章末检测试卷(2) 气体、固体和液体-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（人教版2019）

章末检测试卷(二) 1 一、单项选择题 1.(2024·泰州市模拟)关于下列各图所对应现象的描述，正确的是 A.图甲中水黾可以停在水面，是因为 受到水的浮力作用 B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故 C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D.图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 水黾可以停在水面是因为水的表面张 力的缘故，故A错误； 水银的表面张力比较大，水银不浸润 玻璃容器，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确； 当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，则水不浸润塑料笔芯，故C错误； 拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细管，减小水分蒸发，故D错误。 13 14 15 2.(2020·江苏卷改编)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的是 A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状 C.沿不同方向的导热性能不同 D.分子在空间上周期性排列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 3.(2023·北京卷)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体 A.分子的平均动能更小 B.单位体积内分子的个数更少 C.所有分子的运动速率都更小 D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误； 由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。 14 15 4.一定质量的理想气体经历M→N状态变化过程的V-T图像如图所示。已知此过程气体压强不变，下列说法正确的是 A.该气体在状态N时温度为500 K B.该气体在状态N时温度为600 K C.MN的反向延长线必过原点O D.MN的反向延长线一定不过原点O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由题意可知气体在M→N过程为等压变化，根据 盖-吕萨克定律有=，代入题图中数据，解得 TN=400 K，故A、B错误； 气体发生等压变化，则有=C，可得V=C·T，可知V-T图像中MN的反向延长线必过原点，故C正确，D错误。 13 14 15 5.(2023·重庆卷)密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由V-T图像可知，理想气体在ab过程做等压变化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据理想气体状态方程，有=C，可知bc过程理想气体的体积增大，则压强减小，故选C。 14 15 6.如图为一个固定的三通管，AB管竖直，CD管水平，水银在管子的A端封闭了一定质量的理想气体，三通管导热良好。打开阀门，则A端气体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A.体积、压强均增大 B.体积减小，压强增大 C.体积、压强均减小 D.体积增大，压强减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 打开阀门后，A端气体进行等温变化，设A端到CD管竖直方向水银柱长h1，CD管到B端水银柱长h2，封闭气体压强为p1，打开阀门前，则p1+ρg(h1+h2)=p0，打开阀门后，假设封闭气体体积变大，则压强p1变小，h1变 13 14 15 小，则p1+ρgh1<p0，假设不成立，则气体体积变小，封闭气体经历了等温压缩，体积减小，压强增大，故选B。 7.(2024·周口市高二月考)用质量为m的光滑活塞将导热汽缸内的理想气体与外界隔离开，汽缸的质量为2m，若用细绳连接活塞，把该整体悬挂起来(如图甲所示)，活塞距缸底的高度为H，若用细绳连接汽缸缸底，也把该整体悬挂起来(如图乙所示)，活塞距缸底的高度为h。设环境温度不变，大气压强为p，且=p，S为活塞的横截面积，g为重力加速度，则H与h之比为 A.3∶4 B.3∶2 C.7∶4 D.5∶4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题图甲中，设封闭气体的压强为p1， 对汽缸分析，由平衡条件有pS=p1S+2mg 解得：p1=p-=p 气体的体积为：V1=HS 题图乙中，设封闭气体的压强为p2， 对活塞分析，由平衡条件有pS=p2S+mg 解得：p2=p-=p 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 气体的体积为：V2=hS 由玻意耳定律有：p1V1=p2V2 解得：===，故选B。 13 14 15 二、多项选择题 8.(2024·宁德市模拟)下列说法正确的是 A.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B.布朗运动与温度有关，所以布朗运动是分子的热运动 C.雨水没有透过布雨伞是因为液体存在表面张力 D.两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，A正确； 布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，B错误； 雨水没有透过布雨伞是因为液体存在表面张力，C正确； 两分子间距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，D正确。 13 14 15 9.