粵教版高中物理選擇性必修第三冊第二章氣體、液體和固體課時練習題及章末測驗含答案解析

第二章氣體、液體和固體

1、氣體實驗定律（I）....................................................1

2、氣體實驗定律（H）....................................................7

3、氣體實驗定律的微觀解釋...............................................12

4、氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應用................................17

5、液體的表面張力.......................................................23

6、晶體.................................................................26

章末綜合檢測............................................................31

1、氣體實驗定律（I）

1.如圖所示，U形管封閉端內有一部分氣體被水銀封住，已知大氣壓強為R,水銀密度

為。，封閉部分氣體的壓強。為（）

A.PQ+Pghz

B.po-Pgh\

C.R—Pg（hi+hj

D.R+Pg（hz—hj

解析：選B選右邊最低液面為研究對象，右邊液面受到向下的大氣壓強R,在相同高

度的左邊液面受到液柱A向下的壓強和液柱打上面氣體向下的壓強夕，根據(jù)連通器原理可知:

p+Pgh\=p^,所以，p=s—Pghi,B正確。

2.（多選）如圖所示為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條上土圖線，由圖可知（）

A.一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成正比

B.一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其右士圖線的延長線是經過坐標原點的

C.方＞舅

D.TI<T2

解析：選BD由玻意耳定律知，壓強與體積成反比，故A錯誤；所以尸犧

線的延長線經過坐標原點，故B正確；小線的斜率越大，對應的溫度越高，所以由題圖知

水石，故C錯誤，D正確。

3.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的氣體封閉在氣缸內，活塞與氣

缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液

體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變。下列各個描述氣體狀態(tài)變化的

圖像中與上述過程相符合的是（）

解析：選D由題意知，封閉氣體做的是等溫變化，只有D圖線是等溫線，故D正確。

4.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封閉著長為〃的空氣柱，

管內水銀柱高于水銀槽部分長度為仇若將玻璃管向右旋轉一定的角度（管下端未離開槽內水

銀面），則〃和人的變化情況為（）

17

A.〃減小，//增大B.〃增大，力減小

C.〃和力都增大D.〃和力都減小

解析：選A假設將玻璃管向右旋轉一定的角度。時水銀柱高度不變，有p+PghsinG

=6,則封閉氣體壓強增大；由題意可知變化過程為等溫變化，由可知，封閉氣體由

于壓強增大，體積減小，水銀柱上升，即〃減小，方增大，故A正確，B、C、D錯誤。

5.一個氣泡由湖面下20nl深處上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的（溫

度不變，外界大氣壓相當于10m水柱產生的壓強）（)

A.3倍B.2倍

C.L5倍D.0.7倍

解析：選C對氣泡口=3乃，p2=2p）?由。i%="/知七=1.5匕，故C項正確。

6.將一根質量可以忽略的一端封閉的塑料管子插入液體中，在力廠的作用下保持平衡,

如圖所示，圖中〃值的大小與下列各量無關的是（）

C.液體的密度D.力F

解析：選B管子的受力分析如圖所示，由平衡條件得:F

p（）S+F=pS①PoS

又p=pA~P稔gH②

聯(lián)立①②解得仁竟T春,可見與大氣壓強無關,故B正確。

7.（多選）如圖所示，一氣缸豎直倒放，汽缸內有一質量不可忽略的活塞，將一定質量的

氣體封在氣缸內，活塞與氣缸壁無摩擦，氣體處于平衡態(tài)，現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜

一點，在達到平衡后與原來相比（

A.氣體的壓強變大B.氣體的壓強變小

C.氣體的體積變大D.氣體的體積變小

解析：選AD以活塞為研究對象，設其質量為橫截面積為S。達到平衡時，活塞受

力平衡，當氣缸豎直倒放時，設缸內氣體壓強為m，06+.，磨=》$式中g為外界大氣壓強,

由此可得訪=濟一筆,同理可知，當氣缸傾斜一點，設缸壁與水平方向夾角為。時，缸內氣

0

Jfesin0

體壓強為外RS+」監(jiān)sin9=sS,由此可得必=R---------，必有氣體壓強增大,

A正確，B錯誤；整個過程是等溫變化，由可知，壓強增大，體積減小，C錯誤，D正

確。

8.某小組在“用DIS研究溫度不變時一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗中：

（1）實驗過程中，下列操作正確的是。

A.推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出

B.推拉活塞時，手可以握住整個注射器

C.壓強傳感器與注射器之間的連接管脫落后，應立即重新接上，繼續(xù)實驗

D.活塞與針筒之間要保持潤滑又不漏氣

(2)該實驗小組想利用實驗所測得的數(shù)據(jù)測出壓強傳感器和注射器的連接管的容積，所測

得的壓強和注射器的容積(不包括連接管的容積)數(shù)據(jù)如表所示：

實驗次數(shù)壓強/kPa體積/cn?

