内容正文:
第二章 固体、液体和气体
第八节 气体实验定律(Ⅱ)
[A级 抓基础]
1.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时,气体的压强增大,从分子微观角度来分析,这是因为( )
A.气体分子的平均动能增大
B.单位时间内器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
C.气体分子数增加
D.气体分子对器壁的碰撞力变大
解析:温度不发生变化,分子的平均动能不变,分子对器壁的碰撞力不变,故A、D错;质量不变,分子总数不变,C项错误;体积减小,气体分子密集程度增大,单位时间内器壁单位面积上分子碰撞次数增多,故B正确.
答案:B
2.(多选)一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了,若气体原来温度是27 ℃,则温度的变化是( )
A.升高到 450 K
B.升高了 150 ℃
C.升高到 40.5 ℃
D.升高了450 ℃
解析:由,则T2=450 K Δt=450-300=150(℃).= 得=
答案:AB
3.一定质量的理想气体被一绝热气缸的活塞封在气缸内,气体的压强为p0,如果外界突然用力压活塞,使气体的体积缩小为原来的一半,则此时压强的大小为( )
A.p<2p0
B.p=2p0
C.p>2p0
D.各种可能均有,无法判断
解析:外界突然用力压活塞,使气体的体积瞬间减小,表明该过程中气体和外界没有热变换,所以气体的内能将会变大,相应气体的温度会升高,若温度不变时,p=2p0,因为温度变高,压强增大,则p>2p0,故选项C正确.
答案:C
4.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象,由图象可知( )
A.pA>pB
B.pC<pB
C.VA<VB
D.TA<TB
解析:由VT图象可以看出由A→B是等容过程,TB>TA,故pB>pA,A、C错误,D正确;由B→C为等压过程pB=pC,故B错误.
答案:D
5.如图所示的四个图象中,有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀到状态b的过程,这个图象是( )
解析:A项中由状态a到状态b为等容变化,A错;B项中由状态a到状态b为等压压缩,B错;C项中由状态a到状态b为等压膨胀,C对;D项中由状态a到状态b,压强增大,体积增大,D错.
答案:C
6.一水银气压计中混进了空气,因而在27 ℃,外界大气压为758 mmHg时,这个水银气压计的读数为738 mmHg,此时管中水银面距管顶80 mm,当温度降至-3℃时,这个气压计的读数为743 mmHg.求此时的实际大气压值.
解析:初状态:p1=(758-738)mmHg=20 mmHg,
V1=80S mm3(S是管的横截面积),
T1=(273+27)K=300 K.
末状态:p2=p-743 mmHg,
V2=(738+80)S mm3-743S mm3=75S mm3,
T2=273 K+(-3)K=270 K.
根据理想气体的状态方程得=
.=
解得:p=762.2 mmHg.
答案:762.2 mmHg
[B级 提能力]
7.如图是一定质量的某种气体的等压线,等压线上的a、b两个状态比较,下列说法正确的是( )
A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C.在相同时间内撞在相同面积上的分子两状态一样多
D.单位体积的分子数两状态一样多
解析:b状态比a状态体积大,故单位体积分子数b比a少,D错;b状态比a状态温度高,其分子平均动能大,而a、b压强相等,故相同时间内撞到单位面积上的分子数a状态较多,B对,A、C均错.
答案:B
8.(2016·上海卷)如图,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通.若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则( )
A.h=H
B.h<
C.h=<h<H
D.
解析:封闭气体是等温变化,B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,压强变小,故气体体积要增大,但最终平衡时,封闭气体的压强比大气压小,一定是B侧水银面低,B侧水银面下降的高度(H-h)大于A侧水银面下降的高度h,故有H-h>h,得h<.
答案:B
9.(多选)如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变大的原因是( )
A.环境温度升高
B.大气压强升高
C.沿管壁向右管内加水银
D.U形玻璃管自由下落
解析:对左管被封气体:p=p0+ph,由=k,可知当温度T升高,大气压p0不变时,h增加,故A正确;大气压升高,h减小,B错;向右管加水银时,由温度T不变,p0不变,V变小,p增大,即h变大,C正确;U形管自由下落,水银完全失重,气