一定质量的理想气体状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过坐标原点O，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积在 A.ab过程中不断增加 B.bc过程中保持不变 C.cd过程中不断增加 D.da过程中保持不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ab是等温线，由玻意耳定律可知，压强减小则体积 增大，A正确； 因为bc的延长线通过坐标原点O，所以bc是等容线， 即气体体积在bc过程中保持不变，B正确； cd是等压线，由盖—吕萨克定律可知，温度降低则体积减小，C错误； 13 14 15 如图所示，连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va=Ve，因为Vd<Ve，所以Vd<Va，即da过程中气体体积变大，D错误。 10.(2023·湖北省武汉中学月考)高压锅是一种常见的锅具，它通过增大气压来提升液体的沸点，达到快速烹煮食物的目的。如图为某燃气压力锅及其结构简图，厨师将食材放进锅内后盖上密封锅盖，并将压力阀套在出气孔上开始加热烹煮。当加热至锅内压强为1.27 atm时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声；继续加热，当锅内温度为117 ℃时达到沸点，停止加热。已知加热前锅内温度为27 ℃，压强为1 atm，压力阀套在出气孔上的横截面积为8 mm2，g取10 m/s2，1 atm=1×105 Pa。忽略加热过程水蒸气和食材(包括水)导致的气体体积变化， 气体可视为理想气体。则(T=t+273 K) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A.压力阀的质量约为0.1 kg B.压力阀刚要被顶起时锅内温度为108 ℃ C.停止加热时放出气体的质量为加热前锅内气体质量的 D.停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内气体质量的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 加热前锅内温度为T1=27 ℃=300 K，压强为 p1=1 atm，当加热至锅内压强为p2=1.27 atm 时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声，在 这个过程中，气体体积不变，由查理定律得=，解得T2=381 K=108 ℃，B正确； 设压力阀的质量为m，压力阀刚要被顶起时，由受力平衡得p2S=p0S+mg，代入数据得m≈0.02 kg，A错误； 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 锅内温度达到沸点时温度为T3=117 ℃=390 K， 设加热前锅内气体的体积为V1，从压力阀刚 要被顶起到锅内温度达到沸点的过程，锅内 压强不变，由盖-吕萨克定律得=，解得加热前锅内的气体在温度为T3时的体积V3=V1，停止加热时放出气体的质量Δm与加热前锅内气体质量m的比为==，停止加热时锅内气体的质量m1与加热前锅内气体质量m的比为==，D正确，C错误。 13 14 15 11.(2021·全国甲卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度(V-t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=-273.15 ℃；a为直线Ⅰ上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比=　　；气体在状态b和c的压强之比=　　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、非选择题 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由体积-温度(V-t)图像可知，直线Ⅰ为等压线， 则a、b两点压强相等，则有=1； t=0 ℃时，当气体体积为V1时，设其压强为p1，当气体体积为V2时，设其压强为p2，根据等温变化，由玻意耳定律有p1V1=p2V2 由于直线Ⅰ和Ⅱ各为等压线，则有p1=pb，p2=pc 联立解得==。 13 14 15 12.(2023·山东卷)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 回答以下问题： (1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体　　　　。  A.p与V成正比 B.p与成正比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，p与成正比。故选B。 13 14 15 (2)若气体被压缩到V=10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为　　　　 Pa(保留3位有效数字)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2.04×105 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 若气体被压缩到V=10.0 mL，则有 = mL-1=100×10-3 mL-1 由题图乙可读出封闭气体压强为 p=2.04×105 Pa 13 14 15 (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而　　　　(填“增大”或“减小”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 某组同学进行实验时，一同学在记 录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘 积时，根据 p(V0+ΔV)-pV0=pΔV 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。 13 14 15 13.物理爱好者黄先生很喜欢钓鱼，某次钓鱼时黄先生观察到鱼在水面下5 m深处吐出一个体积为V0的气泡，随后气泡缓慢上升到水面，气泡内的气体视为理想气体且气泡内外压强始终相等，忽略水温随水深的变化。