高中物理第二章固体液体和气体第八节气体实验定律Ⅱ自我小测
新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(有答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：130039]如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大2．(0分)[ID：130029]温度为27℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A．127K B．150K C．13.5℃D．23.5℃3．(0分)[ID：130028]如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C，设A、B、C状态对应的压强分别为p A、p B、p C，则下列关系式中正确的是（）A．p A＜p B，p B＜p C B．p A＞p B，p B＝p CC．p A＞p B，p B＜p C D．p A＝p B，p B＞p C4．(0分)[ID：130017]如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。
开始时容器中气体的温度为0300KT=。
现通过加热丝（未画出）对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到1350KT=，温度升高到1350KT=后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（）A．3：4 B．5：6 C．6：7 D．7：85．(0分)[ID：130011]如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。
若不计活塞气缸间的摩擦，气缸导热性能良好，则下列判断正确的是（）A ．若大气压强增大，则活塞将上升B ．若大气压强减小，则活塞将上升C ．若气温升高，则气缸将上升D ．若气温升高，则活塞将上升6．(0分)[ID ：130005]一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃．现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出．当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的（ ）A ．1011B ．910C ．911D ．11127．(0分)[ID ：129997]如图所示，只有一端开口的U 形玻璃管，竖直放置，用水银封住两段空气柱I 和II ，大气压为0p ，水银柱高为压强单位，那么空气柱I 的压强p 1为（ ）A ．10p p h =+B ．10p p =C ．102p p h =+D ．10p p h =- 8．(0分)[ID ：129994]如图，一定质量的某种理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到状态B ，A 、C 、B 三点所对应的热力学温度分别记为T A 、T C 、T B ，在此过程中，气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶3∶4D ．4∶4∶39．(0分)[ID ：129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p 、V 图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（ ）①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同A．①②B．②④C．②③D．①②④10．(0分)[ID：129978]如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱（高为h1）封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）A．h2变长B．h2变短C．h1上升D．h1下降11．(0分)[ID：129969]如图所示，粗细均匀的细直玻璃管上端封闭，开口端竖直向下插入水银槽中，管内封闭有一定质量的理想气体，玻璃管露出水银槽液面的长度为L=40cm，管内外水银面高度差为h=8cm．现使管缓慢转过θ=37°角，保持玻璃管在水银槽液面上方的长度L不变，外界大气压强不变，这时（）A．管内气柱长度可能为30cmB．管内气柱长度可能为32cmC．管内水银柱长度可能为9cmD．管内水银柱长度可能为12cm12．(0分)[ID：129964]一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为（）A ．127KB ．150KC ．13.5℃D ．-23.5℃二、填空题13．(0分)[ID ：130124]如图所示，A 、B 、C 三只相同的试管，用细绳拴住封闭端悬挂在天花板上，开口端插入水银槽中，试管内都封有气体，三管静止时，三根细绳的张力分别为F A 、F B 、F C ，A 管内水银面与管外相平，B 管内水银面比管外低，C 管内水银面比管外高，则三管中气体压强最小的是_____管，F A 、F B 、F C 的大小关系是____________。
新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试题(有答案解析)(1)
一、选择题1．(0分)[ID：130050]浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的，下列几种现象的说法，正确的是（）A．水银不能浸润玻璃，说明水银是不浸润液体B．水可以浸润玻璃，说明附着层内分子间的作用表现为引力C．脱脂棉球脱脂的目的，是使它从不能被水浸润变为可以被水浸润D．建筑房屋时在地基上铺一层涂着沥青的纸，是利用了毛细现象2．(0分)[ID：130038]如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动()A．给气缸内气体缓慢加热B．取走几个钢球C．大气压变大D．让整个装置自由下落3．(0分)[ID：130026]如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量相同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变4．(0分)[ID：130008]液晶属于A．固态B．液态C．气态D．固态和液态之间的中间态5．(0分)[ID：129994]如图，一定质量的某种理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为T A、T C、T B，在此过程中，气体的温度之比T A∶T B∶T C为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶3∶4D ．4∶4∶36．(0分)[ID ：129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p 、V 图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（ ）①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同A ．①②B ．②④C ．②③D ．①②④7．(0分)[ID ：129988]关于物体的内能，下列说法正确的是( )A ．一壶热水的内能一定比一湖冷水的内能大B ．当温度等于0℃时，分子动能为零C ．分子间距离为r 0时，分子势能为零D ．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等8．(0分)[ID ：129984]如图所示，封有空气的气缸挂在测力计上，测力计的读数为().F N 已知气缸质量为()M kg ，内截面积为()2S m 活塞质量为()m kg ，气缸壁与活塞间摩擦不计，外界大气压强为()0p Pa ，则气缸内空气的压强为( )A ．0Mg p Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．0mg P Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．()0F M m g P Pa S ⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦D ．()0F M m g P Pa S ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦ 9．(0分)[ID ：129978]如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱（高为h 1）封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h 2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（ ）A ．h 2变长B ．h 2变短C ．h 1上升D ．h 1下降 10．(0分)[ID ：129973]液体与固体具有的相同特点是A ．都具有确定的形状B ．体积都不易被压缩C ．物质分子的位置都确定D ．物质分子都在固定位置附近振动 11．(0分)[ID ：129972]如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A ．0cos P Mg S θ+B ．0cos cos P Mg S θθ+C ．20cos Mg P S θ+D ．0Mg P S+ 12．(0分)[ID ：129961]关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（ ）A ．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B ．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母片的导热性能各向同性二、填空题13．(0分)[ID：130150]“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。
高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》检测题(答案解析)(3)
一、选择题1．(0分)[ID：130035]若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρghB．乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρghC．丙图中密闭气体的压强大小是p0－ρghD．丁图中密闭气体的压强大小是p0＋ρg h12．(0分)[ID：130029]温度为27℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A．127K B．150K C．13.5℃D．23.5℃3．(0分)[ID：130025]下列说法不正确的是（）A．液晶就是一种液体和晶体的混合物，既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性B．物体的温度越高，组成物体的大多数分子热运动越剧烈，分子平均动能越大C．毛细玻璃管插入水中，管的内径越小，管内水面升得越高D．空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比4．(0分)[ID：130019]房间里气温升高3℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是（）A．－7℃B．7℃C．17℃D．24℃5．(0分)[ID：130013]下列说法正确的是（）A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能不相同B．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离不大于液体内部分子间的距离C．晶体和非晶体可以相互转化D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故6．(0分)[ID：130006]下列说法中不正确的是（）A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动越明显C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大D．