1、1第八节 气体实验定律()A 级 抓基础1一定质量的理想气体经历等温压缩过程时,气体的压强增大,从分子微观角度来分析,这是因为( )A气体分子的平均动能增大B单位时间内器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C气体分子数增加D气体分子对器壁的碰撞力变大解析:温度不发生变化,分子的平均动能不变,分子对器壁的碰撞力不变,故 A、D 错;质量不变,分子总数不变,C 项错误;体积减小,气体分子密集程度增大,单位时间内器壁单位面积上分子碰撞次数增多,故 B 正确答案:B2(多选)一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了 ,若气体原来温度是 27 ,12则温度的变化是( )A升高到 450 K B升高了 150
2、C升高到 40.5 D升高了 450 解析:由 得 ,则 T2450 K t450300150()V1V2 T1T2 V1V1 12V1 273 27T2答案:AB3一定质量的理想气体被一绝热气缸的活塞封在气缸内,气体的压强为 p0,如果外界突然用力压活塞,使气体的体积缩小为原来的一半,则此时压强的大小为( )A p2 p0 B p2 p0C p2 p0 D各种可能均有,无法判断解析:外界突然用力压活塞,使气体的体积瞬间减小,表明该过程中气体和外界没有热变换,所以气体的内能将会变大,相应气体的温度会升高,若温度不变时, p2 p0,因为温度变高,压强增大,则 p2 p0,故选项 C 正确答案:
3、C4如图所示是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 的 VT 图象,由图象可知( )2A pApB B pCTA,故 pBpA,A、C 错误,D 正确;由 B C 为等压过程 pB pC,故 B 错误答案:D5如图所示的四个图象中,有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态 a 等压膨胀到状态 b 的过程,这个图象是( )解析:A 项中由状态 a 到状态 b 为等容变化,A 错;B 项中由状态 a 到状态 b 为等压压缩,B 错;C 项中由状态 a 到状态 b 为等压膨胀,C 对;D 项中由状态 a 到状态 b,压强增大,体积增大,D 错答案:C6一水银气压计中混进了空气,因而在 27
4、,外界大气压为 758 mmHg 时,这个水银气压计的读数为 738 mmHg,此时管中水银面距管顶 80 mm,当温度降至3时,这个气压计的读数为 743 mmHg.求此时的实际大气压值解析:初状态: p1(758738)mmHg20 mmHg,V180 S mm3(S 是管的横截面积),T1(27327)K300 K.末状态: p2 p743 mmHg,V2(73880) S mm3743 S mm375 S mm3,T2273 K(3)K270 K.3根据理想气体的状态方程 得p1V1T1 p2V2T2 .2080S300 ( p 743) 75S270解得: p762.2 mmHg.答
5、案:762.2 mmHgB 级 提能力7.如图是一定质量的某种气体的等压线,等压线上的 a、 b 两个状态比较,下列说法正确的是( )A在相同时间内撞在单位面积上的分子数 b 状态较多B在相同时间内撞在单位面积上的分子数 a 状态较多C在相同时间内撞在相同面积上的分子两状态一样多D单位体积的分子数两状态一样多解析: b 状态比 a 状态体积大,故单位体积分子数 b 比 a 少,D 错; b 状态比 a 状态温度高,其分子平均动能大,而 a、 b 压强相等,故相同时间内撞到单位面积上的分子数 a 状态较多,B 对,A、C 均错答案:B8(2016上海卷)如图,粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡
6、皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在 A 管内,初始时两管水银面等高, B 管上方与大气相通若固定 A 管,将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离 H, A 管内的水银面高度相应变化 h,则( )A h H B hH2C h D. h HH2 H2解析:封闭气体是等温变化, B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离 H,压强变小,故气体体积要增大,但最终平衡时,封闭气体的压强比大气压小,一定是 B 侧水银面低, B 侧4水银面下降的高度( H h)大于 A 侧水银面下降的高度 h,故有 H h h,得 h .H2答案:B9(多选)如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的 U 形玻璃管内,
7、右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高 h,能使 h 变大的原因是( )A环境温度升高B大气压强升高C沿管壁向右管内加水银DU 形玻璃管自由下落解析:对左管被封气体: p p0 ph,由 k,可知当温度 T 升高,大气压 p0不变时,pVTh 增加,故 A 正确;大气压升高, h 减小,B 错;向右管加水银时,由温度 T 不变, p0不变,V 变小, p 增大,即 h 变大,C 正确;U 形管自由下落,水银完全失重,气体体积增加, h变大,D 正确答案:ACD10如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为 5103 m2,一定质量的气体被质量为 2.0 kg 的光滑活塞封闭
8、在气缸内,其压强为_ Pa(大气压强取1.01105 Pa, g 取 10 m/s2)若从初温 27 开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.50 m 缓慢地变为 0.51 m,则此时气体的温度为_ .解析: p1 Pa0.0410 5 Pa,FS mgS 210510 3所以 p p1 p00.0410 5 Pa1.0110 5 Pa1.0510 5 Pa,由盖吕萨克定律得 ,V1T1 V2T2即 ,所以 t33 .0.5S273 27 0.51S273 t5答案:1.0510 5 3311如图所示,两端开口的气缸水平固定, A、 B 是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动面积分别为
9、S120 cm2, S210 cm2,它们之间用一根细杆连接, B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为 M2 kg 的重物 C 连接,静止时气缸中的气体温度T1600 K,气缸两部分的气柱长均为 L,已知大气压强 p0110 5 Pa, g 取 10 m/s2,缸内气体可看作理想气体(1)活塞静止时,求气缸内气体的压强;(2)若降低气缸内气体的温度,当活塞 A 缓慢向右移动 L 时,求气缸内气体的温度12解析:(1)设静止时气缸内气体压强为 p1,活塞受力平衡:p1S1 p0S2 p0S1 p1S2 Mg, 代入数据解得压强 p11.210 5 Pa.(2)由活塞 A 受力平衡可知缸内气体压
10、强没有变化,初: V1 S1L S2 L T1600 K末: V2 T2?S1L2 3S2L2由盖吕萨克定律得: ,V1T1 V2T2代入数据解得: T2500 K.答案:(1)1.210 5 Pa (2)500 K12(2017海南卷)一粗细均匀的 U 形管 ABCD 的 A 端封闭,D 端与大气相通,用水银将一定质量的理想气体封闭在 U 形管的 AB 一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示此时AB 侧的气体柱长度 l125 cm.管中 AB、 CD 两侧的水银面高度差 h15 cm.现将 U 形管缓慢旋转 180,使 A、 D 两端在上,在转动过程中没有水银漏出已知大气压强 p076 cmHg.求旋转后, AB、 CD 两侧的水银面高度差解析:对封闭气体研究,初状态时,压强为: p1 p0 h1765 cmHg81 cmHg,体积为: V1 l1S25 S,6设旋转后,气体长度增加 x,则高度差变为(52 x) cm,此时气体的压强为:p2 p0(52 x)(712 x)cmHg,体积为: V2(25 x)S,根据玻意耳定律得: p1V1 p2V2,即:8125(712 x)(25 x),解得: x2 cm,根据几何关系知, AB、 CD 两侧的水银面高度差为: h52 x1 cm.答案:1 cm