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，ρ水=1.0×103 kg/m3。 (1)求气泡上升到水面时的体积(用V0表示)； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　1.5V0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 气体在水面下的压强为 p1=p0+ρgh=1.5×105 Pa=1.5p0 体积为：V1=V0 气体在水面上的压强为p2=p0，体积为V2， 由于温度不变，根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2 解得：V2=1.5V0 13 14 15 (2)画出气泡上升过程中的p-V图像，并标出初末状态压强和体积的数值(用p0、V0表示)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　见解析图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 气泡上升过程中，压强由1.5p0变化到p0，体积 由V0变化到1.5V0，根据玻意耳定律：pV=C 可以画出气泡上升过程中的p-V图像如图所示。 13 14 15 14.2023年11月15日，西藏阿里文化旅游展览中心开馆暨西藏阿里地区文化旅游推介会在重庆南岸区天文大道象雄广场举行。西藏阿里地区旅游发展局邀请重庆市民前往阿里旅游，打卡阿里无与伦比的自然与人文景观。高原旅游，氧气袋是必备的应急物资，它重量轻，携带方便，深受旅游爱好者欢迎。现有一个钢制氧气瓶，容积V=50 L，里面氧气的压强为p=2.2×106 Pa。如果让此氧气瓶给氧气袋充气，已知氧气袋V'=50 L，充满氧气后压强p'=1.1×105 Pa。已知氧气袋充气前里面没有气体，充气过程中环境温度保持27 ℃不变，求： (1)氧气瓶中氧气最多能充满多少个氧气袋？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 设氧气瓶中氧气最多能充满n个氧气袋， 有pV=np'V'+p'V，得：n=19 所以氧气瓶中氧气最多能充满19个氧气袋。 (2)充满气的氧气袋如果拿到9 ℃的山上压强变为多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　1.034×105 Pa 因为T1=9 ℃=282 K，T'=27 ℃=300 K 由查理定律得=，解得：p1=1.034×105 Pa。 15.(2023·全国乙卷)如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10 cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1 cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变，以cmHg为压强单位) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　pA=74.36 cmHg　pB=54.36 cmHg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 设B管在上方时上部分气体压强为pB，下部分气体压强 为pA，此时有pA=pB+20 cmHg 倒置后A管气体压强变小，即空气柱长度增加1 cm，A管 中水银柱长度减小1 cm，又因为SA=4SB 可知B管中水银柱长度增加4 cm， 空气柱长度减小4 cm；设此时两管的压强分别为pA'、pB'，所以有pA'+23 cmHg=pB' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 倒置前后温度不变，根据玻意耳定律，对A管内空气柱有pASALA=pA'SALA' 对B管内空气柱有pBSBLB=pB'SBLB' 其中LA'=10 cm+1 cm=11 cm LB'=10 cm-4 cm=6 cm 联立以上各式解得pA=74.36 cmHg，pB=54.36 cmHg。 BENKEJIESHU 本课结束 $$ 章末检测试卷(二) (满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.(2024·泰州市模拟)关于下列各图所对应现象的描述，正确的是(　　) A.图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故 C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D.图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 答案　B 解析　水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；水银的表面张力比较大，水银不浸润玻璃容器，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确；当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，则水不浸润塑料笔芯，故C错误；拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细管，减小水分蒸发，故D错误。 2.(2020·江苏卷改编)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的是(　　) A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状 C.沿不同方向的导热性能不同 D.分子在空间上周期性排列 答案　A 3.(2023·北京卷)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体(　　) A.分子的平均动能更小 B.单位体积内分子的个数更少 C.