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1、
第八節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅱ)
[A級(jí) 抓基礎(chǔ)]
1.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過(guò)程時(shí),氣體的壓強(qiáng)增大,從分子微觀角度來(lái)分析,這是因?yàn)? )
A.氣體分子的平均動(dòng)能增大
B.單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多
C.氣體分子數(shù)增加
D.氣體分子對(duì)器壁的碰撞力變大
解析:溫度不發(fā)生變化,分子的平均動(dòng)能不變,分子對(duì)器壁的碰撞力不變,故A、D錯(cuò);質(zhì)量不變,分子總數(shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;體積減小,氣體分子密集程度增大,單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞次數(shù)增多,故B正確.
答案:B
2.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化中體積增大了,若氣體原來(lái)溫度是27 ℃,則溫度的變化
2、是( )
A.升高到 450 K B.升高了 150 ℃
C.升高到 40.5 ℃ D.升高了450 ℃
解析:由= 得=,則T2=450 K Δt=450-300=150(℃).
答案:AB
3.一定質(zhì)量的理想氣體被一絕熱氣缸的活塞封在氣缸內(nèi),氣體的壓強(qiáng)為p0,如果外界突然用力壓活塞,使氣體的體積縮小為原來(lái)的一半,則此時(shí)壓強(qiáng)的大小為( )
A.p<2p0 B.p=2p0
C.p>2p0 D.各種可能均有,無(wú)法判斷
解析:外界突然用力壓活塞,使氣體的體積瞬間減小,表明該過(guò)程中氣體和外界沒(méi)有熱變換,所以氣體的內(nèi)能將會(huì)變大,相應(yīng)氣體的溫度會(huì)升高,若溫度不變
3、時(shí),p=2p0,因?yàn)闇囟茸兏?,壓?qiáng)增大,則p>2p0,故選項(xiàng)C正確.
答案:C
4.如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的VT圖象,由圖象可知( )
A.pA>pB B.pCTA,故pB>pA,A、C錯(cuò)誤,D正確;由B→C為等壓過(guò)程pB=pC,故B錯(cuò)誤.
答案:D
5.如圖所示的四個(gè)圖象中,有一個(gè)是表示一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b的過(guò)程,這個(gè)圖象是( )
解析:A項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等容變化,A錯(cuò);B項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓壓縮,B錯(cuò);C項(xiàng)
4、中由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等壓膨脹,C對(duì);D項(xiàng)中由狀態(tài)a到狀態(tài)b,壓強(qiáng)增大,體積增大,D錯(cuò).
答案:C
6.一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣,因而在27 ℃,外界大氣壓為758 mmHg時(shí),這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738 mmHg,此時(shí)管中水銀面距管頂80 mm,當(dāng)溫度降至-3℃時(shí),這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743 mmHg.求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值.
解析:初狀態(tài):p1=(758-738)mmHg=20 mmHg,
V1=80S mm3(S是管的橫截面積),
T1=(273+27)K=300 K.
末狀態(tài):p2=p-743 mmHg,
V2=(738+80)S mm3-743S mm3=75S mm3
5、,
T2=273 K+(-3)K=270 K.
根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程=得
=.
解得:p=762.2 mmHg.
答案:762.2 mmHg
[B級(jí) 提能力]
7.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線,等壓線上的a、b兩個(gè)狀態(tài)比較,下列說(shuō)法正確的是( )
A.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多
B.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多
C.在相同時(shí)間內(nèi)撞在相同面積上的分子兩狀態(tài)一樣多
D.單位體積的分子數(shù)兩狀態(tài)一樣多
解析:b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大,故單位體積分子數(shù)b比a少,D錯(cuò);b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高,其分子平均動(dòng)能大,而a、b壓強(qiáng)相等,故相同時(shí)間內(nèi)撞
6、到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多,B對(duì),A、C均錯(cuò).
