粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 气体实验定律（Ⅱ）同步练习题

课时跟踪检测（五）  气体实验定律（Ⅱ）

A组—重基础·体现综合

1．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室的温度。存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电。若大气压为1.0×105 Pa，通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为6 ℃，则此时冷藏室中气体的压强是(　　)

A．2.2×104 Pa  B．9.3×105 Pa

C．1.0×105 Pa  D．9.3×104 Pa

解析：选D　由查理定律得p2＝p1＝×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa，故D正确。

2．(2021·佛山调研)一定质量的气体，压强保持不变，当其热力学温度由T变成3T时，其体积由V变成(　　)

A．3V　　  B．6V　　　C.　　　D.

解析：选A　气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律＝得V2＝＝＝3V1。

3．一个密闭的钢管内装有空气，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. atm

C．1.2 atm   D. atm

解析：选C　由查理定律知＝，T＝t＋273 K，代入数据解得p2≈1.2 atm，所以C正确。

4．对于一定质量的气体，以下说法正确的是(　　)

A．气体做等容变化时，气体的压强和温度成正比

B．气体做等容变化时，温度升高1 ℃，增加的压强是原来压强的

C．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

D．由查理定律可知，等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2＝p1

解析：选C　一定质量的气体做等容变化，气体的压强跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不成正比关系，选项A错误；根据查理定律＝，T＝t＋273 K，所以＝，温度升高1 ℃，增加的压强Δp＝p，B选项错误；由公式＝＝可知选项C正确；D项中由＝，得p2＝p1，故D项错误。

5．(多选)如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高。下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是(　　)

A．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移

B．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移

C．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移

D．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移

解析：选AD　使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压且不变，若把烧瓶浸在热水中，气体体积增大，A中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A向下移，故A正确，B错误；若把烧瓶浸在冷水中，气体体积减小，B管中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A向上移，故C错误，D正确。

6．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV2。取T＝t＋273 K，则(　　)

A．ΔV1＝ΔV2  B．ΔV1>ΔV2

C．ΔV1<ΔV2  D．无法确定

解析：选A　由盖—吕萨克定律可得＝，即ΔV＝·V1，所以ΔV1＝×V1，ΔV2＝×V2(V1、V2分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而＝，所以ΔV1＝ΔV2，A正确。

7.如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定质量的气体(不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦)，用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。汽缸静止时弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，以下变化均缓慢进行，下列说法正确的是(　　)

A．当外界温度升高(大气压不变)时，L变大、H减小、p变大、V变大

B．当外界温度升高(大气压不变)时，h减小、H变大、p变大、V减小

C．当外界大气压变小(温度不变)时，h不变、H减小、p减小、V变大

D．当外界大气压变小(温度不变)时，L不变、H变大、p减小、V不变

解析：选C　以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，h不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变；对活塞分析得p0S＋mg＝pS＋F弹，当大气压减小时，气体压强p减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小，选项C正确，A、B、D错误。

8．(2021·湖北武汉高二联考)(多选)一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了图示A→B→C→A的循环过程，则(　　)

A．气体在状态A时的温度等于气体在状态B时的温度

B．从状态B变化到状态C的过程中，气体经历的是等压变化

C．从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能增大

D．从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐降低

解析：选AB　气体在状态A和状态B满足玻意耳定律pV＝C，所以A、B两状态温度相等，故选项A正确；根据图像可知，气体从状态B变化到状态C的过程中，压强恒定，所以气体经历的是等压变化，故选项B正确；根据图像可知VC<VB，根据盖—吕萨克定律＝C可知TC<TB，温度是分子平均动能的标志，所以从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小，故选项C错误；根据图像可知pC<pA，根据查理定律＝C可知TC<TA，从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐升高，故选项D错误。

9．在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致。已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm，温度为27 ℃，爆胎时胎内气体的温度为87 ℃，轮胎中的空气可视为理想气体，且爆胎前轮胎内气体的体积不变。

(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；

(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因。

解析：(1)气体做等容变化，初态：p1＝2.5 atm，

T1＝(27＋273)K＝300 K

末态：p2＝？，T2＝(87＋273)＝360 K

由查理定律得：＝解得p2＝3 atm。

(2)爆胎前胎内气体体积不变，分子数密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子对轮胎内壁的平均作用力增大，导致气体压强增大。

答案：(1)3 atm　(2)见解析

B组—重应用·体现创新

10.如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，开始时活塞放置在卡扣a、b上，下方封闭了一定质量的气体。现缓慢加热缸内气体，直到活塞到达气缸口之前，下列V图像正确的是(　　)

解析：选D　缓慢加热缸内气体，直到活塞与卡扣间恰好无压力，气体做等容变化，由查理定律可知，温度升高时，气体的压强增大，则减小。此后温度持续升高直到活塞到达气缸口前，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知，温度升高，体积增大。选项D正确。

11.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。今使封闭的气体降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是 (　　)

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

解析：选A　因为在温度降低过程中封闭气体的压强恒等于大气压强与水银柱因自身重力而产生的压强之和，故封闭气柱均做等压变化。并由此推知，封闭气柱下端的水银面高度不变。根据盖—吕萨克定律得ΔV＝ΔT，因A、B两管中的封闭气体初始温度T相同，温度降低量ΔT相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B两管中的封闭气体的体积都减小；又因为H1>H2，故A管中封闭气体的体积较大，所以|ΔV1|>|ΔV2|，A管中气柱长度减小得较多，故A、B两管中封闭气柱上方的水银柱均向下移动，且A管中的水银柱下移得较多。

12.如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10－5 m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa。当水温为t0＝13 ℃时，注射器内气体的体积为5.5 mL。求：(g取10 m/s2)

(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65 ℃时，气体的体积为多大？

(2)保持水温t1＝65 ℃不变，为使气体的体积恢复到5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？

解析：(1)注射器内气体做等压变化，

初态：V0＝5.5 mL，T0＝(13＋273)K＝286 K，

末态：T1＝(65＋273)K＝338 K

由盖—吕萨克定律＝，得V1＝6.5 mL。

(2)保持水温t1＝65 ℃不变，气体做等温变化，由玻意耳定律得

V1＝V0，

解得m＝0.1 kg。

答案：(1)6.5 mL　(2)0.1 kg