所有分子的运动速率都更小 D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 答案　A 解析　夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。 4.一定质量的理想气体经历M→N状态变化过程的V-T图像如图所示。已知此过程气体压强不变，下列说法正确的是(　　) A.该气体在状态N时温度为500 K B.该气体在状态N时温度为600 K C.MN的反向延长线必过原点O D.MN的反向延长线一定不过原点O 答案　C 解析　由题意可知气体在M→N过程为等压变化，根据盖-吕萨克定律有=，代入题图中数据，解得TN=400 K，故A、B错误；气体发生等压变化，则有=C，可得V=C·T，可知V-T图像中MN的反向延长线必过原点，故C正确，D错误。 5.(2023·重庆卷)密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是(　　) 答案　C 解析　由V-T图像可知，理想气体在ab过程做等压变化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据理想气体状态方程，有=C，可知bc过程理想气体的体积增大，则压强减小，故选C。 6.如图为一个固定的三通管，AB管竖直，CD管水平，水银在管子的A端封闭了一定质量的理想气体，三通管导热良好。打开阀门，则A端气体(　　) A.体积、压强均增大 B.体积减小，压强增大 C.体积、压强均减小 D.体积增大，压强减小 答案　B 解析　打开阀门后，A端气体进行等温变化，设A端到CD管竖直方向水银柱长h1，CD管到B端水银柱长h2，封闭气体压强为p1，打开阀门前，则p1+ρg(h1+h2)=p0，打开阀门后，假设封闭气体体积变大，则压强p1变小，h1变小，则p1+ρgh1<p0，假设不成立，则气体体积变小，封闭气体经历了等温压缩，体积减小，压强增大，故选B。 7.(2024·周口市高二月考)用质量为m的光滑活塞将导热汽缸内的理想气体与外界隔离开，汽缸的质量为2m，若用细绳连接活塞，把该整体悬挂起来(如图甲所示)，活塞距缸底的高度为H，若用细绳连接汽缸缸底，也把该整体悬挂起来(如图乙所示)，活塞距缸底的高度为h。设环境温度不变，大气压强为p，且=p，S为活塞的横截面积，g为重力加速度，则H与h之比为(　　) A.3∶4 B.3∶2 C.7∶4 D.5∶4 答案　B 解析　题图甲中，设封闭气体的压强为p1， 对汽缸分析，由平衡条件有pS=p1S+2mg 解得：p1=p-=p 气体的体积为：V1=HS 题图乙中，设封闭气体的压强为p2， 对活塞分析，由平衡条件有pS=p2S+mg 解得：p2=p-=p 气体的体积为：V2=hS 由玻意耳定律有：p1V1=p2V2 解得：===，故选B。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.(2024·宁德市模拟)下列说法正确的是(　　) A.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B.布朗运动与温度有关，所以布朗运动是分子的热运动 C.雨水没有透过布雨伞是因为液体存在表面张力 D.两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大 答案　ACD 解析　彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，A正确；布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，B错误；雨水没有透过布雨伞是因为液体存在表面张力，C正确；两分子间距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，D正确。 9.一定质量的理想气体状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过坐标原点O，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　) A.ab过程中不断增加 B.bc过程中保持不变 C.cd过程中不断增加 D.da过程中保持不变 答案　AB 解析　ab是等温线，由玻意耳定律可知，压强减小则体积增大，A正确；因为bc的延长线通过坐标原点O，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；cd是等压线，由盖—吕萨克定律可知，温度降低则体积减小，C错误； 如图所示，连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va=Ve，因为Vd<Ve，所以Vd<Va，即da过程中气体体积变大，D错误。 10.(2023·湖北省武汉中学月考)高压锅是一种常见的锅具，它通过增大气压来提升液体的沸点，达到快速烹煮食物的目的。如图为某燃气压力锅及其结构简图，厨师将食材放进锅内后盖上密封锅盖，并将压力阀套在出气孔上开始加热烹煮。当加热至锅内压强为1.27 atm时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声；继续加热，当锅内温度为117 ℃时达到沸点，停止加热。已知加热前锅内温度为27 ℃，压强为1 atm，压力阀套在出气孔上的横截面积为8 mm2，g取10 m/s2，1 atm=1×105 Pa。忽略加热过程水蒸气和食材(包括水)导致的气体体积变化，气体可视为理想气体。则(T=t+273 K)(　　) A.压力阀的质量约为0.1 kg B.压力阀刚要被顶起时锅内温度为108 ℃ C.停止加热时放出气体的质量为加热前锅内气体质量的 D.停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内气体质量的 答案　BD 解析　加热前锅内温度为T1=27 ℃=300 K，压强为p1=1 atm，当加热至锅内压强为p2=1.27 atm时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声，在这个过程中，气体体积不变，由查理定律得=，解得T2=381 K=108 ℃，B正确；设压力阀的质量为m，压力阀刚要被顶起时，由受力平衡得p2S=p0S+mg，代入数据得m≈0.02 kg，A错误；锅内温度达到沸点时温度为T3=117 ℃=390 K，设加热前锅内气体的体积为V1，从压力阀刚要被顶起到锅内温度达到沸点的过程，锅内压强不变，由盖-吕萨克定律得=，解得加热前锅内的气体在温度为T3时的体积V3=V1，停止加热时放出气体的质量Δm与加热前锅内气体质量m的比为==，停止加热时锅内气体的质量m1与加热前锅内气体质量m的比为==，D正确，C错误。