第2章 气体、液体和固体 章末检测试卷(2)-（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（粤教版2019）

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.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)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·广州市高二期末)如图所示是一定质量的某种气体经历的两个状态变化的p-T图像，对应的p-V图像应是 (　　) 答案　C 解析　根据查理定律可知，当气体状态发生由A到B的变化时，气体的体积保持不变，压强变大，p-V图像为平行于p轴的直线，再根据玻意耳定律可知，当气体状态发生由B到C的变化时，气体的温度保持不变，p-V图像为双曲线的一支，故选项C正确。 6.(2024·广东省开学考试)肺活量是指在标准大气压p0下，人尽力呼气时呼出气体的体积，是衡量心肺功能的重要指标。如图所示为某同学自行设计的肺活量测量装置，体积为V0的空腔(包括细管)通过细管与吹气口和外部玻璃管密封连接，玻璃管内装有密度为ρ的液体用来封闭气体。测量肺活量时，被测者尽力吸足空气，通过吹气口将肺部的空气尽力吹入空腔中，若此时玻璃管两侧的液面高度差设为h，大气压强p0保持不变，重力加速度为g，忽略气体温度的变化，则人的肺活量为 (　　) A.V0 B.V0 C.V0 D.V0 答案　C 解析　设人的肺活量为V，将空腔中的气体和人肺部的气体一起研究，初状态p1=p0，V1=V0+V 末状态p2，V2=V0，根据压强关系有p2=p0+ρgh。 根据玻意耳定律有p1V1=p2V2， 联立解得V=V0，故选C。 7.用质量为m的光滑活塞将导热气缸内的理想气体与外界隔离开，气缸的质量为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，若用细绳连接气缸缸底，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， 对气缸分析，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.(2023·江门市高二月考)在某一容积可改变的容器中封闭着一定质量的理想气体，有关气体的压强，下列叙述中正确的是 (　　) A.当气体分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强可能不变 B.改变容器体积，当气体分子间的平均距离变大时，气体压强可能变大 C.保持容器体积不变，容器做自由落体运动时，容器内气体压强不变 D.当温度升高且单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时，气体压强一定变大 答案　BCD 解析　气体压强宏观上取决于气体的体积和温度，当分子热运动变剧烈，说明温度T升高，分子平均距离变小，气体体积V变小，则气体压强一定变大，故A错误；当气体分子间的平均距离变大时，体积变大，若温度升高，则气体压强可能变大，B正确；密闭容器内的气体压强和重力无关，使该容器做自由落体运动，则气体对容器壁的压强不变，故C正确；温度升高，分子的平均动能增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时，气体压强一定变大，故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·江门市高二月考改编)如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内理想气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 (　　) A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B.若外界大气压减小，则气缸的上底面距地面的高度将增大 C.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D.若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 答案　BD 解析　以气缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹簧弹力作用，若外界大气压增大或气温升高，系统所受重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压缩量不变，所以活塞距地面的高度不变，A、C错误；选择气缸为研究对象，竖直方向上向下受重力和大气压力pS，向上受到缸内气体向上的支持力p1S，气缸受力平衡，有G+pS = p1S，若外界大气压p减小，p1一定减小，根据理想气体的等温变化，当压强减小时，体积一定增大，所以气缸的上底面距地面的高度将增大，B正确；若大气温度升高，气体温度T升高，外界大气压不变，气体压强p不变，由盖—吕萨克定律可知，气体体积增大，活塞不动，所以气缸向上运动，即气缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8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.(10分)某同学用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图甲所示，实验中通过注射器示数读出气体体积V，用气压传感器记录气体压强p。 (1)(2分)关于本实验过程，下列说法正确的是　　　　。  A.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒 C.气压传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据 D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量 (2)(2分)某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图乙中作出V与的关系图像。 序号 V/mL p/(×105 Pa) /(×10-5 Pa-1) 1 18 1.038 0.963 2 16 1.160 0.862 3 14 1.311 0.763 4 12 1.512 0.662 5 10 1.784 0.560 6 8 2.178 0.459 7 6 2.793 0.358 (3)(2分)本实验中，可以由V与的关系图像验证气体等温变化时p与V关系，其依据是V与成　　　　(选填“正比”或“反比”)。  (4)(2分)由于在实验中未考虑软管中气体的体积，实验结果有一定的误差，此误差属于　　　　(选填“系统误差”或“偶然误差”)。  (5)(2分)由图像可以求得软管中气体的体积为　　　　 mL(保留2位有效数字)。  答案　(1)D　(2)见解析图　(3)正比　(4)系统误差　(5)1.2 解析　(1)推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故A错误；推拉活塞时，手不能握住注射器，防止对其起加热作用，故B错误；气压传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化，需重新实验，故C错误；活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故D正确。 (2)将表格中的数据在坐标轴中描出来，然后用直线连接起来，连线的时候，使尽可能多的点分布在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，图像如图所示 (3)当温度不变时，压强p与体积V的乘积是一个常数，则有pV=c，则V=c，可得V与成正比。 (4) 由于在实验中未考虑软管中气体的体积，体积的读数值总是比实际值小，有一定的误差，此误差属于系统误差。 (5)设软管中气体的体积为V0，由题图可知体积的读数值比实际值小V0，根据p(V+V0)=c，c为定值，有V=-V0，可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得斜率为20，则V0=0.358×20 mL-6 mL≈1.2 mL。 