2.2气体实验定律（Ⅱ）同步练习（Word版含解析）.docx

粤教版(2019)选择性必修三2.2气体实验定律(II)一、单选题1 . 一定质量的气体在等压变化中体积增大了若气体原来温度为27C,则温度的变化是()A.升高了 450 KB.升高了 150C,降低了 150D.降低了 4502 .光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成水平A、6两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时匕：匕= 1:2,现将A中气体温度加热到I20C, 4中气体温度降低到27,待重新平衡后，这两部分气体体积之比匕'：%'为()A. 1:1B. 2:3C. 3:4D. 2:13 .下列说法中正确的有()A.乙健液体蒸发为气体的过程中分子势能变小B. 一定质量的理想气体，体积不变时压强和摄氏温度成正比C.当液面上方的蒸汽达到饱和状态后，液体分子不会从液面飞出D.用油膜法测油酸分了直径时，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径4.如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是()A.从状态c到状态d,压强减小B.从状态d到状态e,压强增大C.从状态到状态m压强增大D.从状态到状态儿 压强不变5.某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学进行试通电， 该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电。若大气压为LOxlhPa,刚通电时显示 温度为27C,通电一段时间后显示温度为7,则此时密封的冷藏室中气体的压强是= 0 + pgh =IO5+IO3X10X20 Pa =3x 1 "Pa气泡在湖底的温度为:入=273+4=277K气泡在水面的压强为：P2=po=105Pa气泡在水面的温度为：72=273+17=290K根据理想气体状态方程，有：竽二喑解得：/1 12«3.1V,故选C。7. C【解析】【分析】【详解】A.由A到8的过程中，压强不变，根据理想气体状态方程，则有PV = nRT所以温度升高，体积变大，A错误。B,由8到。的过程中，先将横轴的温度换算成开式温度，则8c直线过原点，所以体积 不变，B错误。C.由A到8的过程中，压强不变，根据理想气体状态方程，则有PV = nRT温度从273K变成546K,变大2倍，所以体积也变大2倍，变成2L,根据公式W = /7AV = 2x105x(2-1)x10-3=2(X)JC正确。D.由B到。的过程中，体积不发生改变，不做功，D错误。故选C。8. A【解析】答案第4页，共12页【分析】【详解】A.由理想气体状态方程T压强增大即增大，分子密集程度减小即V增大，故了一定变大，温度升高物体的分子平 均动能一定增大，故A错误；B.同理可知，压强增大即增大，分子密集程度增大即V减小，故T可能减小，所以分 子平均动能可能减小，故B正确；C.同理可知，压强减小即减小，分子密集程度减小即V增大，故7可能减小，所以分 子平均动能可能减小，故C正确；D.同理可知，压强减小即减小，分子密集程度增大即V减小，故7一定减小，分子平 均动能减小，故D正确。故选Ao9. C【解析】【分析】【详解】A.气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开,是由于 分子杂乱无章运动的结果，故A错误；B. 一定量100的水变成100C的水蒸汽时，吸收热最，内能增加，由于分子平均动能不变，因 此分子势能增加，故B错误；C.根据气体状态方程可知对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，温度一定升 高，气体内能由温度决定，因此内能一定增加，那么它一定从外界吸热，故C正确； D.根据气体状态方程可知对于一定量的气体，气体温度升高，若体积增大则压强可能增 大、可能减小，也可能不变，故D错误。故选C。10. D【解析】【分析】答案笫5页，共12页【详解】由V7图像可知，从A到B体积不变，温度升高，压强变大；从8到。，温度不变，体积 减小，压强变大；在p-7图像中，过原点的直线为等容线，则结合给定的四个p-7可知， 只有D符合。故选D。11. B【解析】【分析】【详解】A.