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大7．(0分)[ID：130003]如图，两个相同的导热气缸固定在地面上，内部封闭有质量相同的同种气体，两活塞质量m A>m B，现使两气缸中气体降低相同的温度，不计活塞摩擦，系统重新平衡后（）A．A活塞下降的高度比B活塞大B．A活塞下降的高度比B活塞小C．A、B活塞下降的高度相等D．以上三种情况均有可能8．(0分)[ID：129993]如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态，则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是（）A．1：1：1B．1：2：1C．3：4：3D．1：2：39．(0分)[ID：129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（）①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同A．①②B．②④C．②③D．①②④10．(0分)[ID：129974]关于温度的概念，下列说法正确的是( )A．某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为0℃B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志C．温度是物体分子热运动平均动能的标志D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等11．(0分)[ID：129971]现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩．下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强P和体积的倒数1V的关系的是( )A．B．C．D．12．(0分)[ID：129961]关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（）A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母片的导热性能各向同性二、填空题13．(0分)[ID：130132]如图所示，在球形瓶上连一根水平玻璃管，管内有一小段水银柱把瓶内气体与外界大气隔开，将瓶在室温情况下浸入热水中，可看到水平玻璃管中水银将________（选填“向左”、“向右”或“不”）移动。
高中物理第二章固体液体和气体第八节气体实验定律Ⅱ教学案粤教版选修89
第八节 气体实验定律 (Ⅱ)[目标定位] 1.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式.2.知道什么是等压变化，知道盖·吕萨克定律的内容和公式.3.了解等容变化的p －T 图线和等压变化的V －T 图线及其物理意义.4.会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律．一、查理定律[导学探究] 打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？ 答案 车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破． [知识梳理]1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化． 2．查理定律(1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比(填“正比”或“反比”)．(2)表达式：p ＝CT 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和体积不变．3．等容线：p －T 图象和p －t 图象分别如图1甲、乙所示．图14．从图1可以看出：p －T 图象(或p －t 图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体，从初状态(p 、T )开始发生等容变化，其压强的变化量Δp 与热力学温度的变化量ΔT 之间的关系为：Δp ΔT ＝pT.[延伸思考] 图1中斜率的不同能够说明什么问题？ 答案 斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小．二、盖·吕萨克定律1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化． 2．盖·吕萨克定律(1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积V 与热力学温度T 成正比． (2)表达式：V ＝CT 或V 1T 1＝V 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和压强不变．3．等压线：V －T 图象和V －t 图象分别如图2甲、乙所示．图24．从图2可以看出：V －T 图象(或V －t 图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态(V 、T )开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV 与热力学温度的变化量ΔT 之间的关系为ΔV ΔT ＝VT.[延伸思考] 图2中斜率的不同能够说明什么问题？ 答案 斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小． 三、对气体实验定律的微观解释[导学探究] 如何从微观角度来解释气体实验定律？答案 从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度． [知识梳理]1．玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子的密集程度增大，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，气体的压强增大． 2．查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大． 3．盖·吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程度减小，所以气体的体积增大.一、查理定律的应用例1气体温度计结构如图3所示．玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压等于76 cmHg)．图3答案364 K(或91 ℃)解析设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 KA内气体发生等容变化，根据查理定律得p1 T1＝p2T2①p1＝p0＋p h1 ②p2＝p0＋p h2 ③联立①②③式，代入数据得T2＝364 K(或91 ℃)．二、盖·吕萨克定律的应用例2如图4所示，绝热的气缸内封有一定质量的气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m ＝10 kg，活塞横截面积S＝100 cm2.活塞与气缸壁无摩擦且不漏气．此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于气缸正中间，整个装置都静止．已知大气压恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2.求：图4(1)缸内气体的压强p1；(2)缸内气体的温度升高到多少℃时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处．答案(1)3.0×105 Pa (2)327 ℃解析(1)以气缸为研究对象(不包括活塞)，由气缸受力平衡得：p1S＝Mg＋p0S解得：p 1＝3.0×105Pa.(2)设当活塞恰好静止在气缸缸口AB 处时，缸内气体温度为T 2，压强为p 2，此时仍有p 2S ＝Mg ＋p 0S ，即缸内气体做等压变化．对这一过程研究缸内气体，由盖·吕萨克定律得： S ×0.5l T 1＝S ×lT 2所以T 2＝2T 1＝600 K故t 2＝(600－273)℃＝327 ℃. 三、p －T 图象与V －T 图象的应用例3 图5甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象，已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.图5(1)根据图象提供的信息，计算图中T A 的值．(2)请在图乙坐标系中，作出气体由状态A 经状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C ，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程． 答案 (1)200 K (2)见解析图解析 (1)根据盖·吕萨克定律可得V A T A ＝V BT B所以T A ＝V A V B T B ＝0.40.6×300 K＝200 K.(2)根据查理定律得p B T B ＝p CT Cp C ＝T C T B p B ＝400300p B ＝43p B ＝43×1.5×105 Pa ＝2.0×105 Pa则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示．四、对气体实验定律的微观解释例4 (多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A ．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大 B ．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积可能都不变答案AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小，故选项B正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密度增大，故选项C错误；温度升高，压强、体积中至少有一个会发生改变，故选项D错误．1．(查理定律的应用)一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是( )A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283答案 C解析 由查理定律得Δp ＝p T ΔT ，一定质量的气体在体积不变的条件下ΔpΔT＝C ，温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT ＝10 K 相同，故所增加的压强Δp 1＝Δp 2，C 项正确．2．(盖·吕萨克定律的应用)如图6所示，气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm.如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)图6答案 2.68 cm解析 这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S . 初态：T 1＝(273＋100) K ＝373 K ，V 1＝10S 末态：T 2＝273 K ，V 2＝LS 由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得LS ＝T 2T 1V 1，L ＝273373×10 cm≈7.32 cm重物上升高度为10 cm －7.32 cm ＝2.68 cm.3．(p －T 图象与V －T 图象的应用)如图7所示，是一定质量的气体从状态A 经状态B 、C 到状态D 的p －T 图象，已知气体在状态B 时的体积是8 L ，求V A 和V C 、V D ，并画出此过程的V －T 图象．图7答案 4 L 8 L 10.7 L V －T 图象见解析图 解析 A →B 为等温过程，有p A V A ＝p B V B所以V A ＝p B V B p A ＝1×105×82×105 L ＝4 LB →C 为等容过程，所以V C ＝V B ＝8 LC →D 为等压过程，有V C T C ＝V D T D ，V D ＝T D T C V C ＝400300×8 L＝323L≈10.7 L此过程的V －T 图象如图所示：4．