沪科版高一(下)第六章气体压强和温度的关系课后测试卷

沪科版高一（下）第六章气体压强和温度的关系课后测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在国际单位制中，温度的量度使用热力学温标，它是以-273C ︒为零点的温标，那么用热力学温标表示一个标准大气压下冰水混合物的温度应该是( )
A ．0C ︒
B ．0K
C ．273C ︒
D ．273K 2．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f (v )表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为,,I II III T T T ，则
A ．I II III T T T >>
B ．III III I T T T >>
C ．,II I II III T T T T >>
D ．I II III T T T ==
3．对一定质量的气体，若用N 表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则（ ） A ．当体积减小时，N 必定增加
B ．当温度升高时，N 必定增加
C ．当压强不变而体积和温度变化时，N 必定变化
D ．当压强不变而体积和温度变化时，N 可能不变
4．冬天有这样的现象：剩有半瓶水的热水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时不易拔出来，主要原因是瓶内气体( )
A ．温度不变，体积减小，压强增大
B ．体积不变，温度降低，压强减小
C ．温度降低，体积减小，压强不变
D ．质量不变，体积减小，压强增大 5．如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，外界大气压为p 0。

初始时，活塞紧压挡板处；现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的p ﹣T 图象是（）
A．B．
C．
D．
6．夏天，如果自行车内胎充气过足，在阳光下爆晒很容易“爆胎”。

“爆胎”前内胎容积视为不变，则下列说法中正确的是（）
A．“爆胎”前随着温度升高，车胎内气体压强将增大
B．“爆胎”前随着温度升高，车胎内气体将向外放出热量
C．“爆胎”是车胎所有气体分子的动能都急剧增大造成的
D．“爆胎”是车胎内气体分子间斥力急剧增大造成的
二、多选题
7．如图为某压力锅的结构简图。

将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，锅内气体( )
A．压强增大B．对外没有做功C．对外界做正功D．分子平均动能增大
8．如图是压力保温瓶结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体.假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体()
A ．内能增大
B ．体积增大
C ．压强变大
D ．温度不变
9．如图，质量为M 的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热气缸内。

活塞可在气缸内无摩擦滑动。

现通过电热丝对理想气体十分缓慢地加热。

设气缸处在大气中，大气压强恒定。

经过一段较长时间后，下列说法正确的是( )
A ．气缸中气体的压强比加热前要大
B ．气缸中气体的压强保持不变
C ．气缸中气体的体积比加热前要大
D ．气缸中气体的内能可能和加热前一样大
三、填空题
10．气温为27C ︒时某汽车轮胎的压强是58.010Pa ⨯。

汽车行驶一会后，轮胎由于温度升高，压强变为58.210Pa ⨯。

这时轮胎内气体的温度是________C ︒。

（假设轮胎体积不变）
11．如图，一容器两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，活塞横截面积分别
是28cm A S =，224cm B S =，质量分别为8kg A M =，12kg B M =，它们之间用一轻
杆相连并保持平衡。

活塞与圆筒壁间无摩擦，活塞B 的下面和大气相通，活塞A 的上面
是真空。

若大气压强50110Pa p =⨯，重力加速度210m /s g =，则被封闭气体的压强
为______Pa ；若略微降低筒内气体的温度，重新平衡后，筒内气体压强将______（选填“变大”、“不变”或“变小"）。

12．一定质量的理想气体，其状态变化的p-T图像如图所示，由图像可知：在a→b的过程中，气体的内能________（选填“减小”、“不变”或“增加”）：在c→a的过程中，气体________（选填“吸热’’或“放热”）。

13．封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的密度________（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体的压强________（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体分子的平均动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），每秒撞击单位面积器壁的气体分子数________（选填“增加”、“减少”或“不变”）。

14．若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是_______（填“A”、“B”或“C”），该过程中气体的内能（增“增加”、“减少”或“不
变”）
15．用如图装置来验证查理定律。