1101.518

2112.816

3126.914

4145.012

5169.210

①為了更精確地測量也可以利用圖像的方法，若要求出連接管的容積，也可以畫一

圖。

K.p-VB.V-p

11

C.p--,D.V--

yp

②利用上述圖線求連接管的容積時是利用圖線的_______.

A.斜率B.縱坐標軸上的截距

C.橫坐標軸上的截距D.圖線下的“面積”

解析：(1)推拉活塞時，動作不能快，以免氣體溫度變化，故A錯誤；推拉活塞時，手不

可以握住整個注射器，以免氣體溫度變化，故B錯誤；壓強傳感器與注射器之間的連接管脫

落后，氣體質量變化了，應該重新做實驗，故C錯誤；活塞與針筒之間要保持潤滑又不漏氣,

D正確。

(2)①研究壓強與體積的關系一般畫出p-犧像，但為了求出連接管的容積，可以畫出

△圖像。

P

cr]

②根據(jù)什股=一得勺-一%,g一圖像的縱軸截距股表示連接管的容積，所以B選項是

PPP

正確的。

答案：(DD(2)①D②B

9.如圖所示，傾角為。的光滑斜面上有一固定擋板0,現(xiàn)有一質量為M的氣缸，氣缸內

用質量為力的活塞封閉有一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間光滑，活塞橫截面積為S,現(xiàn)

將活塞用細繩固定在擋板〃上處于靜止狀態(tài)。(已知外界大氣壓強為加)求：

(1)氣缸內的氣體壓強Pi;

(2)若將繩子剪斷，氣缸與活塞保持相對靜止一起沿斜面向下做勻加速直線運動，試計算

氣缸內的氣體壓強Ao

解析：⑴以氣缸為研究對象，由平衡條件得Jfesin0+RS=RS,解得p、=訪一

"sin0

~~5~°

(2)以整體為研究對象，由牛頓第二定律有

Uf+ni)?gsin0=(M~\~n?a,

以氣缸為研究對象有

/Ifesin。+p￡—sS=Ma,

解得R=R。

答案：(1)R-(2)p)

10.(多選)如圖所示，表示一定質量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，則下

列說法正確的是()

1

V

A.是等溫過程

B.是等溫過程

C.79看

D.6-C體積增大，壓強減小，溫度不變

解析：選AD直線力〃經過原點，則是等溫過程，A正確；4-6體積不變，壓強增

大，可知狀態(tài)｛到

狀態(tài)6氣體溫度升高，B、C錯誤；直線6c經過原點，則6-C是等溫過程，，增大，p

減小，D正確?

11.如圖所示，a、6、c三根完全相同的玻璃管，一端封閉，管內分別用相同長度的一

段水根柱封閉了質量相等的空氣，a管豎直向下做自由落體運動，6管豎直向上做加速度為g

的勻加速運動，c管沿傾角為45°的光滑斜面下滑，若空氣溫度始終不變，當水銀柱相對管

壁靜止時，a、b、。三管內的空氣柱長度。、〃、心間的關系為()

A.〃=￡〃=Lc

C.