(气体实验定律的微观解释)一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是 ( ) A ．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B ．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C ．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D ．以上说法都不对 答案 D解析 压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子对器壁的平均冲击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变．题组一 查理定律的应用1．一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是( ) A ．温度升高，压强增大 B ．温度升高，压强减小 C ．温度不变，压强增大 D ．温度不变，压强减小 答案 A解析 由查理定律p ＝CT 得温度和压强只能同时升高或同时降低，故A 项正确．2．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体( )A ．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小答案 B解析纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由p∝T知封闭气体压强减小，火罐紧紧“吸”在皮肤上，B选项正确．题组二盖·吕萨克定律的应用3．一定质量的气体保持其压强不变，若其热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的( )A．四倍B．二倍C．一半D．四分之一答案 C4．房间里气温升高3 ℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是 ( )A．－7 ℃ B．7 ℃C．17 ℃ D．27 ℃答案 D解析以升温前房间里的气体为研究对象，由盖·吕萨克定律：T＋3T＝V1(1＋1%)V，解得：T＝300 K，t＝27 ℃，所以答案选D.5．一定质量的空气，27 ℃时的体积为1.0×10－2m3，在压强不变的情况下，温度升高100 ℃时体积是多大？答案1.33×10－2 m3解析一定质量的空气，在等压变化过程中，可以运用盖·吕萨克定律进行求解．空气的初、末状态参量分别为初状态：T1＝(273＋27) K＝300 K，V1＝1.0×10－2 m3；末状态：T2＝(273＋27＋100) K＝400 K.由盖·吕萨克定律V1T1＝V2T2得，气体温度升高100 ℃时的体积为V2＝T2T1V1＝400300×1.0×10－2m3≈1.33×10－2 m3.题组三p－T图象和V－T图象的考查6．(多选)如图1所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，则下列判断正确的是( )图1A．V A＝V BB．V B＝V CC．V B<V CD．V A>V C答案AC解析由题图和查理定律可知V A＝V B，故A正确；由状态B到状态C，温度不变，压强减小，说明体积增大，故C正确．7. (多选)一定质量的气体的状态经历了如图2所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )图2A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案AB解析首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；如图所示，连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中气体体积变大，D错误．8．(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程的V－T图象如图3所示，则 ( )图3A ．在过程AC 中，气体的压强不断变大B ．在过程CB 中，气体的压强不断变小C ．在状态A 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大 答案 AD解析 气体的AC 变化过程是等温变化，由pV ＝C 可知，体积减小，压强增大，故A 正确．在CB 变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由pT＝C 可知，温度升高，压强增大，故B 错误．综上所述，在ACB 过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B 时的压强最大，故C 错误，D 正确．题组四 气体实验定律的微观解释9．(多选)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( ) A ．气体的密度增大 B ．气体的压强增大 C ．气体分子的平均动能减小D ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 答案 BD解析 当体积不变时，p T＝常量，T 升高，压强增大，B 对．由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增大，所以单位时间内，气体分子对容器单位面积器壁碰撞次数增多，D 对，A 、C 错．10．(多选)一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积增大、压强减小，体积减小、压强增大的原因是 ( )A ．体积增大后，气体分子的平均速率变小了B ．体积减小后，气体分子的平均速率变大了C ．体积增大后，单位体积内的分子数变少了D ．体积减小后，在相等的时间内，撞击到单位面积上的分子数变多了 答案 CD解析 气体分子的平均速率跟温度有关，温度一定时，分子的平均速率一定，A 、B 错误；体积增大，分子密度减小，体积减小后，分子密度增大，在相等的时间内撞击到单位面积上的分子数变多，C 、D 正确．11. (多选)图4中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p —T 图象，变化方向如图中箭头所示，则下列说法中正确的是( )图4A ．ab 过程中气体内能增加，密度不变B ．bc 过程中气体内能增加，密度也增大C ．cd 过程中，气体分子的平均动能不变D ．da 过程中，气体内能增加，密度不变答案 AC题组五 综合应用12. 如图5所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t 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 .现通过电热丝给气体加热一段时间，结果使活塞又缓慢上升了h ，若这段时间内气体吸收的热量为Q ，已知大气压强为p 0，重力加速度为g ，不计器壁向外散失的热量，求：图5(1)气体的压强；(2)这段时间内气体的温度升高了多少？答案 (1)p ＝p 0＋mg S(2)t ＋273解析 (1)对活塞受力分析如图所示，由平衡条件得p ＝p 0＋mg S(2)由盖·吕萨克定律得：V 1T 1＝V 2T 2 hS 273＋t ＝2hS 273＋t ′解得：t ′＝273＋2t即：Δt ＝t ′－t ＝273＋t .13.有人设计了一种测温装置，其结构如图6所示，玻璃泡A 内封有一定质量的气体，与A 相连的B 管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B 管上的刻度直接读出．设B 管的体积与A 泡的体积相比可略去不计．在1标准大气压下对B 管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg 的压强)．已知当温度t 1＝27 ℃时，管内水银面的高度为x 1＝16 cm ，此高度即为27 ℃的刻线，问t ＝0 ℃的刻线在何处？图6答案 21.4 cm解析 玻璃泡A 内气体的初始状态：T 1＝300 K ，p 1＝(76－16) cmHg ＝60 cmHg.末状态，即t ＝0 ℃的状态：T 0＝273 K ，p ＝？由查理定律得：p ＝T 0T 1p 1＝273300×60 cmHg＝54.6 cmHg ， 所以t ＝0 ℃时，水银面的高度即t ＝0 ℃的刻线位置是：x 0＝(76－54.6) cm ＝21.4 cm.14．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变化到状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K ，T B ＝400 K.(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．答案 (1)0.4 m 3 (2)见解析解析 (1)A →B 过程，由盖·吕萨克定律，V A T A ＝V BT BV B ＝T B T A V A ＝400300×0.3 m 3＝0.4 m 3 (2)B →C 过程，气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，平均每个分子对器壁的冲击力减小，压强减小．15.如图7所示，一定质量的气体从状态A 经B 、C 、D 再回到A .问AB 、BC 、CD 、DA 经历的是什么过程？已知气体在状态A 时的体积是1 L ，求在状态B 、C 、D 时的体积各为多少，并把此图改为p －V 图象．图7答案 见解析解析 A →B 为等容变化，压强随温度升高而增大．B →C 为等压变化，体积随温度升高而增大．C →D 为等温变化，体积随压强减小而增大．D →A 为等压变化，体积随温度降低而减小．由题意知V B ＝V A ＝1 L ，因为V B T B ＝V C T C ，所以V C ＝T C T B V B ＝900450×1 L＝2 L. 由p C V C ＝p D V D ，得V D ＝p C p D V C ＝31×2 L＝6 L. 所以V B ＝1 L ，V C ＝2 L ，V D ＝6 L.根据以上数据，题中四个过程的p －V 图象如图所示．。
人教版初中高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》经典题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经等温变化到状态B，再经等容变化到状态C，A、C压强相等，则下列说法正确的是（）A．从A到B气体分子平均动能增加B．从B到C气体分子平均动能不变C．A、C状态气体压强相等的原因是分子撞击器壁的平均作用力相等D．从A到B过程气体压强变小的原因是分子的密集程度减小2．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其P-T图象如图所示。
下列说法正确的是（）A．A→B的过程，气体的内能减小B．A→B的过程，气体的体积减小C．B→C的过程，气体的体积不变D．B→C的过程，气体的内能不变3．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中。
若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则稳定后（）A．右侧水银面高度差h1增大B．空气柱B的长度减小C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2减小4．如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动()A．给气缸内气体缓慢加热B．取走几个钢球C．大气压变大D．让整个装置自由下落5．关于饱和汽和相对湿度，下列说法正确的是（）A．饱和汽压跟热力学温度成正比B．温度一定时，饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比D．空气的相对湿度越小，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压6．关于固体和液体，下列说法正确的是（）A．毛细现象是指液体在细管中上升的现象B．晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力7．如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。
(必考题)高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(答案解析)(5)
