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《新新练案系列》高中物理（鲁科版选修3-3）同步练测：第四章 第一节 气体实验定律 2
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上传时间: 2014-08-16
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第一节 气体实验定律 2
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共40分）
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（ ）
A.气体的摄氏温度升高到原来的2倍
B.气体的热力学温度升高到原来的2倍
C.气体的摄氏温度降为原来的1/2
D.气体的热力学温度降为原来的1/2
2.一定质量的气体，在体积不变时，将温度由50℃ 加热到100 ℃，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
C.气体的压强是原来的倍
D.气体的压强比原来增加了
3.一定质量的气体，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，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强为，则Δ与Δ之比是（ ）
A.10∶1 B.373∶273
C.1∶1 D.383∶283
4.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.127 K B.150 K C.13.5 ℃ D.23.5 ℃
5.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升到10 ℃，体积增量为Δ；温度由10 ℃升到15 ℃，体积增量为Δ，则（ ）
A.Δ=Δ B.Δ＞Δ
C.Δ＜Δ D.无法确定
6.如图1所示是一定质量气体的等容线，下面说法
中正确的是（ ）
A.直线 的斜率是
B.0 ℃时气体的压强为
C.温度在接近0 K时气体的压强为零
D.延长线与横轴交点为273 ℃
7.图2中能正确描述一定质量的气体等容变化规律的是（ ）
8.如图3所示为一定质量的理想气体的三种变化过程.以下四种解释中，正确的是（ ）
图3
A. 到 的过程气体体积增加
B.到 的过程气体体积不变
C. 到 的过程气体体积增加
D. 到的过程气体体积减小
三、计算题（本题共6小题，每题10分，共60分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
9.有人设计了一种测量装置，其结构如图4所示，玻璃泡 内封有一定量气体，与相连的管插在水银槽中，管内水银面的高度 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由 管上的刻度直接读出.设 管的体积与 泡的体积相比可略去不计.
在1标准大气压下对 管进行温度刻度（1标准大气压相当于76 cmHg的压强).
已知当温度=27 ℃时，管内水银面高度= 16 cm，此高度即为27 ℃的刻度线，问 0 ℃的刻度线在何处？
10.(山东济南)如图5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)
11.如图6所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为，开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到时，活塞下方气体的体积为，活塞上方玻璃管的容积为2.6.活塞因重力而产生的压强为0.5 .继续将活塞上方抽成真空并密封.整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热.求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到1.8时气体的压强.
12.某一著名的登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，他手表的表面玻璃突然爆裂，而当时手表没有受到任何撞击.通过调查发现该手表的出厂参数为27 ℃时表内气体压强为1×Pa.当内外压强差超过6×Pa时，手表表面玻璃可能爆裂，若已知当时气温是 13 ℃，那么手表表面玻璃爆裂时表内气体压强为多少？外界大气压为多少？
[来源:]
13.如图所示，一定质量的气体从状态 经再回到.问是什么过程?已知气体在状态 时的体积是1 L，求在状态时的体积各为多少，并把此图改为图.
14.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量大.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 =20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）.
第一节 气体实验定律 2
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6[来源:]
7
8
答案
二、计算题
9．
10.
11.
12.
13.
14.
第一节 气体实验定律 2 参考答案
一、选择题
1.B解析:由查理定律，而 ℃，因此热力学温度变为原来的2倍，B正确，A、C、D错误.
2.CD解析:根据查理定律得，即压强变为原来的 ，气体压强比原来增加了，所以应选C、D.
3.C解析：由查理定律得Δ，一定质量的气体在体积不变的条件下=恒量，温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，Δ=10 K相同，故所增加的压强为，C项正确.
4.B解析:由盖—吕萨克定律得，所以.
5.A解析:由盖—吕萨克定律 可得 ，即，所以×分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而，所以，A正确.
6.ABD解析:在图上，等容线的延长线与 轴的交点坐标为-273 ℃，从图中可以看出，0 ℃时气体压强为，因此直线的斜率为 ，A、B、D正确；在接近0 K时，气体已液化，因此不满足查理定律，压强不为零，C错误.
7.D解析:在 图上，等容线是延长线过原点的倾斜直线，而在 图上，等容线与 轴的交点为273 ℃，B项中交点不一定是273 ℃，因此不一定表示等容变化，D正确.
8.AB解析:在 图上的等容线是延长线过原点的直线，且体积越大，直线斜率越小.因此， 状态对应的体积最小， 状态对应的体积最大， 状态对应的体积是相等的，故A、B项正确.
二、计算题
9.距离水银面高度为21.4 cm 解析:应选玻璃泡 内的一定量气体为研究对象，对于 管的体积略去不计，温度变化时 内气体经历的是一个等容过程.
玻璃泡 内气体的初始状态:
=300 K，=(76-16) cmHg=60 cmHg.
末态，即 =0 ℃的状态:=273 K， =?
由查理定律得=×60 cmHg=54.6 cmHg，
所以 =0 ℃时水银面的高度，即刻度线的位置是
=cm=21.4 cm.
10.1 cm解析:当水温升高时，筒内的气体是一个等压过程.设筒底露出水面的高度为. 当 =280 K时， =14 cm长气柱；当=300 K时，=（14 cm+）长气柱.由等压过程的关系有 ，即，解得=1 cm，也就是钢筒露出水面的高度为1 cm.
11.(1)1.2 (2)0.75解析:(1)活塞上方的压强为 时，活塞下方气体的体积为 抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5.依题意，由玻意耳定律得①
式中 是抽成真空时活塞下面气体的体积.此后，气体等压膨胀，由盖—吕萨克定律得
②
式中 是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度，由①②得③
(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，由查理定律得④
式中是气体温度达到1.8 时气体的压强，由③④式得
方法点拨:对于多过程的气体状态变化的题目，要恰当地分成独立的几个过程，认真分析每个过程中气体状态的特点，运用合适的气体实验定律列出方程，注意两个过程的转折点的气体状态是两个方程所共用的.
12. Pa Pa 解析:以表内气体为研究对象，初状态压强为 =1.0× Pa，=300 K.
某末状态的压强为，温度为 K=260 K.根据查理定律:
解得 = 8.7× Pa.
若表盘是向内爆裂则山上气压为 Pa.
因为山上气压应小于山脚下气压，故表盘向内爆裂是不可能的，所以表盘是向外爆裂
由 得 Pa，
即山上大气压为 Pa.
点拨:求外界大气压时，应明确表内气压大还是外界气压大.
13.见解析:为等容变化，压强随温度升高而增大.
为等压变化，体积随温度升高而增大.
为等温变化，体积随压强减小而增大.
为等压变化，体积随温度降低而减小.
由题意知，因为，所以，据以上数据，题中四个过程的 图象如图8所示.
点拨:在图形转换时，关键是要求明确各状态的状态参量，并正确分析出各过程是什么过程.
14.2.01 atm≤≤2.83 atm解析:由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化.
设在 =293 K充气后的最小胎压为 ，最大胎压为 依题意，当 =233 K时胎压为 =1.6 atm.根据查理定律，即，解得 =2.01 atm，当 =363 K时胎压为 =3.5 atm.根据查理定律 ，解得 .
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