实验研究的是封闭在注射器内的气体，为了完成实验除了图中的器材外，还需要气压计、热水、凉水、温度计和天平。

若大气压强为0p，活塞和支架的钩码总重力为G，活塞的横截面积为S，则气体的压强是________。

16．一定质量的理想气体其体积V与温度T的关系图象如图所示，其中bc与V轴平行，
cd与T轴平行，则a→b过程气体________(填“吸热”或“放热”) ；b→c过程中气体的压强________(填“增加”、“减小”或“不变”)．
四、实验题
17．某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．
（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值．上述操作中错误的是______________________________；（2）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图像分别如图（b）中的1、2、3所示，其中p1为已知量，则图线1的函数表达式为_______________；
（3）图（c）中可能符合上述气体变化过程的图线是（___）
A．B．C．D．
18．某实验小组利用如图所示的装置测量温度：A是容积较大的玻璃泡，A中封有一定
量的空气，B 是一根很细的与A 连接的均匀玻璃管，管壁有温度刻度标志，管下端开口插入水银槽中，管内外水银面高度差为h ．
（1）h 越大，温度读数越______（填“大”或“小”）；
（2）试用相关物理规律证明此装置的温度刻度线间距是均匀的；
（3）利用此装置测温度时，如果大气压强增大△p （cmHg ），读出的温度值变大还是变小？如何进行修正？
五、解答题
19．如图所示，一水平固定的柱形气缸，用活塞封闭一定质量的气体。

活塞面积S =10cm 2，与缸壁间的最大静摩擦力05N f =。

气缸的长度为10 cm ，前端的卡口可防止活塞脱落。

活塞与气缸壁的厚度可忽略，外界大气压强为510Pa 。

开始时气体体积为90 cm 3，压强为510Pa ，温度为27℃。

求：
(1)温度缓慢升高到37℃时，气体的压强。

(2)温度缓慢升高到127℃时，气体的压强。

某同学是这样解的：温度升高，气体体积不变，由查理定律1212
p p T T =即可求得不同温度时的气体压强。

该同学的分析正确吗？如果正确，请按他的思路求解；如果不正确，请简要说明理由，并求出正确的结果。

20．如图所示，高为H =60cm 的气缸竖直放置在水平地面上，内有一质量为m =5 kg 、横截面积为S =25cm 2的活塞。

气缸的顶部装有卡环，可以阻止活塞离开气缸，气缸的右侧正中央安装一阀门，阀门细管直径不计。

现打开阀门，让活塞从气缸顶部缓缓下降直
至静止，气体温度保持°027C t =不变，不计活塞与气缸间的摩擦，大气压强
50 1.010Pa p =⨯。

求：
(1)活塞静止时，缸内气体的压强。

(2)活塞静止时，距离气缸底部的高度。

(3)活塞静止后关闭阀门，缓慢加热缸内气体，使温度达到=477C t ︒'，求活塞距离气缸
底部的高度。

参考答案
1．D
【解析】
【详解】
摄氏温度t 与热力学温度T 的换算关系是t =T -273C ︒．即
0C=273C T ︒︒-
得
273K T =
A ．0C ︒与分析不符，故A 错误；
B ．0K 与分析不符，故B 错误；
C ．273C ︒与分析不符，故C 错误；
D ．273K 与分析相符，故D 正确。

2．B
【详解】
因为对于给定的气体，当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，故B 正确．
3．D
【解析】
【分析】
气体压强的微观意义：气体的压强从微观上看是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数越多，碰撞的速度越大，气体压强越大．
【详解】
A.当体积减小时，分子的密集程度大了，但分子的平均动能不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，故A 错误；
B.当温度升高时，分子的平均动能变大，但分子的密集程度不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，故B 错误；
CD.压强取决于单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数及分子的平均动能，压强不变，温度升高、体积变小时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数必定增加；温度降低、体积
变大时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数必定减少；而当温度升高、体积变大或者温度降低、体积变小时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数则可能不变；故C错误，D正确．
4．B
【详解】
由于热水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得温度降低，压强减小，即热水瓶内的压强减小，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力。

A．温度不变，体积减小，压强增大，与分析不符，故A错误；
B．体积不变，温度降低，压强减小，与分析相符，故B正确；
C．温度降低，体积减小，压强不变，与分析不符，故C错误；
D．质量不变，体积减小，压强增大，与分析不符，故D错误。