13.(10分)(2024·安徽卷)某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=30 L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1=-3 ℃，压强p1=2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃，大气压强p0取1.0×105 Pa。求： (1)(5分)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 (2)(5分)充进该轮胎的空气体积。 答案　(1)2.5×105 Pa　(2)6 L 解析　(1)由查理定律可得= 其中p1=2.7×105 Pa， T1=(273-3) K=270 K， T2=(273-23) K=250 K 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为p2=2.5×105 Pa (2)由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6 L。 14.(12分)(2023·潮州市高二期末)负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强)，如图所示，其内部空间对应的尺寸为2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm(长、宽、高)，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。隔离舱初始时温度为27 ℃，压强为p0=1.0×105 Pa；运送到某地区后，外界温度变为12 ℃，大气压强变为p=0.855×105 Pa，已知负压舱导热良好且运输过程中与外界没有气体交换，容积保持不变。 (1)(4分)求运送到该地区后负压舱内的压强； (2)(8分)若运送到该地区后需将负压舱内部分气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求向外界排出的空气占原空气的百分比。 答案　(1)0.95×105 Pa　(2)10% 解析　 (1)对负压隔离舱内部气体，根据理想气体状态方程得= 初状态T0=300 K，p0=1.0×105 Pa，末状态T1=285 K，解得p1=0.95×105 Pa (2)到当地后对气体，初状态 V0=2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm=7.5 m3 末状态p=0.855×105 Pa 根据玻意耳定律得p1V0=pV 在末状态排出气体的体积ΔV=V-V0 体积占比η=×100% 代入数据解得η≈10% 15.(14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 $$ 章末检测试卷(二) 1 一、单项选择题 1.关于下列各图所对应现象的描述，正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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 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)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 13 14 15 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·广州市高二期末)如图所示是一定质量的某种气体经历的两个状态变化的p-T图像，对应的p-V图像应是 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 14 15 根据查理定律可知，当气体状态发生由A到B的变化时，气体的体积保持不变，压强变大，p-V图像为平行于p轴的直线，再根据玻意耳定律可知，当气体状态发生由B到C的变化时，气体的温度保持不变，p-V图像为双曲线的一支，故选项C正确。 6.(2024·广东省开学考试)肺活量是指在标准大气压p0下，人尽力呼气时呼出气体的体积，是衡量心肺功能的重要指标。如图所示为某同学自行设计的肺活量测量装置，体积为V0的空腔(包括细管)通过细管与吹气口和外部玻璃管密封连接，玻璃管内装有密度为ρ的液体用来封闭气体。测量肺活量时，被测者尽力吸足空气，通过吹气口将肺部的空气尽力吹入空腔中，若此时玻璃管两侧的液面高度差设为h，大气压强p0保持不变，重力加速度为g，忽略气体温度的变化，则人的肺活量为 A.V0 C.V0 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 14 15 设人的肺活量为V，将空腔中的气体和人肺部的气体一起研究，初状态p1=p0，V1=V0+V 末状态p2，V2=V0，根据压强关系有 p2=p0+ρgh。 根据玻意耳定律有p1V1=p2V2， 联立解得V=V0，故选C。 7.用质量为m的光滑活塞将导热气缸内的理想气体与外界隔离开，气缸的质量为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，若用细绳连接气缸缸底，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 题图甲中，设封闭气体的压强为p1， 对气缸分析，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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 气体的体积为：V2=hS 由玻意耳定律有：p1V1=p2V2 解得：，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、多项选择题 8.(2023·江门市高二月考)在某一容积可改变的容器中封闭着一定质量的理想气体，有关气体的压强，下列叙述中正确的是 A.当气体分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强可能不变 B.改变容器体积，当气体分子间的平均距离变大时，气体压强可能变大 C.保持容器体积不变，容器做自由落体运动时，容器内气体压强不变 D.当温度升高且单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时，气体 压强一定变大 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 气体压强宏观上取决于气体的体积和温度，当分子热运动变剧烈，说明温度T升高，分子平均距离变小，气体体积V变小，则气体压强一定变大，故A错误； 当气体分子间的平均距离变大时，体积变大，若温度升高，则气体压强可能变大，B正确； 密闭容器内的气体压强和重力无关，使该容器做自由落体运动，则气体对容器壁的压强不变，故C正确； 温度升高，分子的平均动能增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时，气体压强一定变大，故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； 13 14 15 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·江门市高二月考改编)如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内理想气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B.若外界大气压减小，则气缸的上底面距地面的高度 将增大 C.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D.