓強減小，體積增大，故D正確．4．(多選)下列說法正確的是()A．圖1中在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣內(nèi)能增大，壓強增大，分子間引力和斥力都減小B．圖2中A到B過程中p、V值的乘積小于C到D過程中p、V值的乘積C．圖3中瓶A中上方氣體的壓強隨液面的下降而減小D．圖3中在瓶中藥液輸完以前，滴壺B中的氣體壓強保持不變解析：選BD水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣溫度升高，內(nèi)能增大，則氣體分子的平均動能增大，分子對器壁的撞擊力增大，壓強增大，分子間距離不變，故分子間作用力不變，A選項錯誤；圖2中A到B過程和C到D過程中均做等溫變化，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，圖2中A到B過程中p、V值的乘積小于C到D過程中p、V值的乘積，B選項正確；瓶A中上方氣體的壓強為外界大氣壓與瓶A中的液體產(chǎn)生的壓強差，瓶A中的液面下降，液體產(chǎn)生的壓強就減小，所以瓶A中上方氣體的壓強會增大，C選項錯誤；進氣管C處的壓強為大氣壓強，不變化，從C到滴壺B之間的液柱高度不變，滴壺B中的氣體壓強在瓶中藥液輸完以前是不變的，D選項正確．5.如圖所示，用絕熱光滑活塞把汽缸內(nèi)的理想氣體分A、B兩部分，初態(tài)時已知A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度分別為330K和220K，它們的體積之比為2∶1.末態(tài)時把A氣體的溫度升高了70℃，把B氣體溫度降低了20℃，活塞可以再次達到平衡．求再次達到平衡時(1)氣體A與B體積之比；(2)氣體A初態(tài)的壓強p0與末態(tài)的壓強p的比值．解析：(1)設(shè)活塞原來處于平衡狀態(tài)時A、B的壓強相等為p0，后來仍處于平衡狀態(tài)壓強相等為p，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，對于A有：eq\f(p0VA,TA)＝eq\f(pVA′,TA′)，對于B有：eq\f(p0VB,TB)＝eq\f(pVB′,TB′)，VA＝2VB化簡得：eq\f(VA′,VB′)＝eq\f(8,3).(2)由題意設(shè)VA＝2V0，VB＝V0，汽缸的總體積為V＝3V0，所以可得：VA′＝eq\f(8,11)V＝eq\f(24,11)V0，聯(lián)立可以得到：eq\f(p0,p)＝eq\f(9,10).答案：(1)8∶3(2)9∶106.如圖所示為一下粗上細且上端開口的薄壁玻璃管，管內(nèi)用水銀封閉一定質(zhì)量的理想氣體，上管足夠長．圖中大小橫截面積分別為S1＝2cm2、S2＝1cm2.粗細管內(nèi)水銀柱長度h1＝h2＝2cm，封閉氣體長度L＝22cm.大氣壓強p0＝76cmHg，氣體初始溫度為57℃.求：(1)若緩慢升高氣體溫度，升高至多少開爾文方可將所有水銀全部擠入細管內(nèi)；(2)若溫度升高至492K，液柱下端離開玻璃管底部的距離．解析：(1)由于水銀總體積保持不變，設(shè)全部進入細管的水銀長度為x，V液＝h1S1＋h2S2＝xS2，x＝eq\f(h1S1＋h2S2,S2)＝6cm，p1＝p0＋(h1＋h2)＝80cmHg，p2＝p0＋x＝82cmHg，從狀態(tài)1到狀態(tài)2，由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，代入數(shù)據(jù)得T2＝eq\f(p2V2T1,p1V1)＝369K.(2)從狀態(tài)2到狀態(tài)3經(jīng)歷等壓過程eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)，設(shè)水銀下表面離開粗細接口處的高度為y，y＝eq\f(L＋h1T3S1－L＋h1T2S1,T2S2)＝16cm，水銀下表面離開玻璃管底部的距離h＝y(tǒng)＋L＋h1＝40cm.答案：(1)369K(2)40cm第八章第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．(多選)關(guān)于理想氣體的下列說法中正確的有()A．氣體的壓強是由氣體的重力產(chǎn)生的B．氣體的壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的C．一定質(zhì)量的氣體，體積不變時，分子的平均速率越大，氣體壓強也越大D．壓縮理想氣體時要用力，是因為分子之間有斥力解析：選BC氣體的壓強是由氣體分子對器壁的碰撞產(chǎn)生的，A錯，B對；氣體的壓強與分子密度及分子的平均速率大小有關(guān)，體積不變時，平均速率越大，壓強越大，C對；壓縮氣體要用力，克服的是氣體的壓力(壓強)，而不是分子間的斥力，D錯．2．(多選)關(guān)于氣體分子的運動情況，下列說法中正確的是()A．某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B．某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然的C．某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目相等D．某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會發(fā)生變化解析：選BC具有某一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律，選項A錯誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會改變自己運動速度的大小和方向，因此在某一時刻一個分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項B正確；雖然每個分子的速度瞬息萬變，但是大量分子的整體存在著統(tǒng)計規(guī)律．由于分子數(shù)目巨大，某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認為是相等的，選項C正確；某一溫度下，每個分子的速率仍然是瞬息萬變的，只是分子運動的平均速率相同，選項D錯誤．3．下列說法正確的是()A．對于溫度不同的物體，溫度低的物體內(nèi)能一定小B．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動C．一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變壓強增大時，其體積可能增大D．