5．C
【解析】
【详解】
BD．在p—T图象中，开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的等容变化，即p
T
恒量，
图象为一条过坐标原点的直线，BD错误；
AC．当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条水平时温度轴的直线，因此A错误，C正确。

6．A
【详解】
ACD．车胎内气体温度升高，发生等容变化，车胎气体分子的平均动能急剧增大，但不是所有的分子动能都增大了，造成压强增大，而容易爆炸，不是由于气体分子间斥力急剧增大造成的，故A正确，C错误，D错误；
B．气体温度升高，分子无规则热运动加剧，分子平均动能增大，气体发生等容变化，分子平均势能不变，故内能增加，而没有对外做功，所以车胎内气体是吸热的，故B错误。

7．ABD
【详解】
A．气体体积不变，温度不断增加，根据查理定律可知，气压不断增加，故A正确；
BC ．气体体积不变，没有对外做功，故B 正确，C 错误；
D ．气体的温度增加，所以分子热运动的平均动能增加，故D 正确。

8．AC
【分析】
当向下压活塞a 时，压力对气体做功，气体与外界又没有热交换，由热力学第一定律分析内能变化，根据气体方程求解压强的变化．
【详解】
当向下压活塞a 时，压力对气体做功，气体与外界又没有热交换，由热力学第一定律得内能增大，故A 正确；向下压a 的过程中，体积减小，故B 错误；一定质量的气体，内能增大，温度升高，体积减小，根据气体方程得压强增大，故C 正确，D 错误．故选AC ．
【点睛】
本题是气体的状态方程与热力学第一定律结合的问题，考查综合应用物理规律的能力.关键要明确气体的压强不变．
9．BC
【详解】
AB ．气缸内封闭气体的压强
0mg p p S
=+ 则知加热时封闭气体的压强保持不变，故A 错误，B 正确；
C ．封闭气体发生等压变化，根据盖•吕萨克定律知，温度上升时，气体的体积增大，故C 正确；
D ．一定质量的理想气体内能只跟温度有关，根据盖•吕萨克定律知，温度升高，气体的内能增加，故D 错误。

10．34.5
【详解】
气体作等容变化，由查理定律得：
1212
p p T T = 代入数据得
55
28108.010********
t ⨯⨯=++ 解得
234.5C t ︒=
11．42.510⨯ 不变
【详解】
[1]设被封闭气体压强为p ，以A 、B 活塞为研究对象，根据平衡状态有：
对活塞A:
A A pS M g =
对活塞B:
0B B B p S M g pS =+
代入数据联立可解得
40 2.50P (1a A B A
B B p S p S M M S ==⨯--+） [2]若温度稍微降低，气体体积减小，活塞将向上移动，此时受力情况不变，因此筒内气体压强不变。

12．增加 放热
【详解】
[1]由图示图象可知，在a →b 的过程中，气体温度升高，气体的内能增加
[2]由理想气体状态方程C pV T
=可知， 1C p T V
= p T 越大，气体体积V 越小，由图示图象可知，在c →a 的过程中，p T
变大，则在该过程中，气体体积减小，外界对气体做功，W ＞0，气体温度降低，气体内能减小，△U ＜0，由热力学第一定律可得：Q =△U -W ＜0，则气体要对外放出热量。

13．不变 增大 增大 增加
【详解】
[1]一定质量的气体，如果保持气体体积不变，由密度公式可知气体密度不变；
[2]由理想气体气体状态方程
C pV T
=可知，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强增大； [3][4]温度是气体分子平均动能变化的标志，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增加。