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(6分)(2021·全国甲卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度(V-t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=-273.15 ℃；a为直线Ⅰ上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比=　　　　；气体在状态b和c的压强之比=　　　　。 答案　1　 解析　由体积-温度(V-t)图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，则有=1； t=0 ℃时，当气体体积为V1时，设其压强为p1，当气体体积为V2时，设其压强为p2，根据等温变化，由玻意耳定律有p1V1=p2V2 由于直线Ⅰ和Ⅱ各为等压线，则有p1=pb，p2=pc 联立解得==。 12.(8分)(2023·山东卷)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。 回答以下问题： (1)(2分)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体　　　　。  A.p与V成正比 B.p与成正比 (2)(3分)若气体被压缩到V=10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为　　　　 Pa(保留3位有效数字)。  (3)(3分)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而　　　　(填“增大”或“减小”)。  答案　(1) B　(2)2.04×105　(3)增大 解析　(1)在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，p与成正比。故选B。 (2)若气体被压缩到V=10.0 mL，则有 = mL-1=100×10-3 mL-1 由题图乙可读出封闭气体压强为 p=2.04×105 Pa (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，根据 p(V0+ΔV)-pV0=pΔV 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。 13.(12分)物理爱好者黄先生很喜欢钓鱼，某次钓鱼时黄先生观察到鱼在水面下5 m深处吐出一个体积为V0的气泡，随后气泡缓慢上升到水面，气泡内的气体视为理想气体且气泡内外压强始终相等，忽略水温随水深的变化。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，ρ水=1.0×103 kg/m3。 (1)(6分)求气泡上升到水面时的体积(用V0表示)； (2)(6分)画出气泡上升过程中的p-V图像，并标出初末状态压强和体积的数值(用p0、V0表示)。 答案　(1)1.5V0　(2)见解析图 解析　(1)气体在水面下的压强为 p1=p0+ρgh=1.5×105 Pa=1.5p0 体积为：V1=V0 气体在水面上的压强为p2=p0，体积为V2， 由于温度不变，根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2 解得：V2=1.5V0 (2)气泡上升过程中，压强由1.5p0变化到p0，体积由V0变化到1.5V0，根据玻意耳定律：pV=C 可以画出气泡上升过程中的p-V图像如图所示。 14.(12分)2023年11月15日，西藏阿里文化旅游展览中心开馆暨西藏阿里地区文化旅游推介会在重庆南岸区天文大道象雄广场举行。西藏阿里地区旅游发展局邀请重庆市民前往阿里旅游，打卡阿里无与伦比的自然与人文景观。高原旅游，氧气袋是必备的应急物资，它重量轻，携带方便，深受旅游爱好者欢迎。现有一个钢制氧气瓶，容积V=50 L，里面氧气的压强为p=2.2×106 Pa。如果让此氧气瓶给氧气袋充气，已知氧气袋V'=50 L，充满氧气后压强p'=1.1×105 Pa。已知氧气袋充气前里面没有气体，充气过程中环境温度保持27 ℃不变，求： (1)(6分)氧气瓶中氧气最多能充满多少个氧气袋？ (2)(6分)充满气的氧气袋如果拿到9 ℃的山上压强变为多少？ 答案　(1)19　(2)1.034×105 Pa 解析　(1)设氧气瓶中氧气最多能充满n个氧气袋， 有pV=np'V'+p'V，得：n=19 所以氧气瓶中氧气最多能充满19个氧气袋。 (2)因为T1=9 ℃=282 K，T'=27 ℃=300 K 由查理定律得=，解得：p1=1.034×105 Pa。 15.(16分)(2023·全国乙卷)如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10 cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1 cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变，以cmHg为压强单位) 答案　pA=74.36 cmHg　pB=54.36 cmHg 解析　设B管在上方时上部分气体压强为pB，下部分气体压强为pA，此时有pA=pB+20 cmHg 倒置后A管气体压强变小，即空气柱长度增加1 cm，A管中水银柱长度减小1 cm，又因为SA=4SB 可知B管中水银柱长度增加4 cm， 空气柱长度减小4 cm；设此时两管的压强分别为pA'、pB'，所以有pA'+23 cmHg=pB' 倒置前后温度不变，根据玻意耳定律，对A管内空气柱有pASALA=pA'SALA' 对B管内空气柱有pBSBLB=pB'SBLB' 其中LA'=10 cm+1 cm=11 cm LB'=10 cm-4 cm=6 cm 联立以上各式解得pA=74.36 cmHg，pB=54.36 cmHg。 学科网（北京）股份有限公司 $$