一、选择题1．(0分)[ID：130047]下列说法不正确的是（）A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低这与液体的种类和毛细管的材质有关B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面化的蜂蜡呈椭圆形说明蜂蜡是晶体D．在空间站完全失重的环境下水滴能收缩成标准的球形是由于液体表面张力的作用2．(0分)[ID：130038]如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动()A．给气缸内气体缓慢加热B．取走几个钢球C．大气压变大D．让整个装置自由下落3．(0分)[ID：130030]下列说法正确的是（）A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的表面张力有关B．在完全失重的情况下气体对器壁不再产生压强C．把一枚针轻放在水面上，它会静止浮在水面，这是由于针的重力与表面张力平衡D．晶体的物理性质表现为各向异性，非晶体的物理性质表现为各向同性4．(0分)[ID：130029]温度为27℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A．127K B．150K C．13.5℃D．23.5℃5．(0分)[ID：130023]下列四幅图的有关说法中不正确的是（）A．分子间距离为r0时，分子间同时存在引力和斥力B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看做是绝热变化6．(0分)[ID ：129995]如图为两端封闭竖直放置的上粗下细的玻璃管，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A V ∆、B V ∆，压强变化量为A p Δ、B p Δ，对液面压力的变化量为A F ∆、B F ∆，则A ．水银柱向下移动了一段距离B ．A B V V ∆<∆C ．A B F F ∆<∆D ．A B p p ∆>∆7．(0分)[ID ：129992]如图所示，一端封闭、一端开口的U 形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a 、b 两部分气体，若保持a 部分气体温度不变，使b 部分气体温度升高，则（ ）A ．a 的体积和压强不变；b 的体积变大，压强不变B ．a 的体积变小，压强变大；b 的体积变大，压强变小C ．a 的体积变小，压强变大；b 的体积变大，压强不变D ．a 和b 的体积都变大，压强都变小8．(0分)[ID ：129986]2013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p 0=1atm ，温度t 0=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g ，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p 0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（ ） A ．16.2℃B ．32.4℃C ．360KD ．180K9．(0分)[ID ：129980]如图所示，质量为M 导热性能良好的气缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．气缸内有一个质量为m 的活塞，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气．气缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大（温度不变），则（ ）A ．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对气缸的支持力增大10．(0分)[ID：129976]如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p-V图像是（）A．B．C．D．11．(0分)[ID：129967]以下现象中，与表面张力无关的是（）A．处于完全失重状态的水银滴呈球形B．某些小型昆虫可以在水面上行走C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝D．用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向前弹跳12．(0分)[ID：129964]一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为（）A．127K B．150K C．13.5℃D．-23.5℃二、填空题13．(0分)[ID：130151]如图，容器中竖直放置U形管，左管空气柱被汞柱封闭，开始时左管液面比右管高，现对容器缓慢抽气至真空，则左管封闭空气柱的分子平均动能将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；这时左、右管中的汞柱与原来相比可能观察到的变化是____________。
高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试题(答案解析)(5)
一、选择题1．(0分)[ID：130042]一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，管中封闭一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是（）A．玻璃管内气体体积增大B．管内外水银面高度差减小C．若将玻璃管倾斜，保持管的上端高度不变，管内外水银面高度差h减小D．若将玻璃管倾斜，保持管内水银柱长度不变，管内外水银面高度差h减小2．(0分)[ID：130034]为了行驶安全，汽车轮胎在冬季和夏季的胎压应有差异。
按照行业标准，冬夏两季的胎压分别为2.4atm和2.2atm。
某地冬季路面的平均温度为7℃，夏季路面的平均温度为57℃。
为了使胎压与标准一致，夏季来临时要给车胎放气。
假设车胎密闭性良好，放气过程缓慢，且忽略放气前后车胎容积的变化。
则放出的气体与胎内剩余气体分子数目的比值为（）A．27B．29C．77607D．776843．(0分)[ID：130027]如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两端分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（）A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定4．(0分)[ID：130011]如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。
若不计活塞气缸间的摩擦，气缸导热性能良好，则下列判断正确的是（）A．若大气压强增大，则活塞将上升B．若大气压强减小，则活塞将上升C．若气温升高，则气缸将上升D．若气温升高，则活塞将上升5．(0分)[ID：130004]如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1＞H2，水银柱长度h1＞h2，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的运动情况是（）A．均向下移动，A管移动较多B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动D．均向下移动，B管移动较多6．(0分)[ID：130001]下列说法不正确．．．的是（）A．在失重的情况下，气体的压强不会为零B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的C．加入水中的碳粒越小，碳粒自发混合均匀的过程就越快D．在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体7．(0分)[ID：129999]关于热运动以下说法正确的是A．物体运动速度越大，其分子的热运动越剧烈B．物体温度升高，其分子的平均动能一定增大C．物体温度升高，其每一个分子的运动速率都会增大D．0℃时分子运动的平均动能为零8．(0分)[ID：129998]下面有关理想气体的说法正确的是A．分子本身的大小不可忽略B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关C．分子与分子之间的相互作用力表现为斥力D．所有气体都可视为理想气体9．(0分)[ID：129992]如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b两部分气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度升高，则（）A．a的体积和压强不变；b的体积变大，压强不变B．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强变小C．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强不变D．a和b的体积都变大，压强都变小10．(0分)[ID：129985]一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－1V图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与1V轴垂直．气体在此状态变化过程中()A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变11．(0分)[ID：129961]关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（）A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母片的导热性能各向同性12．(0分)[ID：129954]如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住。
新教材高中物理第二章气体液体和固体章末小结与素养评价课件粤教版选择性必修第三册
[针对训练]
2．钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽取钢瓶中的气体，第一种方
法是用小抽气机，每次抽出1 L气体，共抽取两次，第二种方法是用大抽气机，
一次性抽取2 L气体，在抽气过程中无漏气，且温度不变，则这两种抽法中，
抽取气体质量较多的是
()
A．第一种抽法
B．第二种抽法
C．两种抽法抽出气体质量一样多
p2·S＝p1·2S
③
由玻意耳定律得
p1V1＝p10·2V0
④
p2V2＝p0V0⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1－2V0＝2(V0－V2) 联立②③④⑤⑥式解得 p1＝12p0＋14p⑦ V1＝42pp0＋0＋ppV0。
⑥ ⑧
[ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ案]
(1)12(p0＋p)
(2)12p0＋14p
4p0＋pV0 2p0＋p
的数密度保持不变。 能增大，只有气体的体
在这种情况下，温度 积同时增大，使分子的
升高时，分子的平均 数密度减小，才能保持
动能增大，气体的压 压强不变
强就增大
[典例1] 一个质量不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在
上端开口的圆筒形容器内，活塞上堆放着铁砂，如图所示，最初
活塞搁置在容器内壁的固定卡环上，气柱的高度为H0，横截面积为S，压强等于大 气压强p0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了ΔT＝60 K时，活塞及铁砂开始 离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1＝1.5H0。此后，在维持温度不变的 条件下逐渐取出铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度为H2＝1.8H0，求此时气体 的温度(不计活塞与容器之间的摩擦)。
的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这两个实例都说明液体的表面具有张力作用，