14．C 增加
【解析】 试题分析：根据理想气体状态方程
pv c T =（恒量），可知等压变化应是v T 为常量的变化，由图可知C 正确．
理想气体的内能，仅指分子平均动能，由图可知从1态到2态温度升高，故气体的内能增加． 考点：本题考查了理想气体状态方程、理想气体的内能．
15．0G p S
+
【详解】
以活塞为研究对象，分析受力：重力G 、外界大气压力p 0S ，气缸壁的压力N 和气缸内气体的压力F ，其中F =pS ，根据平衡条件得： 0p S G pS +=
联立解得
0G p p S
=+
16．吸热 增加
【详解】 [1]由图知，从a →b 过程气体的温度升高，内能增大，又体积增大，气体对外做功，故此过程中气体吸收热量；
[2]b →c 过程温度不变，体积减小，根据pV C T
=，可得：压强增大． 17．加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值 p =
1273
p t +p 1 B 【解析】
【详解】
（1）“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”
（2）根据图像可知，图线1的斜率为1273p k =，所以图线1的函数表达式：11273p p t p =+． （3）根据图像可知，图像交t 轴-273处，所以三个图像对应的为等容变化，且根据273pV pV C T t ==+可知，(273)C p t V
=+，所以斜率越大的体积越小，所以123V V V <<，所以ACD 错误B 正确．
18．（1） 小； （2）证明过程见解析；（3） 变小；应从管内水银面向下移动△h 的刻度线读数．
【详解】
（1）玻璃泡的容积较大，玻璃管很细，玻璃泡内气体近似看成等容变化，气体的压强
p =p 0-h ，
h 越大，p 越小，由查理定律可知，温度越低．h 越大，温度读数越小；
（2）气体发生等容变化，则p =KT ，△p =K △T ，而△p =△h ，△T =△t ，则△t 与△h 成线性关系，故刻度线的间距均匀；
（3）大气压强增大，水银面向上移动，读数变小，因为△h =△p ，所以应从管内水银面向下移动△h 的刻度线读数．
19．不正确，(1) 51.0310Pa ⨯；(2) 51.210Pa ⨯。

【详解】
不正确；因为温度升高时，气体先体积不变，压强增大，气体对活塞的压力会增大，当大于活塞与缸壁间的最大静摩擦力时，活塞会滑动，之后匀速滑动即气体体积会变大，即所以当温度大于某一值时，气体体积会增大。

(1)当活塞相对缸壁滑动时，
551045(10)Pa 1.0510Pa 1010C f p S p -=+
=+=⨯⨯ 由1111
C C p p T T =代入数据得 55
1
10 1.0510300C T ⨯= 解得
1315K C T =
由于
2137273310K C T T =+=<
因此气体体积不变。

由1212
p p T T = 代入数据得
5
210300310
p = 解得
52 1.0310Pa p =⨯
(2) 温度缓慢升高到127℃时，温度大于1315K C T =，活塞在之前就已经开始做匀速运动。

当活塞刚运动到卡口处时，
521 1.0510Pa c c p p =⨯=；32100cm c V = 由21112
c c c p V p V T T =得： 552
1090 1.0510100300C T ⨯⨯⨯=， 得
2350K C T =
由于
32(127273)K 400K C T T =+=>
因此活塞已运动到卡口处，33100cm V =，由2323
c c p p T T =，得： 5
31.0510350400
p ⨯= 得
53 1.210Pa p =⨯
20．(1) 51.210Pa ⨯ (2) 25 cm (3) 60 cm
【详解】
(1)活塞静止时，气体的压强为：
552045101.010Pa Pa 1.210Pa 2510
mg p p S -⨯=+=⨯+=⨯⨯ (2)活塞经过阀门细管时气体的压强为
510 1.010Pa p p ==⨯
容器内气体的体积为：
12
H V S =
静止时气体的体积为： 22V h S =
根据玻意耳定律得：1122pV p V =，即联立得：
5125211060cm 25cm 22 1.210
p H h p ⨯⨯===⨯⨯ (3)对气缸缓慢加热过程中，活塞缓慢向上移动。

密闭气体等压变化，设活塞恰好到达顶部
时气体的温度为3t ，根据盖·吕萨克定律得：3203
V V T T =，则 33022560(27273)K 720K 2525
V T T V ⨯=⋅=⨯+=⨯ 此时的温度
3(720273)C 447C t ︒︒=-=
因为3477C t t '︒=>，但之后活塞到达顶部不再移动，所以温度达到=477C t ︒'时活塞距离气缸底部的高度为
H =60cm 。