在V-T图像中，过坐标原点的直线为等压变化，时不过坐标原点，故不是等压变 化，故A错误；B.由题图可知，灰为等温变化，温度不变，故内能不变，故B正确；C. c到d为等压变化，由c到d体积减小，由于质量不变，故密度增大，故C错误；D. It。过程为等容变化，气体对外不做功，故D错误。故选B。12. D【解析】【分析】【详解】在0和273两个状态时，由盖一吕萨克定律可知，对气体。有匕 = 0.3m'(273 +273) K - 273K对气体有V； 0.1m3(273 +273) K - 273K解得V, =0.6m3匕=0.2m3V = V - V；, =0.4m3答案第6页，共12页ABC错误，选项D正确。故选D。13. B【解析】【分析】【详解】由盖-吕萨克定律匕=匕工t2可得VTT, = I = 450K=1772匕则温度变化了 T = T? 一 £ = 150故ACD错误，B正确。故选B。14. D【解析】【分析】【详解】A.气体从状态。到状态体积不变，发生的是等容变化，气体不做功，而温度升高，内能 增加，根据热力学第一定律可知气体吸收热量，故A错误；B.气体从状态到状态本积不变，发生的是等容变化，气体不做功，温度升高，分子平 均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，故B错误；C.由状态b变到状态。的过程中，温度不变，内能不变，体积变大，气体对外界做功，故C错误；D.从状态。到状态/温度升高，由于理想气体的内能只与温度有关，故气体内能增加，故D正确。故选D。15. A答案笫7页，共12页【解析】【分析】求出气体的状态参量，应用理想气体状态方程求出湖水的深度。【详解】以球内的气体为研究对象，有0 =P婢=1.02x105?初状态Pi = Po + P 尔4/丫匕=-8-=V'3 UJ7； =273 + 7 = 280K末状态2 = 。1Z 4 <22/Y o,zV2=HtJ =8?4=273 + 27 = 300K由理想气体状态方程得Pi K 一 2 匕Ty T2代入数据，解得/z»65?故A正确，BCD错误。故选Ao16. -173【解析】【分析】【详解】y v由盖-吕萨克定律得则答案第8页，共12页V i 97 + 973T、=T.=-T.=-K = IOOK=-I73°C Vt 1 3 1317. 等容查理等压盖吕萨克B、C C. D C【解析】【分析】【详解】由图可知，从状态A-B压强与温度成正比，则从状态A-B是等容变化，符合查理 定律;网4由图可知，从状态B-C压强不变，即为等压变化，符合盖-吕萨克定律；5由图可知，A、B、C、。四个状态中压强最大的是8、C；由图可知，C 。为等容变化，且A、B、C、/)四个状态中C、。的体积最大； 由图可知，状态。的温度最高。18. 正功大于【解析】【分析】【详解】1庆过程中，气体的压强不变，温度升高，则体积变压，故对外界做正功；由理想气体的状态方程占CT可知状态c的体积大于状态b的体积，故状态d的体积大于状态b的体积。19. (1) 1.6xlO5Pa； (2) I.O7xlO5Pa【解析】【详解】(1)由理想气体状态方程pM _ pMT. 7；将po=1.0xl()5pa, %=300K, T/=320K, V尸;均代入上式 解得pi- 1.6x 105Pa(2)气体发生等温变化，根据玻意耳定律有答案第9页，共12页PV尸p2V2将5%代入可得p2=l.O7xlO5Pa20. (1) 2=豢。；(2) r = %【解析】【分析】本题考杳气体实验定律及力的平衡。【详解】(1)设缸中气体的压强为Pl,以活塞。、和刚性轻杆为研究对象，根据力的平衡有+ posh = psh + PoS” 解得= %以左右汽缸内全部气体为研究对象，初状态气体体积M =2%,压强Pi = Po，末状态气体 体枳匕=，+匕+苓卷*匕DJ D ID压强设为2,根据等温变化规律有pM=pM解得302二百。(2)以左右汽缸内全部气体为研究对象，初状态气体体积V =2%,压强Pi=。，温度为 ”,末状态气体体积压强必=外,温度设为r,根据等压变化规律有竺小解得答案第10页，共12页T卓21. 0.966【解析】【详解】由理想气体状态方程PM _0匕T T2可得代入数据解得V2 = 0.966V；所以此时轮胎内气体体积是上车前的0.966倍22. (1) / = 5oS； (2) p = ：p。