高中物理第二章固体液体和气体第八节气体实验定律Ⅱ粤教版选修3
3．摄氏温标下的查理定律． (1)定律：一定质量的气体，在体积不变的条件下， 气体温度每升高(或降低)1 ℃，增加(或减小)的压强等于 气体在 0 ℃时压强的2173.这条规律叫作查理定律．
(2)公式：pt－p0tp0＝2173或 pt＝p01＋27t 3. 其中 pt 是温度为 t 时的压强，p0 是 0 ℃时的压强． (3)等容曲线，如图所示．
(3)等容线：在 p-T 图中，等容过程的图线是一条过 原点的直线，这种表示等容过程的图线称为等容线(如图 所示)．
(4)适用条件： ①气体的质量一定． ②气体的体积不变．
判断正误
(1)气体在等容变化时，升高相同的温度所增加的压 强一定相同．(√)
(2)由查理定律知，在体积不变的情况下压强与温度 成正比．(×)
小试身手
3．(多选)一定质量的理想气体，在压强不变的条件 下，体积增大，则( )
A．气体分子的平均动能增大 B．气体分子的平均动能减小 C．气体分子的平均动能不变 D．分子的密度减小，平均速率增大
解析：一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖·吕 萨克定律VT＝C 可知，体积增大，温度升高，所以气体分 子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，A、 D 对，B、C 错．
判断正误
(1)对玻意耳实验定律来说是指一定质量的气体，分 子平均动能不变，体积增大，分子密集程度增大，则压 强增大．(×)
(2)对查理定律来说，一定质量的气体分子密集程度 不变，温度升高分子平均动能增大则压强增大．(√)
(3)对盖·吕萨克定律来说，温度升高分子平均动能增 大，体积增大，分子密集度减小，则压强不变．(×)
《常考题》高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》检测(答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：130019]房间里气温升高3℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是（）A．－7℃B．7℃C．17℃D．24℃2．(0分)[ID：130012]如图,容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B，开始时，A的温度为T A，B的温度为T B，且T A>T B；气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将( )A．向右移动B．向左移动C．保持不动D．因体积未知而无法确定3．(0分)[ID：130002]如图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 cm，活塞A上方的水银深H＝10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0=75 cmHg，则此时气柱的长为（）A．16 cmB．17 cmC．18 cmD．19 cm4．(0分)[ID：130000]关于液体的表面张力，下面说法中正确的是A．表面张力是液体内部各部分间的相互作用B．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部C．表面张力的方向总是与液面平行D．因液体表面层分子分布比液体内部密集，分子间相互作用表现为引力5．(0分)[ID：129999]关于热运动以下说法正确的是A．物体运动速度越大，其分子的热运动越剧烈B．物体温度升高，其分子的平均动能一定增大C．物体温度升高，其每一个分子的运动速率都会增大D．0℃时分子运动的平均动能为零6．(0分)[ID：129991]下列关于分子动理论说法中正确的是()A．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，这就是液体分子的运动7．(0分)[ID：129986]2013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（）A．16.2℃B．32.4℃C．360K D．180K8．(0分)[ID：129981]关于液晶的说法正确的是A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化B．液晶是液体和晶体的混合物C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序D．液晶具有流动性，光学性质各向同性9．(0分)[ID：129978]如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱（高为h1）封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）A．h2变长B．h2变短C．h1上升D．h1下降10．(0分)[ID：129977]如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为( )A．p＝p0＋MgsB．p＝p0＋()M m gSC．p＝p0－MgsD．p＝mg/S11．(0分)[ID：129959]如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。
2019_2020学年高中物理第2章固体、液体和气体第8节气体实验定律Ⅱ课件粤教版选修3_3
解析：(1)假设法：先假设管内水银柱相对玻璃管不动，即
两段空气柱体积不变，用查理定律求得两气柱压强增量，Δp1 和Δp2，进而比较压强增量的大小．若Δp1＝Δp2，水银柱不会 移动；若Δp1>Δp2，水银柱向上移动；若Δp1<Δp2，水银柱向下 移动．(注意：若降温时，当Δp1>Δp2，即p1比p2减小得快时， 水银柱向下移动；当Δp1<Δp2，即p2比p1减小得快时，水银柱向 上移动．)
气体的质量一定，体积不变 气体的质量一定，压强不变
定律
查理定律
盖·吕萨克定律
图线 表达
应用
直线的斜率越大，体积越 直线的斜率越，压强越
小，如图 V2<V1
小，如图 p2<p1
2.“外推法”与热力学温标 通过对定质量气体等容变化的pt线“外推”所得到气体压 强为零时对应的温度(－273.15 ℃)，称为热力学温标的零度(0 K)． 特 别 提 醒 ： (1)“ 外 推 法 ” 是 科 学 研 究 的 一 种 方 法 ， “ 外 推”并不表示定律适用范围的扩展． (2)热力学温标是一种理论温标，与测温物质无关．
3．盖·吕萨克定律 一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能 _增__大____. 只 有 气 体 的 体 积 同 时 __增__大____ ， 使 单 位 体 积 内 的 _分__子__数__减__少___，才能保持压强不变．
把小皮球拿到火炉上面烘一下，它就会变得更硬一些(假 设忽略球的体积的变化)．你有这种体验吗？你怎样用分子动 理论的观点来解释这种现象？
2．应用图象解决问题时，要注意数学公式与图象的数图 转换，图象与物理过程、物理意义之间的相互关系，对于图线 有关问题的分析讨论，常常需要添加辅助线，然后根据有关方 程讨论．
新教材2023年高中物理第2章气体液体和固体第2节气体实验定律(Ⅱ)课件粤教版选择性必修第三册
3．等容线 (1)p -T 图像． ①意义：反映了一定质量的气体在等容变化中，压强 p 与热力 学温度 T 成正比． ②图像：过原点的倾斜直线． ③特点：斜率越大，体积越小．
(2)p-t 图像． ①意义：反映了一定质量的气体在等容变化中，压强 p 与摄氏 温度 t 的线性关系．
②图像：倾斜直线，延长线与 t 轴交点为－273.15 ℃． ③特点：连接图像中的某点与点(－273.15 ℃，0)连线的斜率越 大，体积越小．
【典例 1】 有人设计了一种测温装置，其结构如图 所示，玻璃泡 A 内封有一定量气体，与 A 相连的 B 管插 在水槽中，管内水银面的高度 x 即可反映泡内气体的温 度，即环境温度，并可由 B 管上的刻度直接读出．设 B 管的体积与 A 玻璃泡的体积相比可忽略不计．在 1 标准 大气压下对 B 管进行温度刻度(1 标准大气压相当于 76 cmHg 的压强， 等于 101 kPa)．已知当温度 t1＝27 ℃时，管内水银面高度 x＝16 cm， 此高度即为 27 ℃的刻度线，问 t＝0 ℃的刻度线在何处？
第二章 气体、液体和固体
第二节 气体实验定律(Ⅱ)
1．知道热力学温度、等容过程、等压过程．理解查理定律和盖
—吕萨克定律及相关图像．
学 2．掌握查理定律、盖—吕萨克定律、p-T、V-T 图像，能利用公
习 任
式与图像解决相关问题．
务 3．通过实验探究压强与温度的关系、体积与温度的关系，提高
动手实验的能力，并能与他人交流改进实验，体验科学家探究实
(3)在图乙中画出整个过程的 p-V 图线． [解析] 整个过程的 p-V 图线如图所示．
[答案] 见解析
03
学习效果·随堂评估自测
1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的 2 倍，则气体温度的变化情况是( )
高中物理 第二章 固体、液体和气体 第八节 气体实验定律(Ⅱ)检测 粤教版选修33
第二章 固体、液体和气体 第八节 气体实验定律(Ⅱ)A 级 抓基础1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A ．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B ．气体的热力学温度升高到原来的二倍C ．气体的摄氏温度降为原来的12D ．气体的热力学温度降为原来的12解析：由查理定律知，压强增大到原来的二倍，则气体的热力学温度升高为原来的二倍，而摄氏温度不是升高为原来的二倍，则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12，若气体原来温度是27 ℃，则温度的变化是( )A ．升高到 450 KB ．升高了 150 ℃C ．升高到 40.5 ℃D ．升高了450 ℃解析：由V 1V 2＝T 1T 2得V 1V 1＋12V 1＝273＋27T 2，则T 2＝450 K Δt ＝450－300＝150(℃)．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p 0，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 ．p ＜2p 0B ．p ＝2p 0C ．p ＞2p 0D ．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，p ＝2p 0，因为温度变高，压强增大，则p ＞2p 0，故选项C 正确．答案：C4．(多选)一定质量的某种气体自状态A 经状态C 变化到状态B ，这一过程在V T 图上的表示如图所示，则( )A ．在过程AC 中，气体的压强不断变大B ．在过程CB 中，气体的压强不断变小C ．在状态A 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大解析：气体在过程AC 中发生等温变化，由pV ＝C 可知，体积减小，压强增大，故A 正确．在CB 变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由pT＝C 可知，温度升高，压强增大，故B 错误．综上所述，在ACB 过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B 时的压强最大，故C 错误，D 正确．答案：AD5．如图为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的p t 图线，p 0表示1个标准大气压，则在状态B 时气体的体积为( )A ．5.6 LB ．3.2 LC ．1.2 LD ．8.4 L解析：此气体在0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3 L＝6.72 L ．根据图线所示，从p 0到A 状态，气体是等容变化，A 状态的体积为6.72 L ，温度为(127＋273)K ＝400 K ．从A 状态到B 状态为等压变化，B 状态的温度为(227＋273)K ＝500 K ，根据盖·吕萨克定律V A T A ＝V BT B ，得V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L. 答案：D6．