8.如图所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细玻璃管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,容器A中气体的温度为0℃,容器B中气体的温度为20℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将（ ）
A.向容器A移动B.向容器B移动
C.不动D.不能确定
9.如图所示为表示0.3mol某种气体的压强和温度关系的p-t图象。
p0表示1个标准大气压,则在状态B时气体的体积为（ ）
A.5.6LB.3.2L
C.1.2LD.8.4L
10.（多选）如图所示为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象,关于这两个图象的正确说法是（ ）
A.甲是等压线,乙是等容线
B.乙图中p-t图线与t轴交点对应的温度是-273.15℃,而甲图中V-t图线与t轴的交点不一定是-273.15℃
C.由乙图可知,一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成线性关系
D.乙图表明温度每升高1℃,压强增加相同,但甲图表明随温度的升高压强不变
11.（多选）如图所示,竖直放置的导热汽缸内用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,缸内气柱高度为2h。
现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气柱的高度变为h。
然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。
已知大气压强为p0,大气温度恒为T0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。
下列说法正确的是（ ）
A.所添加砂粒的总质量为m+
B.所添加砂粒的总质量为2m+
C.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为
T0
D.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T0
12.两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管连通,如图所示,A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10℃,则水银柱将（ ）
A.向右移动B.向左移动
C.不动D.条件不足,不能确定
二、非选择题
13.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体,气体开始处于状态A,由过程A→B到达状态B,后又经过程B→C到达状态C,如图所示。
设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA,在状态B时的体积为VB,在状态C时的温度为TC。
（1）求气体在状态B时的温度TB;
（2）求气体在状态A时的压强pA与在状态C时的压强pC之比。
14.如图,玻璃管A、B下端用橡皮管连接,A管上端封闭,B管上端开口且足够长。
两管内各有一段水银柱,两水银面等高。
A管上端封闭气柱长为6cm,气体温度为27℃,外界大气压为75cmHg。
先缓慢提升B管,使A管中气柱长度变为5cm,此时A管中气体的压强为 cmHg;然后再缓慢升高温度,并保持B管不动,当A管中气柱长度恢复为6cm时,气体温度为 K。
15.如图所示,总容积为3V0、内壁光滑的汽缸水平放置,一面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连,汽缸右侧封闭且留有抽气孔。
活塞右侧气体的压强为p0,活塞左侧气体的体积为V0,温度为T0。
将活塞右侧抽成真空并密封,整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变。
然后将密封的气体缓慢加热。
已知重物的质量满足关系式mg=p0S,重力加速度为g。
求
（1）活塞刚碰到汽缸右侧时气体的温度;
（2）当气体温度达到2T0时气体的压强。
16.如图为某高压锅结构示意图,锅盖上有两个气孔,气孔1使锅内与外界连通,此时锅内气体与外界大气压强相等。
当锅内温度达到40℃时,气孔1会封闭,将锅内外隔离。
若锅内温度继续升高,锅内气体压强增大,当压强增大到设计的最大值时,气体会顶起气孔2上的限压阀。
已知限压阀的质量为20g,气孔2的横截面积为8mm2,锅的容积为0.04m3。
现在锅内放入20℃、极少量的水,然后盖好锅盖加热,很快水完全汽化后气孔1封闭。
求:
（气体可视为理想气体,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2）
（1）气孔2上的限压阀被顶起时,锅内气体的温度;
（2）从气孔1封闭到温度升到120℃,漏出的气体与气孔1封闭时锅内气体的质量比。
答案
一、选择题
