【课堂新坐标】(教师用书)20132014学年高中物理第4章第1节气体实验定律课后知能检测鲁科版选修33

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理第4章第1节气体实验定律课后知能检测鲁科版选修3-3
1．对一定质量的气体，其中正确的是( )
①温度发生变化时，体积和压强可以不变；②温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化；③如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变；④只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们才说气体状态变化了
A．①②B．②③C．③④D．①④
【解析】p、V、T三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定，也可以三个量同时发生变化，而一个量变化，另外两个量不变的情况是不存在的，气体状态的变化就是p、V、T的变化．故②③说法正确．
【答案】 B
2．一定质量的理想气体，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，再将气体等容降温
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，等容降温压强减小，故B正确．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】BCD
3．(2013·聊城高二检测)下列说法正确的是 ( )
A．玻意耳定律对任何压强都适用
B．盖·吕萨克定律对任意温度都适用
C．常温、常压下的各种气体，可以当作理想气体
D．一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟温度成正比
【解析】气体实验定律只有在压强不太大、温度不太低的条件下才能成立，同时这样的气体称为理想气体，故A、B错误，C正确．根据盖·吕萨克定律知体积与热力学温度成正比，D错误．
【答案】 C
4．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一半
D ．气体的热力学温度降为原来的一半
【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p 1T 1＝p 2
T 2，得T 2＝p 2T 1p 1
＝2T 1，B 正确．
【答案】 B
5．(2012·福建高考)空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm 的空气6.0 L ，现再充入1.0 atm 的空气9.0 L ．设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为( )
A ．2.5 atm
B ．2.0 atm
C ．1.5 atm
D ．1.0 atm
【解析】 依题可知p 1＝1 atm ，V 1＝15.0 L ，V 2＝6 L ，据p 1V 1＝p 2V 2得p 2＝2.5 atm ，故选A.
【答案】 A
6．一定质量的气体，在体积不变时，温度由50°C 升高到100°C，气体的压强变化情况是( )
A ．气体的压强是原来的2倍
B ．气体的压强比原来增加了50/273
C ．气体压强是原来的373/273倍
D ．气体压强比原来增加了50/323
【解析】 由于气体体积不变，所以满足查理定律：
p 1T 1＝p 2T 2＝Δp ΔT
所以有p 2p 1＝T 2T 1＝
273＋100273＋50＝373
323
.
Δp p 1＝ΔT T 1＝50273＋50＝50323. 【答案】 D
图4－1－14
7．如图4－1－14所示是一定质量的理想气体的三种变化过程，那么下列四种解释中，哪些说法是正确的( )
A ．a →d 的过程气体体积增加
B ．b →d 的过程气体体积不变
C ．c →d 的过程气体体积增加
D ．a →d 的过程气体体积减小
【解析】 在p －T 图上的等容线是延长线过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小．因此，a 状态对应的体积最小，c 状态对应的体积最大，b 、d 状态对应的体积是相等的，故A 、B 正确．
【答案】 AB
8．(2013·广东高考)图4－1－15为某同学设计的喷水装置，内部装有设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有( )
图4－1－15
A ．充气后，密封气体压强增加
B ．充气后，密封气体的分子平均动能增加
C ．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D ．打开阀门后，不再充气也能把水喷光
【解析】 根据玻意耳定律，温度的实质解决问题．
充气前后，封闭气体的初态参量p 1＝1 atm ，V 1＝0.6 L ；末态参量p 2＝？，V 2＝0.5 L ．根据p 1V 1＝p 2V 2，得p 2＝
p 1V 1V 2＝1×0.6
0.5
atm ＝1.2 atm ，故充气后压强增大，选项A 正确；温度是分子平均动能的标志，因为温度不变，故气体的分子平均动能不变，选项B 错误；打开阀门后气体体积增大，故气体对外界做正功，选项C 正确；打开阀门后，水向外流出，假若水全部流出，由pV
T
＝k 知，容器内的气压会降为0.24 atm ，小于外部气压，故水不会喷光，选
项D 错误．
【答案】 AC
图4－1－16
9．(2013·青岛检测)如图4－1－16所示，长31 cm 内径均匀的细玻璃管，开口向下竖直放置，齐口水银柱封住10 cm 长的空气柱，若把细玻璃管在竖直平面内缓慢转动90°后至开口端水平，发现空气长度变为7.2 cm.然后继续缓慢转动90°至开口向上．求：
(1)大气压强的值；(2)末状态时空气柱的长度．
【解析】 (1)细玻璃管开口向下竖直放置，则p 1＝p 0－Δh ，水平放置，p 2＝p 0，气体发生等温变化，根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，则(p 0－21)×10×S ＝p 0×7.2×S
解得p 0＝75 cmHg.
(2)细玻璃管开口向上，则p 3＝p 0＋Δh .则p 1V 1＝p 3V 3，
l 3＝p 1l 1p 3＝
－75＋21
cm ＝5.625 cm
【答案】 (1)75 cmHg (2)5.625 cm
10．一定质量的气体，27°C 时体积为1.0×10－2m 3
，在压强不变的情况下，温度升高到100°C 时体积为多少？
【解析】 初状态V 1＝1.0×10－2m 3
，
T 1＝(27＋273)K ＝300 K
末状态：V 2，T 2＝(100＋273)K ＝373 K 由V 1T 1＝V 2T 2
得
V 2＝T 2T 1V 1＝373
300
×1.0×10－2m 3≈1.24×10－2m 3.
【答案】 1.24×10－2m 3
11．(2010·上海高考)
图4－1－17
如图4－1－17，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，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________(大气压强取1.01×105
Pa ，
g 取10 m/s 2)．若从初温27 °C 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5 m 缓慢变
为0.51 m ，则此时气体的温度为________．
【解析】 以活塞为研究对象，由平衡条件知
pS ＝p 0S ＋mg ，
所以p ＝p 0＋mg
S
＝1.41×105
Pa. 加热气体，活塞上升过程中压强不变． 由盖·吕萨克定律知：V 1T 1＝V 2T 2
因T 1＝300 K ，V 1＝2.5×10－3
m 3
，
V 2＝2.55×10－3 m 3.
所以T 2＝306 K ，即t 2＝33 °C. 【答案】 1.41×105
Pa 33 °C 12．(2013·新课标Ⅱ)
图4－1－18
如图4－1－18，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长
l 1＝25.0 cm 的空气柱，中间有一段长l 2＝25.0 cm 的水银柱，上部空气柱的长度l 3＝40.0 cm.
已知大气压强为p 0＝75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l ′1＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．
【解析】 研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解．
以cmHg 为压强单位．在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为
p 1＝p 0＋l 2①
设活塞下推后，下部空气柱的压强为p ′1，由玻意耳定律得
p1l1＝p′1l′1②
如图，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l′3＝l3＋l1－l′1－Δl③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p′2，则
p′2＝p′1－l2④
由玻意耳定律得
p0l3＝p′2l′3⑤
由①至⑤式及题给数据解得
Δl＝15.0 cm⑥
【答案】15.0 cm。