D.Lb<La=Lc

解析：選D根據(jù)題意四=R,3＞n，n=R,所以三管內的空氣柱長度的關系為：LKL

--Leo

12.(2020?全國卷H)潛水鐘是一種水下救生設備，它是一個底部開口、上部封閉的容

器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的

需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為方、開口向下的圓筒；工作母船將潛

水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為〃的水下，如圖所示。已知水的密度為。，重力加速

度大小為g,大氣壓強為R,/?＞方，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。

(1)求進入圓筒內水的高度h

(2)保持〃不變，壓入空氣使筒內的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強為R時的體積。

解析：(1)設潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內氣體的體積分別為%和九放入水

下后筒內氣體的壓強為口，由玻意耳定律和題給條件有pM=》十①

k()—hS②

/=(h—T)S③

0=p)+0g(//一力④

OerH

聯(lián)立以上各式并考慮到的＞，，解得人肝瓦⑤

(2)設水全部排出后筒內氣體的壓強為Pi,此時筒內氣體的體積為九這些氣體在其壓

強為R時的體積為％，由玻意耳定律有=⑥

其中Pi—Po+0劭⑦

設需壓入筒內的氣體體積為匕依題意勺%一%⑧

聯(lián)立②⑥⑦⑧式得勺空。⑨

小自/、PgH,小\PgSHh

答案：⑴工商方⑵丁

2、氣體實驗定律（II）

i.某同學家一臺新電冰箱能顯示冷藏室的溫度。存放食物之前，該同學關閉冰箱密封門

并給冰箱通電。若大氣壓為1.0xIO,Pa,通電時顯示溫度為27°C,通電一段時間后顯示溫

度為6C,則此時冷藏室中氣體的壓強是（）

A.2.2X101PaB.9.3X105Pa

C.1.0X105PaD.9.3X10'Pa

A279

解析：選D由查理定律得夕2=亍0=就乂1.0Xl（）5Pa=9.3X10'Pa,故D正確。

I\JUU

2.一定質量的氣體，壓強保持不變，當其熱力學溫度由，變成37時，其體積由/變成

（）

VV

A.3/B.6KC-D-

36

解析：選A氣體發(fā)生等壓變化，由蓋-呂薩克定律9=*得％=與=與=3%。

121\1

3.一個密閉的鋼管內裝有空氣，在溫度為20℃時，壓強為1atm,若溫度上升到80℃,

管內空氣的壓強約為（）

5

A.4atmB.-atm

4

7

C.1.2atmD.-atm

6

解析：選C由查理定律知奈7—+273K,代入數(shù)據(jù)解得RQ1.2atm,所以C正

1\12

確。

4.對于一定質量的氣體，以下說法正確的是（）

A.氣體做等容變化時，氣體的壓強和溫度成正比

B.氣體做等容變化時，溫度升高1℃,增加的壓強是原來壓強的心

C.氣體做等容變化時，氣體壓強的變化量與溫度的變化量成正比

D.由查理定律可知，等容變化中，氣體溫度從力升高到G時，氣體壓強由n增加到n，

解析：選C一定質量的氣體做等容變化，氣體的壓強跟熱力學溫度成正比，跟攝氏溫

度不成正比關系，選項A錯誤；根據(jù)查理定律譽巧—+273K,所以詈=尋匕溫

度升高1C，增加的壓強△尸號7產，B選項錯誤；由公式齊導號?知選項C正確；

D項中由包=等于，得R=n（i+&:|,故D項錯誤。

PiN/JIL2\-I-LIJ

5.（多選）如圖所示，在一只燒瓶上連一根玻璃管，把它跟一個水銀壓強計連在一起，燒

瓶里封閉著一定質量的氣體，開始時水銀壓強計U形管兩端水銀面一樣高。下列情況下，為

使U形管兩端水銀面一樣高，管/的移動方向是（）

A.如果把燒瓶浸在熱水中，應把/!向下移

B.如果把燒瓶浸在熱水中，應把/向上移

C.如果把燒瓶浸在冷水中，應把1向下移

D.如果把燒瓶浸在冷水中，應把1向上移

解析：選AD使U形管兩端水銀面一樣高，即保持封閉氣體的壓強始終等于外界大氣壓

且不變，若把燒瓶浸在熱水中，氣體體積增大，A中水銀面上升，為使兩管水銀面等高，應

把1向下移，故A正確，B錯誤；若把燒瓶浸在冷水中，氣體體積減小，8管中水銀面上升，

為使兩管水銀面等高，應把/向上移，故C錯誤，D正確。