【解析】【详解】(1)设活塞开始移动时管内气体的压强为A，活塞移动前，管内气体等容升温，根据查理定律有久=且"7；根据物体的平衡条件有pis = pos + f解得/小S(2)假设活塞能移至管I，且活塞移至管I时管内气体的热力学温度为7,在活塞向右移 动的过程中，管内气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律有-LS6_二竺T. T解得T = 360K答案第11页，共12页T<T2f假设成立，此后管内气体等容升温，有_ P T7解得答案第12页，共12页A. 0.26x105PaB. 0.93x105Pa C. 1.07xl05Pa D. 3.86x1 OsPa6 .已知湖水深度为20 m,湖底水温为4 °C,水面温度为17 °C,大气压强为1.0x105Pao当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（g取lOm/s?, /1.0x103 kg/m3 ）（）A. 2.8 倍B. 8.5 倍C. 3.1 倍D. 2.1 倍7 . 一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与，轴平行，已知在状态A时 气体的体积为L0L,下列说法正确的是（）A.由A到8的过程，气体的体积减小8 .由8到。的过程，气体的体积增大C.由A到8的过程，气体对外做功200JD.由4到C的过程，外界对气体做功300J8 .对于一定质量的理想气体，下述状态变化过程中哪些是不可能的（）A.压强增大,分子密集程度减小，分子平均动能减小B.压强增大,分子密集程度增大，分子平均动能减小C.压强减小,分子密集程度减小，分子平均动能减小D.压强减小,分子密集程度增大，分子平均动能减小9 .下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）A.气体如果失去J'容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B. 定量100的水变成I00C的水蒸气，其分子之间的势能不变C.对于一定量的理想气体，如果压强不变，体枳增大，那么它一定从外界吸热D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大10.如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的体积与热力学温度关系的丫-7图像。则下列关于此过程的压强与热力学温度关系的p-T图像正确的是77KPA.1 BHe77K夕B9广77K11.如图是一定质量理想气体状态变化的v-r图像，图中必4,山平行于横轴,从平行于纵轴，由图像可知（A.>过程气体压强不变B. 过程气体内能不变C. cf d过程气体密度不变D. 4-> a过程气体对外做功12. 如图所示的两图线分别为、两气体的等压线，根据图中所给条件可知，当 r = 273时，气体a的体积比气体的体积大（取T = 273K+/）（）A. 0.1 m3B. 0.2m3C. 0.3m3D. 0.4n?13. 一定质量的气体在等压变化中体积增大了g,若气体原来的温度是27 °C,则温度 的变化是（）A,升高到450K B.升高了 150 c C.升高到40.5 D.升高到450 14. 定质量的理想气体由状态。经状态力、。到状态"，其体积V与热力学温度了关 系如图所示，。、d三点在同一直线上，必和M平行于横轴，床平行于纵轴， 则下列说法正确的是（）A.从状态。到状态力，气体放热B.从状态。到状态力，每个气体分子的动能都增大C.从状态到状态。，气体对外做功，内能减小D.从状态到状态d,气体内能增加15 .湖底温度为7,有一球形气泡从湖底升到水面（气体质量恒定）时，其直径扩大为原的2倍。知水面温度为27C,大气压强尸75cmHg,则湖水深度约为（ ）A. 65mB. 55mC. 45mD. 25m二、填空题16 .有温度为27c的一定质量的气体，若保持其压强不变，将其体积减至原来的：， 其温度为o17 . 一定质量的气体，其状态变化的图像如图所示，则从状态4-8是变化，符合 定律；从8-C是 变化，符合 定律；4、8、C、。四个状态中压强最大的是,体积最大的是，温度最高的是18 .如图，一定质量的理想气体从状态。开始，经历"、be、cd过程到达状态乩外 过程气体温度不变，加过程气体压强不变。加过程中气体对外界做 （选填“正功”或“负功”），状态d的体积 （选填“大于”“等于”或“小于”）状态的体积。