若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 以气缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹簧弹力作用，若外界大气压增大或气温升高，系统所受重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压缩量不变，所以活塞距地面的高度不变，A、C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择气缸为研究对象，竖直方向上向下受重力和大气压力pS，向上受到缸内气体向上的支持力p1S，气缸受力平衡，有G+pS = p1S，若外界大气压p减小，p1一定减小，根据理想气体的等温变化，当压强减小时，体积一定增大，所以气缸的上底面距地面的高度将增大，B正确； 若大气温度升高，气体温度T升高，外界大气压不变，气体压强p不变，由盖—吕萨克定律可知，气体体积增大，活塞不动，所以气缸向上运动，即气缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、非选择题 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 =　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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.某同学用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图甲所示，实验中通过注射器示数读出气体体积V，用气压传感器记录气体压强p。 (1)关于本实验过程，下列说法正确的是　　。  A.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射 器筒 C.气压传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据 D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故A错误； 推拉活塞时，手不能握住注射器，防止对其起加热作用，故B错误； 13 14 15 气压传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化，需重新实验，故C错误； 活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故D正确。 (2)某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图乙中作出V与的关系图像。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 序号 V/mL p/(×105 Pa) /(×10-5 Pa-1) 1 18 1.038 0.963 2 16 1.160 0.862 3 14 1.311 0.763 4 12 1.512 0.662 5 10 1.784 0.560 6 8 2.178 0.459 7 6 2.793 0.358 答案　见解析图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 将表格中的数据在坐标轴中描出来，然后用直线连接起来，连线的时候，使尽可能多的点分布在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，图像如图所示 13 14 15 (3)本实验中，可以由V与 成　　　(选填“正比”或“反比”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 正比 当温度不变时，压强p与体积V的乘积是一个常数，则有pV=c，则V=c，可得V与成正比。 (4)由于在实验中未考虑软管中气体的体积，实验结果有一定的误差，此误差属于__________ (选填“系统误差”或“偶然误差”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 系统误差 由于在实验中未考虑软管中气体的体积，体积的读数值总是比实际值小，有一定的误差，此误差属于系统误差。 (5)由图像可以求得软管中气体的体积为 _____mL(保留2位有效数字)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.2 设软管中气体的体积为V0，由题图可知体积的读数值比实际值小V0，根据p(V+V0)=c，c为定值，有V=-V0，可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得斜率为20，则V0=0.358×20 mL-6 mL≈ 1.2 mL。 13.(2024·安徽卷)某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=30 L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1=-3 ℃，压强p1=2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃，大气压强p0取1.0×105 Pa。求： (1)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　2.5×105 Pa　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由查理定律可得 其中p1=2.7×105 Pa， T1=(273-3) K=270 K， T2=(273-23) K=250 K 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为p2=2.5×105 Pa (2)充进该轮胎的空气体积。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　 由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6 L。 14.(2023·潮州市高二期末)负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强)，如图所示，其内部空间对应的尺寸为2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm(长、宽、高)，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。隔离舱初始时温度为27 ℃，压强为p0=1.0×105 Pa；运送到某地区 后，外界温度变为12 ℃，大气压强变为p=0.855 ×105 Pa，已知负压舱导热良好且运输过程中与 外界没有气体交换，容积保持不变。 (1)求运送到该地区后负压舱内的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　0.95×105 Pa　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对负压隔离舱内部气体，根据理想气体状态方程得 初状态T0=300 K，p0=1.0×105 Pa，末状态T1=285 K，解得p1=0.95×105 Pa (2)若运送到该地区后需将负压舱内部分气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求向外界排出的空气占原空气的百分比。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　10% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 到当地后对气体，初状态 V0=2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm=7.5 m3 末状态p=0.855×105 Pa 根据玻意耳定律得p1V0=pV 在末状态排出气体的体积ΔV=V-V0 体积占比η=×100% 代入数据解得η≈10% 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 $$