6.一定質量的理想氣體，在壓強不變的情況下，溫度由5℃升高到10℃,體積的增量

為△匕溫度由10℃升高到15℃,體積的增量為△心取T=t+2TiK,則（）

A.A%=△%B.AV2

D.無法確定

解析：選A由蓋一呂薩克定律可得9=篝即△勺二?九所以△

5匕%

七=京、雙，、心分別是氣體在5℃和10℃時的體積），而痂=奇，所以A

ZooZ/oZoo

正確。

7.如圖所示,一導熱良好的汽缸內用活塞封住一定質量的氣體（不計活塞厚度及與缸壁之

間的摩擦），用一彈簧連接活塞，將整個汽缸懸掛在天花板上。汽缸靜止時彈簧長度為Z,活

塞距地面的高度為小汽缸底部距地面的高度為〃，活塞內氣體壓強為°,體積為匕以下變

化均緩慢進行，下列說法正確的是（）

A.當外界溫度升高（大氣壓不變）時，/變大、〃減小、p變大、『變大

B.當外界溫度升高（大氣壓不變）時，方減小、〃變大、0變大、，減小

C.當外界大氣壓變?。囟炔蛔儯r，力不變、〃減小、p減小、/變大

D.當外界大氣壓變小（溫度不變）時，/不變、〃變大、。減小、，不變

解析：選C以活塞與汽缸為整體，對其受力分析，整體受到豎直向下的總重力和彈簧

向上的拉力，且二者大小始終相等，總重力不變，所以彈簧拉力不變，即彈簧長度￡不變，

活塞的位置不變，h不變；當溫度升高時，汽缸內的氣體做等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律

可以判斷，體積，增大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，〃減小、°不變；對活塞分析得

RS+儂=pS+尸和，當大氣壓減小時，氣體壓強p減小，汽缸內的氣體做等溫變化，由玻意

耳定律得。4=.七,可知體積0變大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，〃減小，選項C正

確，A、B、D錯誤。

8.（多選）一定質量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化，經歷了圖示4-的循環(huán)過程，

則（）

A.氣體在狀態(tài)/時的溫度等于氣體在狀態(tài)占時的溫度

B.從狀態(tài)6變化到狀態(tài)C的過程中，氣體經歷的是等壓變化

C.從狀態(tài)8變化到狀態(tài)，的過程中，氣體分子平均動能增大

D.從狀態(tài)。變化到狀態(tài)4的過程中，氣體的溫度逐漸降低

解析：選AB氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)8滿足玻意耳定律pV=C,所以4、8兩狀態(tài)溫度相等,

故選項A正確；根據(jù)圖像可知，氣體從狀態(tài)方變化到狀態(tài)。的過程中，壓強恒定，所以氣體

經歷的是等壓變化，故選項B正確；根據(jù)圖像可知乎:%，根據(jù)蓋一呂薩克定律可知T&TB,

溫度是分子平均動能的標志，所以從狀態(tài)6變化到狀態(tài)。的過程中，氣體分子平均動能減小,

故選項C錯誤；根據(jù)圖像可知水四，根據(jù)查理定律齊C可知7X*從狀態(tài)。變化到狀態(tài)1

的過程中，氣體的溫度逐漸升高，故選項D錯誤。

9.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氣體壓強

為2.5atm,溫度為27°C,爆胎時胎內氣體的溫度為87℃,輪胎中的空氣可視為理想氣體,

且爆胎前輪胎內氣體的體積不變。

(1)求爆胎時輪胎內氣體的壓強；

(2)從微觀上解釋爆胎前胎內壓強變化的原因。

解析：(D氣體做等容變化，初態(tài)：n=2.5atni,

7；=(27+273)K=300K

末態(tài)：m=?,2=(87+273)=360K

由查理定律得：與解得R=3atm。

1\12

(2)爆胎前胎內氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度升高，分子平均動能增大，分子對

輪胎內壁的平均作用力增大，導致氣體壓強增大。

答案：(1)3atm(2)見解析

10.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，開始時活塞放置在卡扣a、6上，

下方封閉了一定質量的氣體?，F(xiàn)緩慢加熱缸內氣體，直到活塞到達氣缸口之前，下列K工圖

P

像正確的是()