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強解析：選B溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，故溫度低的物體內(nèi)能不一定小，還與分子數(shù)有關(guān)，故A錯誤；液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動，它是液體分子無規(guī)則運動的反映，故B正確；氣體壓強是由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，取決于分子數(shù)密度和分子熱運動的平均動能，一定質(zhì)量的氣體說明分子數(shù)一定，溫度不變說明分子熱運動平均動能不變，壓強增大只能說明分子數(shù)密度增加了，故氣體體積一定減小，故C錯誤；封閉氣體壓強是由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，與氣體宏觀的運動情況無關(guān)，故完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁壓強不變，故D錯誤．4．對一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是()A．當(dāng)分子熱運動變得劇烈時，壓強必變大B．當(dāng)分子熱運動變得劇烈時，壓強可以不變C．當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強必變大D．當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強必變小解析：選B選項A、B中，“分子熱運動變得劇烈”說明溫度升高，但不知體積變化情況，所以壓強變化情況不明，所以A錯誤，B正確；選項C、D中，“分子間的平均距離變大”說明體積變大，但溫度的變化情況未知，故不能確定壓強的變化情況，所以C、D錯誤．5．對于一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是()A．如果體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多B．如果壓強增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多C．如果溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多解析：選B氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的．選項A和D都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，但分子的平均速率如何變化卻不知道；選項C由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項A、C、D錯誤；氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強的微觀表現(xiàn)，所以選項B正確．6．有關(guān)氣體壓強，下列說法正確的是()A．氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大B．氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大C．氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大D．氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強有可能減小解析：選D氣體的壓強與兩個因素有關(guān)，一是氣體分子的平均動能，二是氣體分子的密集程度，或者說，一是溫度，二是體積．平均動能或密集程度增大，都只強調(diào)問題的一方面，也就是說，平均動能增大的同時，氣體的體積也可能增大，使得分子密集程度減小，所以壓強可能增大，也可能減小，還可能不變．同理，當(dāng)分子的密集程度增大時，分子平均動能也可能減小，壓強的變化不能確定．綜上所述，選項D正確．7．(多選)對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是()A．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈B．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈C．壓強變大時，分子間的平均距離必然變小D．壓強變小時，分子間的平均距離可能變小解析：選BD一定量的稀薄氣體，可以認為是理想氣體．氣體的壓強增大可能是由氣體的體積縮小而引起的，不一定是分子的熱運動變得劇烈所致，A錯誤；當(dāng)氣體的體積增大時，氣體分子的熱運動一定變得劇烈，壓強才會保持不變，其他情況下，分子熱運動不一定變得劇烈，B正確；氣體壓強增大可能是由氣體的體積縮小而引起的，這樣氣體分子的平均距離會變小，也可能是由于分子的熱運動變得劇烈所致，而氣體的體積不變，這時氣體分子的平均距離不會變小，C錯誤；如果氣體分子的熱運動變得緩慢時，氣體的體積減小一些，即氣體分子的平均距離減小一些，氣體的壓強也可能減小，D正確．8．(多選)下面是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對照表：月份1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/×105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996由對照表可知，7月份與1月份相比較()A．空氣分子無規(guī)則熱運動加劇B．空氣分子無規(guī)則熱運動減弱C．單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增加了D．單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)減少了解析：選AD由題表可知，7月份比1月份氣溫高，空氣分子無規(guī)則熱運動加劇，故A正確，B錯誤；7月份比1月份大氣壓強小了，而分子熱運動的平均動能大了，平均每個分子對地面的沖力大了，所以單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)必然減少，才能使大氣壓強減小，故C錯誤，D正確．9．(多選)關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A．氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)B．氣體壓強的大小等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力C．氣體分子在做永不停息的無規(guī)則熱運動，分子運動的速率分布毫無規(guī)律D．