气体定律练习题.docx

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气体定律练习题

气体定律练习题

A基础达标

1.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则（）

A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大

B.状态Ⅰ时气体的平均动能比状态Ⅱ时的大

C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大

D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大

2.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是（）

A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量

C.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小

D.单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大

3.（09·全国卷Ⅱ·16）如图12-3-9，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。

气缸壁和隔板均绝热。

初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。

现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。

当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）

12-3-9

A．右边气体温度升高，左边气体温度不变

B．左右两边气体温度都升高

C．左边气体压强增大

D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

4.（09·上海物理·9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。

使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为∆VA、∆VB，压强变化量为∆pA、∆pB，对液面压力的变化量为∆FA、∆FB，则（）

A．水银柱向上移动了一段距离B．∆VA＜∆VB

C．∆pA＞∆pBD．∆FA＝∆FB

5.（08全国卷2）对一定量的气体，下列说法正确的是（）

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

6.（08重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）

A.体积减小，温度降低B.体积减小，温度不变

C.体积增大，温度降低D.体积增大，温度不变

7.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。

如图12-3-10所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）

A.先增大后减小B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

8.（08年上海卷）如图12-3-11所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（）

A.弯管左管内外水银面的高度差为h

B.若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C.若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升

D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

9．（海南省民族中学2009届高三月考试卷．物理．3）如图12-3-12所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定。

一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。

现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。

忽略气

体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（）

12-3-12

A．气缸内气体的分子平均动能变小B．气缸内气体的压强变小

C．气缸内气体向外放出热量D．气缸内气体从外界吸收热

B能力提升

10.（08年山东卷）喷雾器内有10L水，上部封闭有latm的空气2L。

关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。

（1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上解释气体压强变化的原因。

（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？

简要说明理由。

11.12-3-14图中两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。

两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？

12.（09·上海物理·21）如图12-3-15，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。

先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：

（1）稳定后右管内的气体压强p；

（2）左管A端插入水银槽的深度h。

（大气压强p0＝76cmHg）

13.（09·山东物理·36）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A

B过程为等压变化，B

C过程为等容变化。

已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。

（1）求气体在状态B时的体积。

（2）说明B

C过程压强变化的微观原因

（3）没A

B过程气体吸收热量为Q，B

C过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。

14.（静安区）如图12-3-16所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的理想气体，气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。

活塞因重力而产生的压强为0.5P0。

继续将活塞上方抽成真空并密封，整个抽气过程中，管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热，求

（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；

（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强．

15.（2009年山东省高考冲刺预测卷）

内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为

、体积为

的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的

，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为

．活塞面积为

，大气压强为

，

取

，求：

（1）所加沙子的质量．

（2）气缸内气体的最终体积．

16.（烟台市2008届第一学期期末考））一定质量的理想气体，从状态A经过状态B变化到状态C，如图12-3-17所示，图中BC是平行于横轴的直线，已知气体在状态A时的体积为VA=0.2m3.

（1）从状态A到状态B，气体的内能如何变化？

（2）求气体在状态B时的压强PB.

（3）求气体在状态C时的体积VC.

12-3-18

17．（2008年高考宁夏卷．理综．31.）如图12-3-18所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。

取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。

沙子倒完时，活塞下降了h/4。

再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。

外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

18．（山东省潍坊市2009年高三教学质量检测卷．物理．29）如图12-3-19所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。

现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T1。

已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

（1）气体的压强。

（2）加热过程中气体的内能增加量。

（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

1.解析：

题中明确给出状态Ⅱ的温度比状态下的温度低，而理想气体的内能仅由温度决定，因此知B对.分子的平均动能增大或减小了，但不能说某时刻所有分子的动能都增大或都减小了，即使有些分子平均动能很大，仍有些分子的动能很小，选项D错误.由分子动理论知，若该气体体积增大，则分子间距必然增大，反之，气体体积减小则分子间平均距离也减小，由理想气体状态方程PV/T=恒量可知V必然减小，由此确定C正确.

答案：

BC

2.解析：

本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。

答案：

A

3.解析：

本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。

答案：

BC

4.解析：

首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：

；对气体B：

，又初始状态满足

，可见使A、B升高相同温度，

，

，因此

，因此

液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此∆VA=∆VB，所以B、D错误。

答案：

AC

5.[解析]：

气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。

答案：

BC

6.[解析]：

本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。

随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低。

所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。

答案：

C

7.[解析]：

由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能先将小后增大。

答案：

B

8.【解析】：

封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。

答案：

ACD

9．【解析】因温度不变，所以内能不变，活塞缓慢向右移动，体积变大，压强减小，对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量，所以选项BD对

答案：

BD

10.解析：

（l）设气体初态压强为

，体积为

；末态压强为

，体积为

，由玻意耳定律

①

代人数据得

②

微观解释：

沮度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。

（2）吸热。

气体对外做功而内能不变．根据热力学第一定律可知气体吸热。

11.解析：

求气体压强要以跟气体接触的物体为对象进行受力分析，在本题中，可取的研究对象有活塞和气缸。

两种情况下活塞和气缸的受力情况的复杂程度是不同的：

第一种情况下，活塞受重力、大气压力和封闭气体压力三个力作用，而且只有气体压力是未知的；气缸受重力、大气压力、封闭气体压力和地面支持力四个力，地面支持力和气体压力都是未知的，要求地面压力还得以整体为对象才能得出。

因此应选活塞为对象求pA。

同理第二种情况下应以气缸为对象求pB。

得出的结论是：

12.解析：

（1）插入水银槽后右管内气体：

由玻意耳定律得：

p0l0S＝p（l0－∆h/2）S，

所以p＝78cmHg；

（2）插入水银槽后左管压强：

p’＝p＋ρg∆h＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝

＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，

左管插入水银槽深度h＝l＋∆h/2－l’＋h1＝7cm。

13.解析：

设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，

代入数据得

。

（2）微观原因：

气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

（3）

大于

；因为TA=TB，故A

B增加的内能与B

C减小的内能相同，而A

B过程气体对外做正功，B

C过程气体不做功，由热力学第一定律可知

大于

考点：

压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

14.解析：

（1）活塞上方压强为P0时，活塞下方压强为P0+0.5P0。

活塞刚到管顶时，下方气体压强为0.5P0

设活塞刚到管顶时温度为T2，由气态方程：

解得：

T2＝1.2T1

（2）活塞碰到顶部后，再升温的过程是等容过程。

由查理定律得：

解得：

P2＝0.75P0

15.解析：

（1）在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化

又

（2）当被封气体温度变为

时，气体发生等压变化

其中

16.解析：

（1）气体内能增加

（2）A→B气体做等容变化

（3）B→C气体做等压变化

17．【解析】本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子两次列玻马定律方程求解。

设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，图8

由玻马定律得

①

由①式得

②

再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。

设第二次加沙子后，活塞的高度为h′

′③

联立②③式解得

h′=

④

【答案】

h

18．【解析】

（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得

…………①

（2）气体对外做功

…………②

由热力学第一定律得

…………③

解得

…………④

（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2

则

…………⑤

由气态方程

…………⑥

解得

…………⑦

【答案】

（1）

（2）

（3）