---------->1

OAF

V

O

解析：選D緩慢加熱缸內氣體，直到活塞與卡扣間恰好無壓力，氣體做等容變化，由

查理定律可知，溫度升高時，氣體的壓強增大，此減小。此后溫度持續(xù)升高直到活塞到達氣

缸口前，氣體做等壓變化，由蓋一呂薩克定律可知，溫度升高，體積增大。選項D正確。

11.如圖所示，兩根粗細相同，兩端開口的直玻璃管力和8,豎直插入同一水銀槽中，各

用一段水銀柱封閉著一定質量同溫度的空氣，空氣柱長度水銀柱長度h）心今使封

閉的氣體降低相同的溫度（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，/管移動較多

B.均向上移動，4管移動較多

C.4管向上移動，6管向下移動

D.均向下移動，8管移動較多

解析：選A因為在溫度降低過程中封閉氣體的壓強恒等于大氣壓強與水銀柱因自身重

力而產生的壓強之和，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)蓋一呂薩克定律得A7,因48兩管中的封閉氣體初始溫度71相同，溫度

降低量△7相同，且△7K0,所以△K0,即46兩管中的封閉氣體的體積都減??；又因為A〉外,

故/管中封閉氣體的體積較大，所以|A/|>|△⑷，力管中氣柱長度減小得較多，故4、8兩

管中封閉氣柱上方的水銀柱均向下移動，且4管中的水銀柱下移得較多。

12.如圖所示，帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，其下部放入盛水的燒杯中。注射

器活塞的橫截面積S—5X10:，活塞及框架的總質量/?>=5X102kg,大氣壓強R=L0

X105Pa?當水溫為友=13℃時，注射器內氣體的體積為5.5mL?求：（g取10m/s2）

（1）向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測得6=65°C時，氣體的體積為多大？

（2）保持水溫力=65℃不變，為使氣體的體積恢復到5.5mL,則要在框架上掛質量多大

的鉤碼？

解析：（1）注射器內氣體做等壓變化，

初態(tài)：％=5.5mL,%=（13+273）K=286K,

末態(tài)：2=（65+273）K=338K

由蓋一呂薩克定律得匕=6.5mLo

Jo1\

（2）保持水溫&=65℃不變，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得

,加+/加g..

P>+---------Vo,

解得z?=0.1kgo

答案：(1)6.5mL(2)0.1kg

3、氣體實驗定律的微觀解釋

1.下列說法正確的是（）

A.一定質量的氣體,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

的分子數(shù)減小

C.一定質量的氣體,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)密度

增大

解析：選B一定質量的氣體，保持溫度不變，體積減小時，單位體積內的分子數(shù)增多，

分子數(shù)密度增大，使壓強增大，故A錯誤；一定質量的氣體，保持溫度不變，體積增大時，

單位體積內的分子數(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。

2.一定質量的理想氣體，經等溫壓縮，氣體的壓強增大，用分子動理論的觀點分析，這

是因為（）

A.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大

B.單位時間內單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多

C.氣體分子的總數(shù)增加

D.分子的平均速率增加

解析：選B氣體經等溫壓縮，溫度是分子平均動能的標志，溫度不變，分子平均動能

不變，故氣體分子每次碰撞器壁的沖力不變，A錯；由玻意耳定律知氣體體積減小、分子的

數(shù)密度增加，故單位時間內單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多，B對；氣體體積

減小、分子的數(shù)密度增大，但分子總數(shù)不變，C錯；分子的平均速率與溫度有關，溫度不變,

分子的平均速率不變，D錯。

3.（多選）一定質量的理想氣體，處在某一狀態(tài)，經下列哪個過程后會回到原來的溫度

（）

A.先保持壓強不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強

B.先保持壓強不變而使它的體積縮小，接著保持體積不變而減小壓強

C.先保持體積不變而增大壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹

D.先保持體積不變而減小壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹

解析：選AD先等壓變化，，增大，則7升高，再等容變化，p減小，則7降低，可能

會回到原來的溫度，A正確；先等壓變化，，減小，則7降低，再等容變化，0減小，則7又

降低，不可能回到原來的溫度，B錯誤；先等容變化，p增大，則7升高，再等壓變化，/增

大，則7"又升高，不可能回到原來的溫度，C錯誤；先等容變化，0減小，則T降低，再等壓

變化，V增大，則T升高，可能會回到原來的溫度，D正確.