答案:B
8.(2016上海卷)如圖,粗細(xì)均勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接,一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi),初始時(shí)兩管水銀面等高,B管上方與大氣相通.若固定A管,將B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H,A管內(nèi)的水銀面高度相應(yīng)變化h,則( )
A.h=H B.h<
C.h= D.<h<H
解析:封閉氣體是等溫變化,B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H,壓強(qiáng)變小,故氣體體積要增大,但最終平衡時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng)比大氣壓小,一定是B側(cè)水銀面低,B側(cè)水銀面下降的高度(H-h(huán))大于A側(cè)水銀面下降的高度h,故有H-h(huán)>h,得h<.
7、
答案:B
9.(多選)如圖所示,一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi),右管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng),右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn),能使h變大的原因是( )
A.環(huán)境溫度升高
B.大氣壓強(qiáng)升高
C.沿管壁向右管內(nèi)加水銀
D.U形玻璃管自由下落
解析:對(duì)左管被封氣體:p=p0+ph,由=k,可知當(dāng)溫度T升高,大氣壓p0不變時(shí),h增加,故A正確;大氣壓升高,h減小,B錯(cuò);向右管加水銀時(shí),由溫度T不變,p0不變,V變小,p增大,即h變大,C正確;U形管自由下落,水銀完全失重,氣體體積增加,h變大,D正確.
答案:ACD
10.如圖所示,上端開(kāi)口的圓柱形氣缸豎直放置,
8、橫截面積為510-3 m2,一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0 kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi),其壓強(qiáng)為_(kāi)_______ Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01105 Pa,g取10 m/s2).若從初溫27 ℃開(kāi)始加熱氣體,使活塞離氣缸底部的高度由0.50 m緩慢地變?yōu)?.51 m,則此時(shí)氣體的溫度為_(kāi)_______ ℃.
解析:p1=== Pa=0.04105 Pa,
所以p=p1+p0=0.04105 Pa+1.01105 Pa=1.05105 Pa,由蓋呂薩克定律得=,
即=,所以t=33 ℃.
答案:1.05105 33
11.如圖所示,兩端開(kāi)口的氣缸水平固定,A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞,可在
9、氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng).面積分別為S1=20 cm2,S2=10 cm2,它們之間用一根細(xì)桿連接,B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M=2 kg的重物C連接,靜止時(shí)氣缸中的氣體溫度T1=600 K,氣缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng),已知大氣壓強(qiáng)p0=1105 Pa,g取10 m/s2,缸內(nèi)氣體可看作理想氣體.
(1)活塞靜止時(shí),求氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度,當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng)L時(shí),求氣缸內(nèi)氣體的溫度.
解析:(1)設(shè)靜止時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1,活塞受力平衡:
p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg,
代入數(shù)據(jù)解得壓強(qiáng)p1=1.2105 Pa.
(2)由活塞
10、A受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)沒(méi)有變化,
初:V1=S1L+S2 L T1=600 K
末:V2=+ T2=?
由蓋呂薩克定律得: =,
代入數(shù)據(jù)解得:T2=500 K.
答案:(1)1.2105 Pa (2)500 K
12.(2017海南卷)一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉,D端與大氣相通,用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè),并將兩端向下豎直放置,如圖所示.此時(shí)AB側(cè)的氣體柱長(zhǎng)度l1=25 cm.管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1=5 cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180,使A、D兩端在上,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有水銀漏出.已知大氣壓強(qiáng)p0=76 cmHg.求旋轉(zhuǎn)后
11、,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差.
解析:對(duì)封閉氣體研究,初狀態(tài)時(shí),壓強(qiáng)為:p1=p0+h1=76+5 cmHg=81 cmHg,
體積為:V1=l1S=25S,
設(shè)旋轉(zhuǎn)后,氣體長(zhǎng)度增加Δx,則高度差變?yōu)?5-2Δx) cm,此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為:
p2=p0-(5-2Δx)=(71+2Δx)cmHg,體積為:V2=(25+Δx)S,
根據(jù)玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:8125=(71+2Δx)(25+Δx),
解得:Δx=2 cm,
根據(jù)幾何關(guān)系知,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差為:Δh=5-2Δx=1 cm.
答案:1 cm
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375