等溫壓縮過程中，氣體壓強增大是因為氣體分子每次碰撞器壁的沖力增大解析：選AB溫度是分子平均動能的標(biāo)志，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，則氣體的內(nèi)能一定不變，故A正確；氣體壓強是大量分子對容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的，故氣體對容器的壓強在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故B正確；大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布，故C錯誤；氣體經(jīng)歷等溫壓縮，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，溫度不變，分子熱運動平均動能不變，故氣體分子每次碰撞器壁的沖力不變，故D錯誤．「能力提升練」1．下列說法正確的是()A．氣體對器壁的壓強的大小等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均動能C．氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小D．單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大解析：選A由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強．根據(jù)壓強的定義得壓強等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故A正確，B錯誤；氣體壓強與溫度和體積有關(guān)．氣體分子熱運動的平均動能減少，即溫度降低，但是如果氣體體積也在減小，分子越密集，氣體的壓強不一定減小，故C錯誤；單位體積的氣體分子數(shù)增加，分子越密集，但是如果溫度降低，分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強不一定增大，故D錯誤．2.(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖線，若其狀態(tài)為A→B→C→A，且A→B等容，B→C等壓，C→A等溫，則氣體在A、B、C三個狀態(tài)時()A．單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nA＝nB＝nCB．氣體分子的平均速率vA>vB>vCC．氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁的平均作用力FA>FB，F(xiàn)B＝FCD．氣體分子在單位時間內(nèi)，對器壁單位面積碰撞的次數(shù)是NA>NB，NA>NC解析：選CD由題圖可知B→C，氣體的體積增大，密度減小，A錯誤；C→A為等溫變化，分子平均速率vA＝vC，B錯誤；而氣體分子對器壁產(chǎn)生作用力，B→C為等壓過程，pB＝pC，F(xiàn)B＝FC，由題圖知，pA>pB，則FA>FB，C正確；A→B為等容降壓過程，密度不變，溫度降低，NA>NB，C→A為等溫壓縮過程，溫度不變，密度增大，應(yīng)有NA>NC，D正確．3．下列說法正確的是()A．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，所以氣體的壓強一定增大B．氣體體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，所以氣體壓強一定增大C．壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D．有一分子a(只受分子力)從無窮遠處趨近固定不動的分子b，當(dāng)a到達受b的分子力為零處時，a具有的動能一定最大解析：選D根據(jù)壓強的微觀解釋可知，氣體的壓強與分子對器壁的平均撞擊力、單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)兩個因素有關(guān)．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，若同時氣體的體積增大，單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，則氣體的壓強不一定增大，A選項錯誤；氣體體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，若同時氣體的溫度降低，分子對器壁的平均撞擊力減小，則氣體的壓強不一定增大，B選項錯誤；壓縮一定量的氣體，氣體體積減小，溫度不一定升高，則氣體的內(nèi)能不一定增加，C選項錯誤；分子a在分子力作用下從無窮遠處趨近固定不動的分子b，表現(xiàn)為引力，引力做正功，動能增大，當(dāng)b對a的作用力為零時，a的動能最大，D選項正確．4．下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強隨體積減小而增大的微觀原因是：每個分子撞擊器壁的作用力增大B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強隨體積增大而減小的微觀原因是：單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個分子動能都增大D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子數(shù)的密度增大解析：選B一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子密度增大，使壓強增大，故A錯誤；一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少而使分子撞擊次數(shù)減少，從而使壓強減小，故B正確；一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時，分子平均動能增大而使壓強升高，但并不是每個分子動能都增大，故C、D錯誤．5．在某高速公路發(fā)生一起車禍，車禍系輪胎爆胎所致．已知汽車行駛前輪胎內(nèi)氣體壓強為2.5atm，溫度為27℃，爆胎時胎內(nèi)氣體的溫度為87℃，輪胎中的空氣可看做理想氣體．(1)求爆胎時輪胎內(nèi)氣體的壓強；(2)從微觀上解釋爆胎前胎內(nèi)壓強變化的原因．解析：(1)氣體做等容變化，由查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)， ①T1＝t1＋273， ②T2＝t2＋273， ③p1＝2.5atm，t1＝27℃，t2＝87℃.由①②③得，p2＝3atm.(2)氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，分子平均動能增大，導(dǎo)致氣體壓強增大．答案：(1)3atm(2)見解析6．(2019·贛州高二聯(lián)考)為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣．假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達到最大體積．若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．