4.如圖所示，容積一定的測溫泡上端有感知氣體壓強的壓力傳感器。待測物體溫度升高

時，泡內封閉氣體（）

A.內能不變，壓強變大

B.體積不變，壓強變大

C.溫度不變，壓強變小

D.溫度降低，壓強變小

解析：選B當待測物體溫度升高時，泡內封閉氣體的溫度升高，體積不變，則內能增

大，又根據(jù)*c,可知壓強增大，選項B正確。

5.如圖所示，在pT坐標系中的a、6兩點，表示一定質量的理想氣體的兩個狀態(tài),

設氣體在狀態(tài)a時的體積為嚓密度為4“在狀態(tài)6時的體積為％密度為0”貝M）

秋

?a

?b

a---------

A.匕）Vb,Pa>Pb

B.K<Vb,P&Pb

C.K>Vb,P《Pb

D.Va<VbfP〉Pb

解析：選D過a、6兩點分別作它們的等容線。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程弓

=C可得0=}/。由于斜率所以Va\Vbf由于密度0=7所以0a>0”

故D正確。

6.一定質量的氣體做等壓變化時，其片￡圖像如圖所示，若保持氣體質量不變，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對于一定質量氣體的等壓線，其片t圖線的延長線一定過點（一273.15℃,

0）,故選項C正確，〃錯誤；氣體壓強增大后，由理想氣體狀態(tài)方程”=6'可知，"的比值減

小，故圖像的斜率減小，等壓線與1軸夾角減小，選項A、B錯誤。

7.（2021?汕頭高二月考）如圖所示，一定質量的理想氣體用質量為"的活塞封閉在容器

中，活塞與容器間光滑接觸，在圖中三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為不④、凡體積分別為

匕、以心且匕〈%=仁，則北、R、K的大小關系為（）

T2T3

TI

A.naB.71C7X北

C.T>TDKD.TKBR

解析：選B設三種穩(wěn)定狀態(tài)下氣體的壓強分別為0、R、R,以活塞為研究對象，三種

穩(wěn)定狀態(tài)下分別有/始+RS=0S,pSRS+,監(jiān)+mg=RS,可以得出根

據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程竽=4=陪,

由匕〈仁得TKTz；由%=%得水右，即TKTKR,故

/I1213

選項B正確。

8.光滑絕熱的輕質活塞把密封的圓筒容器分成從6兩部分，這兩部分充有溫度相同的

氣體，平衡時匕：%=1：2?，F(xiàn)將A中氣體加熱到127℃,8中氣體降低到27°C,待重新

平衡后，這兩部分氣體體積的比匕'：%'為（）

A.1：1B.2：3C.3：4D.2：1

解析：選B由理想氣體狀態(tài)方程，對4部分氣體有：4A7”①

JA1A

對6部分氣體有：吟必;（②

1818

因為R=S，PA=PB，￡=TB,所以稱得:；,°

WE，曰“力北'1X4002n.

I

整理侍T—9y-T，故B正確。

VRvnlli乙AoUUJ

9.一圓筒形真空容器，在筒頂系著的輕彈簧下端掛一質量不計的活塞，彈簧處于自然長

度時，活塞正好觸及筒底，如圖所示，當在活塞下方注入一定質量的理想氣體后，溫度為T

時，氣柱高為人則溫度為7'時，氣柱的高為（活塞與圓筒間摩擦不計）（）

解析：選C設彈簧的勁度系數(shù)為衣，當氣柱高度為//時，彈簧彈力尸=加，由此產生的

壓強2=（=與（S為圓筒的橫截面積）；取封閉的氣體為研究對象，初狀態(tài)為（八hs、%末

khkhf,

/kh，、'hs~s~?hsiy

狀態(tài)為（r、h'S、—J,由理想氣體狀態(tài)方程——，得方'c

正確。

10.內燃機氣缸里的混合氣體，在吸氣沖程結束瞬間，溫度為50℃,壓強為1.0XIO,Pa,

體積為0.93L,在壓縮沖程中，把氣體的體積壓縮為0.155L時，氣體的壓強增大到1.2義

106Pa,這時混合氣體的溫度升高到多少攝氏度？

解析：由題意可知混合氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量為n=l.0X10$Pa,匕=0.93L,71=（50