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V ＝355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有0.9V 的饮料，剩余空间充满CO 2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm ，则保存温度不能超过多少？解析：取CO 2气体为研究对象，则： 初态：p 1＝1 atm ，T 1＝(273＋17) K ＝290 K. 末态：p 2＝1.2 atm ，T 2＝未知量．气体发生等容变化，由查理定律p 2p 1＝T 2T 1得：T 2＝p 2p 1T 1＝1.2×2901K ＝348 K ，t ＝(348－273) ℃＝75 ℃.答案：75 ℃B 级 提能力7．一个密封的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm ，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为( )A ．4 atm B.14 atm C ．1.2 atmD.56atm 解析：由p 1p 2＝T 1T 2得：1p 2＝273＋20273＋80，p 2≈1.2 atm.答案：C8．(多选)如图所示，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hB ．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解析：被封闭气体的压强按右边计算为p ＝p 0＋p h ，按左边算也为p ＝p 0＋p h ，故左管内、外水银面的高度差为h ，A 正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B 、C 均错；压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D 正确．答案：AD9．(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，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D ．U 形玻璃管自由下落解析：对左管被封气体：p ＝p 0＋p h ，由pV T＝k ，可知当温度T 升高，大气压p 0不变时，h 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，p 0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5×10－3m 2，一定质量的气体被质量为 2.0 kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105Pa ，g 取10 m/s 2)．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：p 1＝F S ＝mg S ＝2×105×10－3 Pa ＝0.04×105Pa ，所以p ＝p 1＋p 0＝0.04×105Pa ＋1.01×105Pa ＝1.05×105Pa ，由盖·吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2， 即0.5S 273＋27＝0.51S273＋t，所以t ＝33 ℃.答案：1.05×1053311．如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞．活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 ℃的水中，在筒底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm ，当水温升高到27 ℃时，钢筒露出水面的高度为多少(筒的厚度不计)?解析：设筒底露出水面的高度为h .当t 1＝7 ℃时，H 1＝14 cm ，当t 2＝27 ℃时，H 2＝(14＋h )cm ，由等压变化规律H 1S T 1＝H 2ST 2，得14280＝14＋h 300， 解得h ＝1 cm ，也就是钢筒露出水面的高度为1 cm. 答案：1 cm12．如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在气缸内．在气缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105Pa ，为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K ，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积．解析：(1)设物体A 的体积为ΔV .T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝60×40－ΔV ， T 2＝330 K ，p 2＝⎝⎛⎭⎪⎫1.0×105＋mg40×10－4Pa ，V 2＝V 1， T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV ，由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2， 代入数据得m ＝4 kg.(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3， 代入数据得ΔV ＝640 cm 3.答案：(1)4 kg (2)640 cm3。
高中物理 第二章 固体、液体和气体 第八节 气体实验定
气体实验定律（Ⅱ）1(湛江高二检测)有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”中，分别得到如图所示四幅图像．则如下的有关他们的说法，正确的是…()A．若甲研究的是查理定律，则他做的图像可能是图aB．若乙研究的是玻意耳定律，则他做的图像是图bC．若丙研究的是查理定律，则他做的图像可能是图cD．若丁研究的是盖·吕萨克定律，则他做的图像是图d2如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图像，由图像可知( )A．P A＞P B B．P C＜P BC．V A＜V B D．T A＜T B3(2008南京高二检测)一定质量的理想气体由状态A变到状态B的pT图线如图所示，可知在由A到B的过程中正确的是( )A．气体分子的平均动能增大B．气体分子间的平均距离增大C．气体的压强增大，体积减小D．气体一定吸收热量4如图所示，两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体B，左边的活塞也封闭了一段气体A，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是…()A．L A不变，L B减小 B．L A增大，L B减小C．L A减小，L B增大 D．L A减小，L B不变5一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T 时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )A．T′h/T B．Th/T′C．h T′/T D．h T/T′6一定质量的气体，在压强保持不变时，下列过程可以实现的是( )A．温度升高，体积增大B．温度升高，体积减小C．温度不变，体积增大D．温度不变，体积减小7如图所示，在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止．若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较( )A．绳子张力不变 B．气缸上升C．绳子张力变大 D．气缸下降8如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )9如图所示，气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm.如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将下降多少厘米？(保留三位有效数字)10(2008泰安高二检测)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升．已知某型号轮胎能在－40～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm ，最低胎压不低于 1.6 atm ，那么在t ＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？(设轮胎容积不变)11上端开口、竖直放置的玻璃管，管内横截面积为0.10 cm 2.管中有一段15 cm 长的水银柱将一些空气封闭在管中，如图所示，此时气体的温度为27 ℃.当温度升高到30 ℃时，为了使气体体积不变，需要再注入多少克水银？设大气压强为p 0＝75 cmHg 且不变，水银密度ρ＝13.6 g/cm 3.参考答案1解析：查理定律：p T ＝C 或p t ＋273＝C ，所以A 对C 错．玻意耳定律：pV ＝C ，所以B 对，盖·吕萨克定律：VT ＝C ，当然D 也对．答案：ABD2解析：选D.由VT 图可以看出由A→B 是等容过程，T B ＞T A ，故p B ＞p A ，A 、C 错误，D 正确；由B→C 为等压过程p B ＝p C ，故B 错误．答案：D3解析：选A 、B 、D.从A→B，温度升高，分子的平均动能增大，A 对．连结OA 、OB 为等容线，则V A ＜V B ，体积变大，则B 对、C 错．膨胀对外做功，并且理想气体内能增加，所以一定要吸收热量，D 也对．答案：ABD4解析：缓慢移动时气体温度不变，对B 部分气体又压强不变，故B 的体积不变，即L B不变，A 部分气体被压缩，故L A 减小．答案：D5解析：设弹簧的劲度系数为k ，当气柱高为h 时，弹簧弹力F ＝kh ，由此产生的压强FS ＝khS(S 为容器的横截面积)．取封闭的气体为研究对象： 初状态：(T ，hS ，khS )；末状态：(T′，h′S，kh′S)，由理想气体状态方程：kh/S·hS T ＝kh′/S·h′ST′，得h′＝h T ′T，故C 正确． 答案：C6解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其体积和热力学温度成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化，故A 正确．答案：A7解析：设绳上张力为T ，缸内气体压强为p ，大气压为p 0，活塞截面积为S ，对活塞气缸整体，由力的平衡知：绳上张力T 不变，A 正确；对活塞：p 0S ＋mg ＝T ＋pS ，故p 不变，据盖·吕萨克定律，当温度降低时，气体体积减小，故气缸上升，B 正确．答案：AB8解析：假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp ＝p ΔT T ，而各管原左、右两边气体的p 相同，所以Δp∞1T ，即T 高，Δp 小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C 、D 项正确．答案：CD9解析：这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S. 初态：T 1＝273 K ＋100 K ＝373 K ，V 1＝10S 末态：T 2＝273 K ，V 2＝LS 由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得LS ＝T 2T 1V 1，L ＝273373×10 cm≈7.32 cm重物下降高度为10 cm －7.32 cm ＝2.68 cm.答案：2.68 cm10解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化． 设在T 0＝293 K 充气后的最小胎压为p min ，最大胎压为pmax ， 依题意，当T 1＝233 K 时胎压为p 1＝1.6 atm. 根据查理定律p 1T 1＝p min T 0，即1.6233＝p min293，解得：p min ≈2.01 atm，当T 2＝363 K 时胎压为p 2＝3.5 atm. 根据查理定律p 2T 2＝p max T 0，即3.5363＝p max293，解得：p max ≈2.83 atm. 答案：2.01～2.83 atm11解析：由于气温升高，压强不变，体积增大，使管中水银上移，为保持体积不变，应向管中再注入一定量的水银，增加的压强使体积减小与由于温度升高而增加的体积相互抵消，就能保持体积不变．设再注入水银柱长x cm ，以封闭在管中气体为研究对象．初态：p 1＝p 0＋h ＝90 cmHg ，T 1＝300 K. 末态：p 2＝(90＋x)cmHg ，T 2＝303 K. 由查理定律：p 2T 2＝p 1T 1得＋303＝90300得x ＝0.9 cm 则注入水银的质量：m ＝ρxS ＝13.6×0.9×0.10 g≈1.2 g. 答案：1.2 g。