1.B 一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即
=
得T2=
=2T1,故B正确。
2.CD 由查理定律知,一定质量的气体,在体积不变时,其压强和热力学温度成正比,选项C正确,选项A、B错误;在p-t图象中,直线与横轴的交点表示热力学温度的零度,选项D正确。
3.D 冬季气温较低,瓶中的气体在V不变时,因温度T减小而使压强p减小,这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推,使瓶塞盖得紧紧的,所以拔起来就感到很吃力。
4.B 由盖—吕萨克定律可知A错误,B正确;温度每升高1℃即1K,体积增加0℃时体积的
C错误;由盖—吕萨克定律的变形式
=
可知D错误。
5.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,气体温度升高,压强增大,体积增大,A中水银面会上升,为使两管水银面等高,应把A向下移,故A对,B错;若把烧瓶浸在冷水中,气体温度降低,压强变小,体积减小,B管中水银面会上升,为使两管水银面等高,应把A向上移,故C错,D对。
6.AB 在p-T图象中等容线是延长线过原点的倾斜直线,且气体体积越大,图线的斜率越小,因此,将a、c与原点连线,由图线斜率可知,a状态对应的体积最小,c状态对应的体积最大,b、d状态对应的体积相等,故A、B正确。
7.A 气体从状态A变化到状态B,发生等温变化,p与V成反比,VA>VB,所以pA8.A 由查理定律得Δp=
p,可知Δp∝
所以容器A中气体的压强减小得多,水银柱将向容器A移动。
故选项A正确。
9.D 在0℃时,此气体压强为1个标准大气压,所以它的体积应为22.4×0.3L=6.72L,根据题中图象可知,从压强为p0到A状态,气体是等容变化,A状态的体积为VA=6.72L,温度为TA=（127+273）K=400K,从A状态到B状态为等压变化,B状态的温度为TB=（227+273）K=500K,根据盖—吕萨克定律有
=
得VB=
=
L=8.4L,故D正确。
10.AD 由查理定律及盖—吕萨克定律可知,甲图是等压线,乙图是等容线,故A正确;由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点表示的温度均为-273.15℃,即热力学温度的0K,故B错;查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律,都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的,当压强很大、温度很低时,这些定律就不成立了,故C错;由于图线是直线,故D正确。
11.AD 初态气体压强:
p1=p0+
添加砂粒后气体压强:
p2=p0+
对气体由玻意耳定律得:
p1S·2h=p2Sh,解得m'=m+
故A正确,B错误;设活塞回到原来位置时气体温度为T1,该过程为等压变化,有
=
其中T2=T0,解得T1=2T0,故C错误,D正确。
12.A 假设水银柱不动,A、B气体都做等容变化,由Δp=
p知Δp∝
因为TAΔpB,所以水银柱向右移动,故选项A正确。
二、非选择题
13.答案
（1）
（2）
解析
（1）由题图知,A→B过程为等压变化,由盖—吕萨克定律得,
=
解得TB=
。
（2）由题图知,B→C过程为等容变化,
由查理定律有
=
又因为pA=pB,解得
=
=
=
。
14.答案 90 368
解析
（1）气体做等温变化,初状态:
pA1=75cmHg,VA1=6S;末状态:
pA2=?
VA2=5S;根据玻意耳定律可得pA1VA1=pA2VA2,代入数据得:
pA2=90cmHg。
（2）A管中气柱长度恢复为6cm时,与最初状态相比为等容变化,初状态:
pA1=75cmHg,TA1=273+27=300K;末状态:
左右两管水银面的高度差Δh=（90-75+2×1）cm=17cm,pA2'=（17+75）cmHg=92cmHg,TA2'=?
;根据查理定律可得:
=
代入数据解得:
TA2'=368K。
15.答案
（1）1.5T0
（2）
p0
解析
（1）设当活塞右侧气体的压强为p0时,左侧气体压强为p1,则p1=
+p0=2p0
右侧抽成真空时,左侧气体压强p2=
=p0,
对左侧气体有p1V0=p2V2,解得:
V2=2V0
缓慢加热气体,气体发生等压变化,活塞与汽缸右侧接触时,体积V3=3V0,气体的温度为T3
则:
=
得到:
T3=1.5T0
（2）气体温度升高到2T0,气体发生等容变化,则
=
得到:
p4=
p0。
16.答案
（1）118.25℃
（2）0.45%
解析
（1）气体在气孔1封闭到气孔2上的限压阀被顶起的过程中,据查理定律:
=
对限压阀由平衡条件得:
p2S0=p0S0+mg
T1=（273+40）K=313K
解得:
T2=391.25K,即t2=118.25℃
（2）密封的气体在限压阀顶起至升温到120℃进行等压变化,
据盖—吕萨克定律:
=
漏出气体体积:
ΔV=V2-V1
漏出气体的质量占气孔1封闭后锅内气体的总质量的百分比
=
解得:
=0.45%
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