+273）K=323K。

混合氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量為

?=1.2X106Pa,七=0.155L,為為未知量。

由半=半可得B*九

7112p\V\

將已知量代入上式，

占1.2X106X0.155

得Ti=1.0X10nX0.93X323K=646K,

所以混合氣體的溫度(646—273)℃=373℃。

答案：373℃

11.已知湖水深度為20m,湖底水溫為4°C,水面溫度為17°C,大氣壓強為LOXIO,

Pa。當一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的(g取10m/s2,。水=1.0X10：'

kg/m'!)()

A.12.8倍B.8.5倍C.3.1倍D.2.1倍

解析：選C氣泡內氣體在湖底的壓強口=R+。9=3.0X10,Pa,由噌=窄，代入

1\J2

v

數(shù)據(jù)解得得2七3.1,C正確。

V\

12.新冠疫情正在全球肆虐，勒消毒是防疫的一個關鍵舉措。如圖乙所示是消毒用的噴

霧消毒桶原理圖，圓柱形消毒桶橫截面積為S=0.08tn?,內有高度為方=0.3m的消毒液，

上部封閉有高友=0.2m、壓強R=1.OXI。'Pa、溫度6=290K的空氣。已知消毒液的密

度。=1000kg/m3,大氣壓強恒為外，g取10m/s2,噴霧管的噴霧口與噴霧消毒桶頂部等

高。忽略噴霧管的體積，將空氣看作理想氣體，現(xiàn)將噴霧消毒桶移到室內。

(1)若室內溫度也是應通過打氣筒緩慢充入體積為『的空氣，桶內空氣壓強達到1.5乃,

求，的大小。

(2)若室內溫度高于室外，噴霧消毒桶移到室內靜置一段時間后，不充氣打開閥門K,剛

好有消毒液流出，求室內溫度兀

(3)在第(2)問的前提下，在室內靜置一段時間后再用打氣筒緩慢向噴霧消毒桶內充入空

氣，直到消毒液完全流出，求充入空氣與原有空氣的質量比(結果保留三位有效數(shù)字)。

解析：⑴原來封閉氣體的體積為^=5/?，=0.016m,

由于充氣過程緩慢，可看作等溫變化，

由玻意耳定律，有外(%+垃=L5R?VO

解得/=8.0X1()Tm\

(2)室溫為T時，封閉氣體的壓強

〃I=R+Pglh=\.02X105Pa

由查理定律有：

Jo1

解得7=295.8Ko

(3)以噴完消毒液后的氣體為研究對象，此時氣體壓強+=1.05X105

Pa,

體積K=5(A+A!)=0.040m3,

此氣體經等溫變化，壓強為口時，體積為匕

由玻意耳定律.笆=m%

則充入氣體的體積

故充入氣體與原有氣體質量比為乂=冬qL57。

mK)

答案：(D8.0X10-3m3(2)295.8K(3)1.57

4、氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應用

1.(2021?山東等級考)血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊

可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值。充氣前臂帶

內氣體壓強為大氣壓強，體積為K；每次擠壓氣囊都能將60cm，的外界空氣充入臂帶中，經

5次充氣后，臂帶內氣體體積變?yōu)?匕壓強計示數(shù)為150nlmHg。已知大氣壓強等于750mmHg,

氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體積。則，等于()

A.30cm'B.40cm1

C.50cm'D.60cm'

解析：選D設每次擠壓氣囊將體積為分=60cm，的空氣充入臂帶中，壓強計的示數(shù)為

p'=150mmHg,則以充氣后臂帶內的空氣為研究對象，由玻意耳定律得：RV+RX5%=(R

+p')5K,代入數(shù)據(jù)解得：r=60cm3,故D正確，A、B、C錯誤。

2.如圖所示,用一絕熱的活塞將一定質量的氣體密封在絕熱的氣缸內(活塞與氣缸壁之間

無摩擦)，現(xiàn)通過氣缸內一電阻絲對氣體加熱，則下列圖像中能正確反映氣體的壓強0、體積

/和溫度7之間關系的是()