高中物理第二章固体、液体和气体第八节气体实验定律(Ⅱ)训练粤教版选修3-3(2021年整理)
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第八节气体实验定律（Ⅱ）[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错误!,若气体原来温度是27 ℃,则温度的变化是（）A．升高到 450 K B．升高了 150 ℃C．升高到 40。
5 ℃D．升高了450 ℃解析:由错误!＝错误!得错误!＝错误!，则T2＝450 K Δt＝450－300＝150(℃）．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．p＜2p0B．p＝2p0C．p＞2p0D．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，p＝2p0，因为温度变高，压强增大,则p＞2p0，故选项C正确．答案：C4．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V.T图象,由图象可知( )A．p A>p B B．p C〈p BC．V A<V B D．T A<T B解析：由V。
20172018学年高中物理第2章固体液体和气体第8节气体实验定律(Ⅱ)课后知能检测粤教版选修33
第8节 气体实验定律（Ⅱ）1．一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1 ℃它的压强变化量( )A ．相同B ．随温度升高逐渐变大C ．随温度升高逐渐变小D ．无法判断【解析】 根据查理定律p 1T 1＝p 2T 2得 Δp ΔT ＝p 0T 0 故Δp ＝p 0T 0ΔT . ΔT ＝1 K Δp ＝p 0T 0为定值．A 项正确． 【答案】 A2．一定质量气体在状态变化前后对应图289中A 、B 两点，则与A 、B 两状态所对应的分别等于V A 、V B 的大小关系是( )图289A ．V A ＝VB B ．V A >V BC ．V A <V BD ．无法确定【解析】 可通过A 、B 两点分别与原点O 相连，得到两条等容线，线上各点所对应的气体体积分别等于V A 、V B ，由于P A 对应的等容线的斜率大，表示它的体积小．C 对．【答案】 C3．(双选)下列各图中，p 表示压强，V 表示体积，T 表示热力学温度，t 表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量气体等压变化规律的是( )【解析】 图A 中压强保持不变，故是等压变化过程．据一定质量气体理想状态方程pT V＝恒量C ，在V T 图象中等压线是一条过原点的直线，C 对．图B 中随着V 增大，p 减小；图D 中随着t 增大，p 增大．正确答案为A 、C.【答案】 AC4．一定质量的气体做等压变化时，其V T 图象如图2810所示，若保持气体质量不变，而改变气体的压强，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列不可能正确的是( )图2810A ．等压线与V 轴之间夹角变小B ．等压线与V 轴之间夹角变大C ．等压线与t 轴交点的位置不变D ．等压线与t 轴交点的位置一定改变【解析】 对于一定质量的等压线，其V t 图象的延长线一定要经过t 轴上－273 ℃的点，故C 正确；由于题目中没有给定压强p 的变化情况，因此A 、B 都有可能．【答案】 D5．注射器中封闭着一定质量的气体，现在缓慢压下活塞，下列物理量不发生变化的是( )A ．气体的压强B ．气体分子的平均速率C ．单位体积内的分子数D ．气体的密度【解析】 缓慢压下活塞意味着密闭气体是等温压缩，故分子的平均速率及分子的平均动能不变，气体的总质量不变，体积减小，单位体积内的分子数和气体的密度都增加，由气体压强的微观意义可知，注射器中密闭气体的压强增大．故选B.【答案】 B6．如图2811所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )图2811A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小【解析】 对被封闭的气体研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V 减小，结合理想气体的状态方程pV T＝C 得，当外界大气压强P 0不变时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低；当外界大气压强p 0减小时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低；当外界大气压强p 0增大时，封闭气体的压强p 存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p 增大时，温度T 可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p 不变时，温度一定降低，封闭气体的压强p 减小时，温度一定降低．故只有选项A 可能．【答案】 A7．(双选)如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )【解析】 假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp ＝p ΔT T ，而各管原来p 相同，所以Δp ∝1T，即T 高，Δp 小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C 、D 项正确．【答案】 CD8．(双选)一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么下列过程可以实现的是( )A ．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温B ．先将气体等温压缩，再将气体等容升温C ．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀D ．先将气体等容降温，再将气体等温压缩【解析】 等温膨胀时压强减小，等容降温压强也减小，故A 错误．等温压缩压强增大，等容升温压强增大，故B 错误．等容升温压强增大，等温膨胀压强减小，故C 正确．等容降温压强减小，等温压缩压强增大，故D 正确．【答案】 CD9．汽缸中有一定质量的理想气体，从a 状态开始，在等容条件下增大气体压强到达b 状态；再在等温条件下增大体积到达c 状态；最后在等压条件下减小体积回到a 状态，选项中能正确描述上述过程的是( )【解析】 在p V 图象中，等温变化曲线是双曲线，由此可知只有B 项正确． 【答案】 B10．如图2812所示为一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为p 0，经过太阳曝晒，气体温度由T 0＝300 K 升至T 1＝350 K.图2812(1)求此时气体的压强．(2)保持T 1＝350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p 0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．【解析】 (1)设升温后气体的压强为p 1， 由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1① 代入数据得p 1＝76p 0②(2)抽气过程可视为等温膨胀过程，设膨胀后的总体积为V ，由玻意耳定律得p 1V 0＝p 0V ③联立②③式解得V ＝76V 0④设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K ，由题意得K ＝V 0V⑤ 联立④⑤式解得K ＝67⑥【答案】 (1)76p 0 (2)6711．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V ＝355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有 V 的饮料，剩余空间充满CO 2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为 atm ，则保存温度不能超过多少？【解析】 取CO 2气体为研究对象，则： 初态：p 1＝1 atm ，T 1＝(273＋17)K ＝290 K 末态：p 2＝ atm ，T 2＝？气体发生等容变化，由查理定律p 2p 1＝T 2T 1得：T 2＝p 2p 1T 1＝错误! K ＝348 Kt ＝(348－273)℃＝75 ℃.【答案】 75 ℃12．容积为2 L 的烧瓶，在压强为×105Pa 时，用塞子塞住瓶口，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞子被弹开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：(1)塞子弹开前的最大压强； (2)27 ℃时剩余空气的压强．【解析】 塞子弹开前，瓶内气体的状态变化为等容变化．塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解．(1)塞子打开前，选瓶中气体为研究对象： 初态：p 1＝×105Pa ，T 1＝(273＋27)K ＝300 K 末态：p 2＝？T 2＝(273＋127) K ＝400 K由查理定律可得p 2＝T 2p 1T 1＝400××105300Pa≈×105Pa.(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象： 初态：p 1′＝×105Pa ，T 1′＝400 K末态：p 2′＝？T 2′＝300 K由查理定律可得p 2′＝T 2′p 1′T 1′＝300××105400Pa≈×105Pa.【答案】 (1)×105Pa (2)×105Pa 【备选习题】(教师用书独具)高空试验火箭起飞前仪器舱内压强p 0＝1 atm ，温度T ＝300 K ．当火箭竖直向上加速飞行(a ＝g )时，仪器舱内水银气压计示数为.已知舱是密封的，求此时舱内的温度．【解析】 加速前后，仪器舱内气体做的是等容变化，可以用查理定律求加速时舱内温度．取舱内气体为研究对象，由查理定律得300K T 2＝1×105Pap 2，①取气压计内高出液面的水银柱为研究对象，由牛顿第二定律得p 2S －ρSh 2g ＝ρSh 2a ，②又ρh 2g ＝.③ 由①②③得T 2＝360 K.【答案】 360 K。
高中物理第二章固体、液体和气体第八节气体实验定律(ⅱ)
解析：设汽缸的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体
产生的压强为Δp，由玻意耳定律得
phS＝(p＋Δp)h－14hS①
解得Δp＝13p②
外界的温度变为 T 后，设活塞距底面的高度为 h′，
根据盖·吕萨克定律，得
（h－14h）S＝h′S③
T0
T
12/12/2021
解得 h′＝43TT0h④ 据题意可得Δp＝mSg⑤ 气体最后的体积为 V＝Sh′⑥ 联立②④⑤⑥式得 V＝94mpgTh0T. 答案：9mghT
2.对一定质量的理想气体，用 p、V、T 分别 表示其压强、体积和温度，则有( ) A．若 T 不变，p 增大，则分子热运动的平均动能增大 B．若 p 不变，V 增大，则分子热运动的平均动能减小 C．若 p 不变，T 增大，则单位体积内的分子数减少 D．若 V 不变，p 减小，则单位体积内的分子数减少 解析：选 C.T 不变，分子平均动能不变，故 A 错；p 不变， V 增大，则 T 增大，分子平均动能增大，故 B 错；p 不变， T 增大，则 V 增大，单位体积内的分子数减小，故 C 对； V 不变，则单位体积内的分子数不变，故 D 错．
12/12/2021
4．理想气体的状态方程的推导
(1)微观方法的推导
根据分子动理论，理想气体压强公式：p＝23nε＝23NVε①
理想气体的热力学温度与分子平均动能ε成正比
T＝aε②
①②两式联立，有：pV＝2N用常数 T 3a
c
表示23Na ，有pTV＝c.