三、解答题19 . 一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定气缸内，开始时气体体积 为Vo,温度为27。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到：温度升高到47。 设大气压强产1.0x1 CPa,活塞与气缸壁的摩擦不计。（1）求此时气体的压强；（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到%,求此时气 体的压强。（结果保留三位有效数字）2（）.如图所示，两水平放置的导热汽缸底部由管道连通，轻质活塞人用刚性轻杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为，和S,且窑：工=2:3。缸内 密封有一定质量的气体，系统处于平衡状态时，左右汽缸内气体的体积均为%。已知 大气压强为外，环境温度为4，忽略管道中的气体体积，两活塞始终未脱离汽缸。（1）若活塞在外力作用下，使右侧汽缸内的体积减小g%,求稳定后缸内气体的压强。（2）若大气压强P。不变，缓慢升高环境温度，使左侧汽缸内的气体体积恰好为零,求此时的环境温度。21.如今很多汽车都配备胎压检测，可以通过APP或汽车仪表实时监测轮胎的气压及 温度。上车前，车主通过APP查看车况，显示胎压为230kpa,温度为27。汽车开 出一段时间后，仪表上显示胎压为250kpa,温度为42。车上的一乘客认为胎压升 高，轮胎应该会膨胀，而另一乘客则认为，车上多了几位乘客，轮胎会被压扁一些。 请你计算此时轮胎内气体体积是上车前的多少倍。22.如图所示，一长度为L、横截面积为S的平底试管（管口带卡槽，图中未画出） 水平固定，管中有一个到管底距离为。上的橡皮活塞（不漏气，厚度不计），活塞两侧 0的气体压强均为大气压强外，热力学温度均为4=280K.现对试管内的气体缓慢加热，当管内气体的温度缓慢升至工=300K时，活塞开始向右移动。大气压强保持不变，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求活塞与管壁间的滑动摩擦力大小/;（2）若活塞开始移动后，继续对管内气体缓慢加热，求管内气体的热力学温度T2 =420K时的压强p。参考答案:1. B【解析】【分析】【详解】由盖一吕萨克定律可得匕（代入数据可知1 300K2得乃二450 K所以升高温度Az=Ar=150 K=150故选Bo2. B【解析】【分析】【详解】根据理想气体状态方程，对A部分气体有外匕_ p1匕对8部分气体有pM - pM因为Pa = Pb，Pa = Ph » A =心所以lx400K=2' b 2x300K 3故选B。答案第1页，共12页3. D【解析】【分析】【详解】A.乙隧液体蒸发为气体的过程中需吸收热量，克服分子力做功，所以分子势能变大，故A错误；B.根据查理定律公式彳=。和7=/+273(得P = 0(l +会气体的压强与摄氏温度成线性关系，但不是正比关系，故B错误；C.液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面K出，同时有蒸汽分子进入液体中，且两者数量相等，从宏观上看，液体不再蒸发，故C错误；D.根据油膜法测量分子半径的原理可知，用油膜法测油酸分子直径时，认为单层油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，故D正确。故选D。4. A【解析】【详解】在V-7图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知V C=T P可见当压强增大时，等压线的斜率,V Ck =-=一T P 变小，由图可确定pa<pe<pd<pc<pb故选Ao答案第2页，共12页KAAT【点睛】在v-r图像中，过原点的直线表示气体发生等压变化，在同一个图像中，斜率大的直 线对应的气体压强小，所以在解答本题时，画出多条过原点的直线，即构建不同的等压变 化来比较不同状态下气体压强的大小。5. B【解析】【分析】【详解】冷藏室气体的初状态Ti= (273+27) K=3()0Kp?=l.OxlO5Pa末状态72= (273+7) K=280K设此时冷藏室内气体的压强为P2,此过程气体体积不变，根据查理定律且_卫T T2代入数据得p2Ho.93x10论1故选B。6. C【解析】【分析】【详解】气泡在湖底的压强答案第3页，共12页