OTOTOyOT

ABCD

解析：選B活塞與氣缸壁之間無摩擦，被封閉氣體的壓強+差且始終是不變的,

因此被封閉的氣體經歷的是一個等壓變化。在壓強不變的情況下，體積/與熱力學溫度7成

正比，故B正確。

3.如圖所示，容器力和8分別盛有氫氣和氧氣，用一段豎直細玻璃管連通，管內有一段

水銀柱將兩種溫度相同的氣體隔開。如果將兩氣體溫度均降低10℃,水銀柱將（）

A.向上移動

C.不動D.無法確定

△T

解析：選B由查理定律的推論關系式△夕=萬夕得，△e=一,ApB=-#pWO,

因夕力而，故IAp/>|△加，水銀柱向容器4一方（向下）移動。故選項B正確。

4.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)力開始，經歷兩個過程，先后到達狀態(tài)5和4

有關/、8和。三個狀態(tài)溫度看、()

A.TA=TB,TH=-TC

c.TA=TC,TATcD.T尸Tc,T,<Tc

從/到8,氣體做等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有4=，，因為所

解析：選C

以方〈加從6到C,氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有號=華，因為優(yōu)所以。>店

In1c

由題圖可知p/=0「丘，即從/到G氣體做等溫變化，故北=九選項C正確。

5.一氣泡從30m深的海底升到海面，設水底溫度是4℃,水面溫度是15℃,那么氣

泡在海面的體積約是水底時的()

A.3倍B.4倍

C.5倍D.12倍

解析：選B根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：然=竿，知假其中方=(273+4)K=277

12V\P>/l

K,T2=(273+15)K=288K,故而p2=p)~10。水g,0I=R)+夕七400水g,即久24,故

1\pi

V

下2七4。故B正確。

V\

6.如圖所示，兩端開口的光滑的直玻璃管，下端插入水銀槽中，上端有一段高為人的水

銀柱，中間封有一段空氣，設外界大氣壓為R,環(huán)境溫度保持不變，貝曙)

A.玻璃管下端內外水銀面的高度差為〃=力

B.中間空氣的壓強大小為p=R—Z?(cmHg)

C.若把玻璃管向下移動少許，則管內的氣體壓強將減小

D.若把玻璃管向上移動少許，則管內的氣體壓強將增大

解析：選A對管中上端水銀受力分析可知，管中氣體壓強比大氣壓強高/?(cmHg),所以

玻璃管下端內外水銀面的高度差為A,A正確；中間空氣的壓強大小為。=口+/7((;血棺)，B錯

誤；若把玻璃管向上移動少許(或向下移動少許)，封閉氣體的壓強不變，C、D錯誤。

7.如圖所示，一定質量的理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,氣體溫度變化情況是()

A.逐漸升高B.逐漸降低

C.不變D.先升高后降低

解析：選B根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程*C,得。=與，則p]圖像上點與原點連線的

斜率反映溫度的高低，如圖所示，可知從狀態(tài)1到狀態(tài)2溫度逐漸降低，故B正確。

8.如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S=8cm?的足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中

并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個質量不計的光滑活塞靜置于尸處，活塞下

封閉著長Z=21cm的氣柱，氣柱的溫度為t—7℃,外界大氣壓外=1.OX10"Pa=75cmHg,

重力加速度g取10m/s?,忽略水銀槽的液面變化。

(1)若在活塞上放一個質量為加=0.4kg的祛碼，保持氣體的溫度心不變，則平衡后氣

柱長度是多少？活塞向下移動的距離是多少？

(2)若保持祛碼的質量不變，將氣體緩慢加熱至友時，活塞恰好回到〃處，則氣體溫度

友是多少？

解析：(1)封閉氣體的初狀態(tài)參量

功=口>=1.0X10°Pa,V\—LS

封閉氣體的末狀態(tài)參量

、mg,0.4X10

/>2=p)+—=l.OX105Pa+?Pa=l.05X10sPa=78.75cmHg,

DoX1UQx/

氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得nh=R七

代入數(shù)據(jù)解得￡2=20cm=0.20m

設管內外水銀面的高度差為人cm,封閉氣體的壓強R=R+3=75cmHg+AcmHg

解得h=3.75

活塞向下移動的距離〃=/一上+方=21cm-20cm+3.75cm=4.75cm=0.0475m。

(2)氣體初狀態(tài)的溫度7]=(273+7)K=280K

加熱過程氣體壓強不變，活塞回到尸處時，空氣柱的長度△=/+7?cm=24.75cm,氣

體體積/=/￡

氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律得今=三

1\12

LS_US

即~=H

代入數(shù)據(jù)解得2=346.5K

則方2=(346.5—