课时跟踪检测(五) 气体实验定律

PAGE第5页共5页课时跟踪检测(五)气体实验定律A组—重基础·体现综合1．一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25A．空气密度增大 B．空气分子的平均动能增大C．空气的压强增大 D．空气质量增大解析：选B温度升高，空气分子的平均动能增大，平均每个分子对墙壁的作用力将变大，房间的空气与外界相同，气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V随之减小，故B正确。2．各种卡通形状的氦气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩。小孩一不小心松手，氦气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为()A．球内氦气温度升高 B．球内氦气压强增大C．球外空气压强减小 D．以上说法均不正确解析：选C气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。3．一个密封的钢管内装有空气，在温度为20℃时，压强为1atm，若温度上升到80A．4atmB．14atmC．1.2atmD．56atm解析：选C由题意知管内气体发生等容变化，由查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)得eq\f(1atm,273＋20K)＝eq\f(p2,273＋80K)，解得p2＝1.2atm。4．对于一定质量的气体，以下说法正确的是()A．气体做等容变化时，气体的压强和温度成正比B．气体做等容变化时，温度升高1℃，增加的压强是原来压强的eq\f(1,273)C．气体做等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比D．由查理定律可知，等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2＝p1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t2－t1,273)))解析：选C一定质量的气体做等容变化，气体的压强跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不成正比关系，选项A错误；根据查理定律eq\f(Δp,ΔT)＝eq\f(p,T)，T＝t＋273K，所以eq\f(Δp,p)＝eq\f(ΔT,273＋t)，温度升高1℃，增加的压强Δp＝eq\f(1,273＋t)p，B选项错误；由公式eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)＝eq\f(Δp,ΔT)得选项C正确；由eq\f(p1,273＋t1)＝eq\f(p2,273＋t2)，得p2＝p1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t2－t1,273＋t1)))，故D项错误。5.(多选)如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高。下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是()A．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移解析：选AD使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压且不变，若把烧瓶浸在热水中，气体体积增大，A中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A向下移，故A正确，B错误；若把烧瓶浸在冷水中，气体体积减小，B管中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A向上移，故C错误，D正确。6.如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30℃时，空气柱长度为30cm，当水温是90℃时，空气柱的长度是36cmA．－273℃ B．－C．－268℃ D．－解析：选B由等压变化知eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)所以有eq\f(ΔV1,ΔT1)＝eq\f(ΔV2,ΔT2)，即eq\f(36－30,90－30)＝eq\f(30,ΔT)，解得ΔT＝300K，所以绝对零度应为30℃－300℃＝－270℃，B项正确。7．在密封容器中装有某种气体，当温度从50℃升高到100℃时，气体的压强从p1变到pA.eq\f(p1,p2)＝eq\f(1,2) B.eq\f(p1,p2)＝eq\f(2,1)C.eq\f(p1,p2)＝eq\f(323,373) D．1<eq\f(p1,p2)<2解析：选C由于气体做等容变化，根据查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)得eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(t1＋273K,t2＋273K)＝eq\f(323,373)，故C选项正确。8.如图所示，冷藏室里桌面上一根竖直的弹簧支撑着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，气缸内壁光滑且导热性能良好。开始时冷藏室温度为27℃，气缸内气柱长度为L；在室内气压不变的情况下缓慢降温，稳定后发现气柱缩短了eq\f(L,5)，则：(1)气缸内气体做的是等温变化、等压变化还是等容变化？(2)稳定后的室温为多少？解析：(1)以气缸为研究对象，对气缸受力分析，气缸受力平衡，有：p0S＋Mg＝pS得缸内气体压强为p＝p0＋eq\f(Mg,S)缸内气体的压强是定值，可知缸内气体做的是等压变化。(2)根据盖—吕萨克定律，有：eq\f(LS,T0)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L－\f(L,5)))S,T1)解得稳定后的室温为T1＝eq\f(4,5)T0＝240K＝－33℃。答案：(1)等压变化(2)－33B组—重应用·体现创新9．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0的空气的体积为()A.eq\f(p0,p)V B.eq\f(p,p0)VC.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)－1))V D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)＋1))V解析：选C设将要充入的气体的体积为V′，据玻意耳定律有p0(V＋V′)＝pV，解得V′＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)－1))V，故C正确。10．(多选)如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。下列说法正确的是()A．C中气体压强为180mmHgB．打开S前，B中气体压强为120mmHgC．为使左右水银柱高度差仍为60mm，可将右侧水的温度加热到364KD．为使左右水银柱高度差仍为60mm，可将右侧水的温度降低到182K解析：选ACDC中气体压强始终不变，B内封闭气体初状态pB＝pC＋60mmHg，打开阀门后pB′＝pC，由题意知VB′＝eq\f(4,3)VB，由玻意耳定律有pBVB＝pB′VB′，得pB′＝180mmHg＝pC，pB＝240mmHg，A正确，B错误。改变C内气体温度，C内封闭气体做等容变化，若水银柱左高右低，加热后C内气体压强pC′＝pC＋60mmHg，eq\f(pC,T)＝eq\f(pC′,T′)，代入数据可得eq\f(180mmHg,273K)＝eq\f(180＋60mmHg,T′)，得T′＝364K；若水银柱右高左低，降温后压强pC″＝pC－60mmHg，eq\f(pC,T)＝eq\f(pC″,T″)，代入数据可得eq\f(180mmHg,273K)＝eq\f(180－60mmHg,T″)，解得T″＝182K，C、D正确。11．(多选)如图为某同学设计的喷水装置。内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L。保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L。设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有()A．充气后，密封气体压强增加B．充气后，密封气体的分子平均动能增加C．打开阀门后，密封气体对外界做正功D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：选AC对理想气体，由于充气前、后发生的是等温变化，由玻意耳定律可得pV＝C，充气后体积变小，压强增大，A选项正确；温度不变，气体分子平均动能不变，B选项错误；以“装置内原有空气和即将充入的空气”为研究对象，充气前、后由玻意耳定律p1(V1＋ΔV)＝p1′V1，得p1′＝1.2atm，由于p1′＞p0，打开阀门，水就会在气体压力作用下外流，气体膨胀对外做功，C选项正确；当封闭气体压强变小与外界大气压强相等时，上部的空气变为0.6L，喷出0.1L的水后就不再喷水了，故D选项错误。12．如图是某次医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，液体及瓶内气体的温度不变，下列说法正确的是(此时A、B内气体的压强相等)()A．A瓶与B瓶中的药液一起用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体的压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体的压强保持不变解析：选C以B内气体为研究对象，向D中滴的液体为B瓶内的液体，B内液体减少后上方气体的体积要增大，根据eq\f(pV,T)＝C(常量)可知，温度T不变时，若体积V增大，则压强p减小，B内气体的压强减小，则A内气压将把液体压入B瓶内，如此重复，故A瓶内液体先被输完，A、B错误；C处气体的压强pC＝p0－ρgh，液体高度h减小，则C处气体的压强增大，故C正确，D错误。13.(2022·全国乙卷)如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大气压强为p0，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。(1)求弹簧的劲度系数；(2)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。解析：(1)设封闭气体的压强为p1，对两活塞和弹簧组成的整体受力分析，由平衡条件有mg＋p0·2S＋2mg＋p1S＝p0S＋p1·2S解得p1＝p0＋eq\f(3mg,S)对活塞Ⅰ由平衡条件有2mg＋p0·2S＋k·0.1l＝p1·2S解得弹簧的劲度系数为k＝eq\f(40mg,l)。(2)缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧组成的整体由平衡条件可知，气体的压强不