高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册2.3 查理定律和盖-吕萨克定律习题

2.3查理定律和盖-吕萨克定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖变紧，由此可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数、气体分子平均动能的变化情况分别是（　　）

A．减少，减小 B．减少，增大 C．增多，减小 D．增多，增大

2．如图所示，B端封闭的U形玻璃管内有A、B两段被汞柱封闭的空气柱。若大气压强为，空气柱A、B的压强为、，则下列关系式中不正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示，一根粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银柱，水银柱的上、下两段空气柱温度相等，水银柱静止不动。现在让这两段空气柱温度分别升高（上段空气）和（下段空气），而水银柱没有移动，比较及的大小，可知（　　）

A． B． C． D．无法确定

4．一房间，上午10时的温度为 ，下午2时的温度为 ，假定大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（　　）

A．空气密度增大 B．空气分子的平均速率增大

C．空气分子的速率增大 D．空气质量增大

5．如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，因虹吸现象，活塞上方的液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于封闭在气缸内的理想气体，下列说法正确的是（　　）

A．分子间的引力和斥力都增大

B．在单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数增多

C．在单位时间内，气体分子对活塞的冲量保持不变

D．气体分子的平均动能不变

6．以下说法正确的是（　　）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

C．给汽车轮胎充气时很费力，说明分子间存在斥力

D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，这属于布朗运动

7．若室内生起炉子后温度从7℃升高到47℃，而室内气压不变，则此时室内的空气质量减少了（　　）

A．11.5% B．12.5% C．14.3% D．16.8%

8．关于气体分子的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A．某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的

B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的

C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化

D．分子的速率分布毫无规律

9．一个敞口的容器，在℃时所盛空气的密度为，温度变为27℃时，所盛空气的密度变为，设大气压强不变，则2为（　　）

A． B． C． D．

10．把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是因为往下压活塞时(　　)

A．空气分子间的引力变小 B．空气分子间的斥力变大

C．空气与活塞分子间的斥力变大 D．单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多

11．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）

A．在①状态下，分子速率大小的分布范围相对较大

B．两种状态氧气分子的平均动能相等

C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D．①状态的温度比②状态的温度低

12．关于分子动理论和热现象，下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

B．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

C．对一定质量的理想气体，如果温度升高，则气体分子的平均动能增大，压强一定增大

D．分子间距离为平衡距离时分子势能最大

13．一定质量的理想气体从状态M经历过程1或者过程2到达状态N，其p—V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。状态M、N的温度分别为TM、TN，在过程1、2中气体对外做功分别为W1、W2，则（　　）

A．TM=TN B．TM<TN C．W1>W2 D．W1<W2

14．一定质量的气体在保持密度不变的情况下，把它的温度由原来的27℃升到127℃，这时该气体的压强是原来的（  ）

A．3倍 B．4倍 C．4/3倍 D．3/4倍

15．在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图所示，当玻璃管自由下落时，空气柱的长度将（　　）

A．变长 B．变短 C．不变 D．无法确定

二、填空题（共4题）

16．如图为一端封闭的玻璃管，开口端竖直插入水银槽中，此时空气柱长度l＝50cm，水银面高度差h＝25cm，大气压强为75cmHg，温度为27℃．现缓慢下压玻璃管10cm，则管内空气柱长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．若要使空气柱长度恢复原长，则温度应该改变_______℃．

17．如图所示，两端封闭的均匀半圆（圆心为O）管道，管内有不计质量、可自由移动的、绝热活塞P，将管内理想气体分成两部分。开始时OP与管道的水平直径的夹角为，此时两部分气体压强均为，温度相同。若升高左侧气体的温度，而右侧气体温度不变，当活塞缓慢移动到管道最低点（不计摩擦）时，左侧气体的压强为______Pa：为使活塞回到原位置，需将右侧气体的温度升高为左侧气体温度______倍。

18．一定质量的理想气体状态变化如图所示，在从A到B的过程中，气体温度的变化情况是______；若tA＝27℃，则该过程中最高温度为______℃。

19．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．

三、综合题（共4题）

20．如图所示，一质量为m=0.01kg、导热良好的玻璃管倒插在水槽中，处于静止状态，此时玻璃管露出液面的长度为L=1cm，外界大气压强始终为p0=1.0×105Pa，水的密度为ρ=1×103kg/m3，玻璃管横截面积为S=1×10-4m2，重力加速度g取10m/s2，周围环境温度为35℃，玻璃管的壁厚不计，玻璃管与液体之间的粘滞力也不计。求：

(1)玻璃管密闭气体液面以下部分的长度H；

(2)现缓慢降低气体温度，使玻璃管恰好全部没入水中，此时周围环境的温度。

21．如图所示，上端开口的导热圆柱形气缸直立在水平地面上，内用可上下移动的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞离缸底的距离为H．现将活塞连同气缸用细绳悬挂于空中，稳定后活塞离缸底的距离为．已知：外界大气压强为p0，重力加速度为g，外界环境温度为T0，活塞质量为m，横截面积为S，不计摩擦．求：

(1)气缸的质量；

(2)若缓慢降低环境温度，当活塞离缸底的距离再次为H时，求环境温度T．

22．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。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。

(1)在标准大气压下对管进行温度刻度（标准大气压相当于高的水银柱所产生的压强）。当温度为时，管内水银面高度为，此高度即为的刻度线。问为的刻度线在为多少厘米处？

(2)如果对以上管标注刻度线时，环境真实压强比标准大气压小（例如在高山上实验），但实验者当成了标准大气压来设计。若此温度计显示为“”，则显示温度比实际温度高还是低？为什么？认为环境大气压没有随温度变化。

23．一定质量的气体，在状态变化过程中的p­T图像如图所示，在A状态时的体积为V0，试画出对应的V­T图像和p­V图像（标注字母和箭头）。

参考答案

1．A

2．C

3．A

4．B

5．D

6．B

7．B

8．B

9．C

10．D

11．D

12．B

13．C

14．C

15．B

16．变小    60   

17．    1   

18．温度先升高后降低    64.5   

19．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=+p1    B   

20．(1)10cm；(2)7℃

21．(1)(2)

22．(1)22cm；(2)高，若此温度计显示为“”，则显示温度比实际温度高，由于实际压强小，根据查理定理可知实际温度低，所以显示温度比实际温度高。

23．