12/12/2021
(2)宏观方法的推导 一定质量的某种理想气体经历了从 A 到 B 的一个等温过程，从 B 到 C 的一 个等容过程，由玻意耳定律 pAVA＝pBVB(TA＝TB)① 由查理定律：TpBB＝TpCC(VC＝VB)② 由①②联立得：pAVA＝pCVC
18学年高中物理第2章固体、液体和气体第8节气体实验定律(Ⅱ)课件粤教版选修3_3
【审题指导】
解答本题应抓住以下几个关键点：
(1)准确理解VT图象的物理意义． (2)确定图线上的某一段表示的是一定质量的气体由一个平 衡状态转化到另一个平衡状态的过程． (3)判断出A→B过程为等压过程，B→C过程为等容过程．
【解析】
(1)由图甲可以看出，A与B连线的延长线过原点
O，所以A→B是一个等压变化，即pA＝pB. VA VB 根据盖· 吕萨克定律可得： T ＝T ， A B VA 0.4 所以TA＝V · TB＝ ×300 K＝200 K. 0.6 B
【解析】
气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的
并不清楚，不能判断N是必定增加的，A错；同理，温度升高 时，气体的体积和压强怎样变化也不清楚，无法判断N的变 化，B错；当压强不变而体积和温度变化时，存在两种变化的 可能性：一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大， 即分子对器壁碰撞的力度增大，因压强不变，因此对器壁碰撞 的频繁度降低，就是N减小；二是体积减小时，温度降低，同 理可推知N增大．选项C正确，D错误．
课 标 解 读 1.知道什么是等容变化，知道 查理定律的内容和公式． 2.了解等容变化的pT图线及其 物理意义． 3.知道什么是等压变化，知道 盖· 吕萨克定律的内容和公式． 4.了解等压变化的VT图线及其 物理意义． 5.了解气体实验定律的微观解 释.
重
点
难
点
1.查理定律的内容、数 学表达式及适用条 件．(重点) 2.盖· 吕萨克 定律的内容、数学表达 式及适用条件．(重点) 3.对pT图象和VT图象 的物理意义的理解．( 难点)
图281
2．思考判断 (1)一定质量的气体，做等容变化时，气体的压强跟温度成 正比．(×) (2)一定质量的气体，做等容变化时，温度升高1 ℃，增加 1 的压强是原来压强的 .(×) 273 (3)一定质量的气体，做等容变化时，气体压强的变化量与 温度的变化量成正比．(√)
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气体实验定律（Ⅱ）
1(湛江高二检测)有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”中，分别得到如图所示四幅图像．则如下的有关他们的说法，正确的是…()
A．若甲研究的是查理定律，则他做的图像可能是图a
B．若乙研究的是玻意耳定律，则他做的图像是图b
C．若丙研究的是查理定律，则他做的图像可能是图c
D．若丁研究的是盖·吕萨克定律，则他做的图像是图d
2如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图像，由图像可知( )
A．P A＞P B B．P C＜P B
C．V A＜V B D．T A＜T B
3(2008南京高二检测)一定质量的理想气体由状态A变到状态B的pT图线如图所示，可知在由A到B的过程中正确的是( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体分子间的平均距离增大
C．气体的压强增大，体积减小
D．气体一定吸收热量
4如图所示，两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体B，左边的活塞也封闭了一段气体A，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是…()
A．L A不变，L B减小 B．L A增大，L B减小
C．L A减小，L B增大 D．L A减小，L B不变
5一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T 时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )
A．T′h/T B．Th/T′
C．h T′/T D．h T/T′
6一定质量的气体，在压强保持不变时，下列过程可以实现的是( )
A．温度升高，体积增大
B．温度升高，体积减小
C．温度不变，体积增大
D．温度不变，体积减小
7如图所示，在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止．若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较( )
A．绳子张力不变 B．气缸上升
C．绳子张力变大 D．气缸下降
8如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )
9如图所示，气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm.如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将下降多少厘米？(保留三位有效数字)
10(2008泰安高二检测)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升．已知某型号轮胎能在－40～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm ，最低胎压不低于 1.6 atm ，那么在t ＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？(设轮胎容积不变)
11上端开口、竖直放置的玻璃管，管内横截面积为0.10 cm 2
.管中有一段15 cm 长的水银柱将一些空气封闭在管中，如图所示，此时气体的温度为27 ℃.当温度升高到30 ℃时，为了使气体体积不变，需要再注入多少克水银？设大气压强为p 0＝75 cmHg 且不变，水银密度ρ＝13.6 g/cm 3
.
参考答案
1解析：查理定律：p T ＝C 或p t ＋273
＝C ，所以A 对C 错．
玻意耳定律：pV ＝C ，所以B 对，盖·吕萨克定律：V
T ＝C ，当然D 也对．
答案：ABD
2解析：选D.由VT 图可以看出由A→B 是等容过程，T B ＞T A ，故p B ＞p A ，A 、C 错误，D 正确；由B→C 为等压过程p B ＝p C ，故B 错误．
答案：D
3解析：选A 、B 、D.从A→B，温度升高，分子的平均动能增大，A 对．连结OA 、OB 为等容线，则V A ＜V B ，体积变大，则B 对、C 错．膨胀对外做功，并且理想气体内能增加，所以一定要吸收热量，D 也对．
答案：ABD
4解析：缓慢移动时气体温度不变，对B 部分气体又压强不变，故B 的体积不变，即L B
不变，A 部分气体被压缩，故L A 减小．
答案：D
5解析：设弹簧的劲度系数为k ，当气柱高为h 时，弹簧弹力F ＝kh ，由此产生的压强
F
S ＝kh
S
(S 为容器的横截面积)．取封闭的气体为研究对象： 初状态：(T ，hS ，kh
S )；
末状态：(T′，h′S，kh′
S
)，
由理想气体状态方程：kh/S·hS T ＝kh′/S·h′S
T′，
得h′＝h T′
T
，故C 正确． 答案：C
6解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其体积和热力学温度成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化，故A 正确．
答案：A
7解析：设绳上张力为T ，缸内气体压强为p ，大气压为p 0，活塞截面积为S ，对活塞气缸整体，由力的平衡知：绳上张力T 不变，A 正确；对活塞：p 0S ＋mg ＝T ＋pS ，故p 不变，据盖·吕萨克定律，当温度降低时，气体体积减小，故气缸上升，B 正确．
答案：AB
8解析：假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp ＝p ΔT T ，而各管原左、右两边气体的p 相同，所以Δp∞1
T ，即T 高，Δp 小，也就可以确定
水银柱应向温度高的方向移动，故C 、D 项正确．
答案：CD
9解析：这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S. 初态：T 1＝273 K ＋100 K ＝373 K ，V 1＝10S 末态：T 2＝273 K ，V 2＝LS 由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2
T 2
得
LS ＝T 2T 1V 1，L ＝273
373×10 cm≈7.32 cm
重物下降高度为10 cm －7.32 cm ＝2.68 cm.
答案：2.68 cm
10解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化． 设在T 0＝293 K 充气后的最小胎压为p min ，最大胎压为pmax ， 依题意，当T 1＝233 K 时胎压为p 1＝1.6 atm. 根据查理定律p 1T 1＝p min T 0，即1.6233＝p min
293
，
解得：p min ≈2.01 atm，当T 2＝363 K 时胎压为p 2＝3.5 atm. 根据查理定律p 2T 2＝p max T 0，即3.5363＝p max
293，
解得：p max ≈2.83 atm. 答案：2.01～2.83 atm
11解析：由于气温升高，压强不变，体积增大，使管中水银上移，为保持体积不变，应向管中再注入一定量的水银，增加的压强使体积减小与由于温度升高而增加的体积相互抵消，就能保持体积不变．设再注入水银柱长x cm ，以封闭在管中气体为研究对象．
初态：p 1＝p 0＋h ＝90 cmHg ，T 1＝300 K. 末态：p 2＝(90＋x)cmHg ，T 2＝303 K. 由查理定律：p 2T 2＝p 1T 1得 90＋x 303＝90
300
得x ＝0.9 cm 则注入水银的质量：
m ＝ρxS ＝13.6×0.9×0.10 g≈1.2 g. 答案：1.2 g。