二、实验题（共3小题）
16.如图所示，在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一定压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大．
（1）由此可推断，该同学的实验结果可能为图________．
（2）图线弯曲的可能原因是在实验过程中______．
A．注射器有异物
B．连接软管中存在的气体
C．注射器内气体温度升高
D．注射器内气体温度降低
17.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V－
图象处理实验数据，得出如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______________________；
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______________________
和________________________________________________________________________；
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的V－
图线不过原点，则V0代表___________．
18.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．
（1）实验过程中，下列哪些操作是正确的（ ）
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器
C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验
D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
（2）该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积（不包括连接管的容积）数据如下表所示：
①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．
A．p－VB．V－p
C．p－
D．V－
②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．
A．斜率
B．纵坐标轴上的截距
C．横坐标轴上的截距
D．图线下的“面积”
三、计算题（共3小题）
19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到
V0，温度升高到47℃.设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计．
（1）求此时气体的压强；
（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．
20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：
（1）温度600K时气体的压强；
（2）在p－T图象上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整．
21.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300K、大气压强p0＝1．0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；
（2）封闭气体温度升高到T2＝540K时的压强p2．
四、填空题（共3小题）
22.在一个坚固的圆筒内，装有100L压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入_________L压强为1个大气压的空气．（设温度不变）
23.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：
a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．（填“变小”“变大”或“不变”）
24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与
轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能______（填“增大”“减小”或“不变”）．
五、简答题（共3小题）
25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10%，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗？
26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，横坐标为速率，纵坐标为对应这一速率的分子个数，你能判断T1、T2的大小吗？
27.从微观领域解释：
一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．
答案解析
1.【答案】D
【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型，电子、电场、分子都是实际的物体，而忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称为理想气体，故A、B、C错误，D正确．
2.【答案】B
【解析】由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由
＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0℃读数，由y轴可知VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3.
3.【答案】B
【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．
4.【答案】B
【解析】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，B正确．
5.【答案】C
【解析】在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．
6.【答案】C
【解析】对活塞受力分析，沿斜面方向可得：
pS＋mgsinα＝p0S，所以p＝p0－
，若p0增大，则p增大，根据pV＝常量，可知V减小；对汽缸和活塞的整体而言，细线的张力FT＝（M＋m）gsinα，；斜面对汽缸的支持力F＝（M＋m）gcosα，与大气压强无关，选项C正确．
7.【答案】B
【解析】由盖—吕萨克定律得
＝
，所以T2＝
·T1＝
＝
K＝150K．
8.【答案】D
【解析】V－T图象中过原点的直线为等压线，直线斜率越大压强越小，如图可知：
过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率，故A的压强小于B的压强，由A到B压强增大，由B到C压强减小，AC的直线过原点，故pC与pA相等，D正确．
9.【答案】D
【解析】为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．
由平衡条件得p
·cosθ＝p0S＋Mg
解得：
p＝p0＋
，所以正确选项为D．
10.【答案】C
【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n（
），即C正确．
11.【答案】C
【解析】由查理定律知
＝
，代入数据解得，p2≈1．2atm，所以C正确．
12.【答案】D
【解析】本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的气体和原来的气体组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．
13.【答案】B
【解析】由理想气体状态方程得：
＝C（C为常数），可见pV＝TC，即pV的乘积与温度T成正比，故B项正确．
14.【答案】B
【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对；气体的压强与温度和体积两个因素有关，温度升高压强不一定增大，故D错．
15.【答案】C
【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知：
pA·VA＝pC·VC＝恒量，可知TA＝TCTA＝TC．
16.【答案】
（1）（a）
（2）C
【解析】
（1）由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V－
图象中，斜率k＝pV逐渐增大，斜率变大，故选（a）．
（2）注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知
＝c，当T增大时，pV会增大，故C正确，D错误．
17.【答案】
（1）用润滑油涂活塞
（2）缓慢抽动活塞 不能用手握住注射器封闭气体部分 （3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【解析】
（1）为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．
（2）要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．
（3）根据p（V＋V0）＝C，C为定值，则V＝
－V0，体积读数值比实际值大V0．
18.【答案】
（1）D
（2）①D ②B
【解析】
19.【答案】
（1）1.6×105Pa
（2）1.1×105Pa
【解析】
（1）由理想气体状态方程得：
＝
，
所以此时气体的压强为：
p1＝
×
＝
×
Pa＝1.6×105Pa.
（2）由玻意耳定律得：
p2V2＝p3V3，
所以p3＝
＝
Pa≈1.1×105Pa.
20.【答案】
（1）1.25×105Pa
（2）如图所示
【解析】
（1）由题图知，
p1＝1.0×105Pa，V1＝2.5m3，T1＝400K
p2＝？
，V2＝3m3，T2＝600K
由理想气体状态方程得
＝
p2＝
＝1.25×105Pa
（2）在原p－T图象上补充两段直线
21.【答案】
（1）360K
（2）1．5×105Pa
【解析】
（1）设汽缸的横截面积为S．
由题意可知，活塞缓慢上升，说明活塞平衡，此过程为等压膨胀
由盖—吕萨克定律有
＝
T1＝
T0＝360K
（2）由题意可知，封闭气体后体积保持不变
由查理定律有
＝
p2＝
p0＝1．5×105Pa．
22.【答案】900
【解析】取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：
1atm×（100L＋V）＝100L×10atm，从而得V＝900L．
23.【答案】变大 不变 不变
【解析】选A管下端液面为研究对象，在大气压强p0（向上）、液柱h1的压强ρgh1（向下）和液柱h1上方液面处压强pa（向下）作用下平衡．因为p0＝pa＋ρgh1，则有pa＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa不断增大．再对b处气体上方液面进行受力分析，B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0、h2不变，所以pb不变，则药液进入人体的速度也不变．
24.【答案】a→b 增大
【解析】根据理想气体状态变化方程
＝C得p＝T
，可知当温度不变时p－
是一条过原点的倾斜直线，所以a→b是等温变化．由p＝T
可知图线的斜率表示温度的高低，所以b→c的过程中气体温度升高，又因为理想气体的内能只跟温度有关，所以内能增大．
25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验，这个病人的治愈率是10%．随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10%的人能够治愈．对于某一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10%．
【解析】
26.【答案】T2>T1
【解析】温度升高分子的热运动加剧，分子的平均速率变大，速率大的分子所占的比例变大，曲线峰值向速率大的一方移动，所以T2>T1．
27.【答案】从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志．对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子的平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化；若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化，即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化．所以说气体状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．
【解析】
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