第二节 气体实验定律（Ⅱ）（分层作业）物理粤教版选择性必修第三册

第二节 气体实验定律（Ⅱ） 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、热力学温度 查理定律 1 考点二、盖-吕萨克定律 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、热力学温度 查理定律 1．关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．-33℃与240.15K表示不同的温度 B．摄氏温度与热力学温度都不可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了（273.15＋t）K 2．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276.15K D．热力学温度升高3K，摄氏温度升高3℃ 3．小龙同学设计了一种测温装置，其结构如图所示.球形烧瓶A为测温泡，内封有一定质量的理想气体，细管B连通水银柱，通过水银柱高度变化反映气体压强变化，从而实现温度测量，已知大气压强， (1)初始时环境温度细管内水银柱高度求此时烧瓶内气体的压强 (2)细管B横截面积忽略不计，当环境温度变化后，细管内水银柱高度变为12cm，求此时的环境温度t2（用摄氏温度表示）； (3)在（2）中，若考虑细管B的横截面积，则实际环境温度t'₂ t₂（选填“大于”“小于”或“等于”）。 4．功夫茶讲究“烫杯热罐”，冲泡时需用热水淋烫茶具以激发茶香。如图甲所示为一款功夫茶专用陶瓷茶杯，冲泡时先在杯中倒入半杯滚烫的茶汤，迅速盖上配套的陶瓷杯盖（避免茶香散失）。刚盖上杯盖瞬间，杯中气体的压强为、温度为；静置片刻后，杯中气体温度升至某一温度时，此时杯盖刚好要被内部气体顶起。已知大气压强恒为，杯盖质量为m，杯盖边沿圆形截面的直径为d，杯盖与杯口接触光滑（无摩擦），且盖沿不漏气，不考虑茶汤蒸发对气体质量的影响，杯中气体可视为理想气体，重力加速度大小为g，求： (1)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强； (2)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度。 5．(25-26高三上·贵州部分学校·期中)其物理兴趣小组设计了一个简易的低温、高温报警装置，图为该装置的原理图，一导热汽缸固定在水平面上，并用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的横截面积为，活塞上端通过一不可伸长的轻质细绳与一拉力传感器相连，拉力传感器通过一数据处理器与低温、高温报警器连接，活塞的质量。初始时，环境温度为27℃，拉力传感器的读数为10N；当拉力传感器的读数大于等于时，数据处理器处理数据后就会通过报警器进行低温报警，当拉力传感器的读数为0时，数据处理器处理数据后就会通过报警器进行高温报警。已知重力加速度，大气压强，求： (1)初始时，汽缸内气体的压强； (2)低温、高温报警器报警时的临界温度、。 6．(25-26高三上·广东湛江·期中)有一个热水瓶，体积为2L，里面装入一半87°C的热水，然后立刻盖上圆柱形的瓶塞，瓶塞的底面积为，过了一段时间，瓶内水温降低到。已知大气压强为 ，热力学温度与摄氏温度的关系为，瓶塞密封良好不漏气且重力和摩擦力可以忽略不计，瓶中气体可视为理想气体，不考虑瓶内水蒸气的影响。 (1)在温度下降时，试从微观角度分析说明热水瓶内的气体压强的变化。 (2)此时瓶中气体压强为多大？如果要拔开瓶塞，至少需要多大的力？ 考点二、盖-吕萨克定律 7．一定质量的理想气体发生图中到的状态变化，下列对该变化描述正确的是（　　） A．气体的压强增大 B．气体的压强减小 C．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数减少 D．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数不变 8．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)物理学常用图像或示意图描述现象及其规律，甲图是一定质量理想气体的等压变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是悬浮在水中的炭微粒每隔一定时间的位置折线图，下列对四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，图线①对应的气体压强较高 B．图乙中，图线②对应的气体温度较高 C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在相隔的时间内沿直线运动 9．(24-25高二下·湖北武汉问津联盟·月考)一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p-T图象如图所示。在A状态时的体积为V0。 (1)求出B状态和C状态的体积。 (2)试画出从A状态到B状态，从B状态到C状态，最后回到A状态所对应的V-T图象和p-V图象。（不需要解答过程，作图时要用V0、p0、T0标识出坐标轴的标度） 10．如图，一竖直放置的圆柱形容器内密封有一定量的理想气体，一质量为2kg的活塞可在容器内无摩擦滑动，活塞的面积为，静止时活塞下边缘位于处，与容器底部的距离为24cm。已知大气压强为，初始时，容器内气体的温度与外界环境温度同为301K，取。 (1)求活塞静止于处时，容器内气体的压强； (2)在活塞上放置一物体（未画出），再次静止时活塞下边缘位于处（该过程中气体温度视为不变），已知间的距离为3cm，求该物体的质量： (3)再加热使容器内气体温度缓慢升高，求活塞下边缘刚好回到a处时气体的温度。 11．(25-26高三上·湖南邵阳绥宁县第一中学·期中)如图中一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量m=2kg、横截面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞右上方固定一个大小不计的卡销，它们相距d=4 cm。当缸内温度为T1=240 K时，活塞与缸底相距h0=8cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)当活塞刚好接触卡销时，求缸内气体温度T2； (2)当缸内气体温度为390K时，求力传感器的示数。 12．如图为一简易恒温控制装置，一根足够长的玻璃管竖直放置在水槽中，玻璃管内装有一段长L=4cm 的水银柱，水银柱下方封闭有一定质量的气体（气体始终处在恒温装置中且均匀受热）。开始时，开关S断开，水温为27℃，水银柱下方空气柱的长度为L0=20cm，电路中的A、B部分恰好处于水银柱（水银可导电）的正中央。闭合开关S后，电热丝对水缓慢加热使管内气体温度升高；当水银柱最下端恰好上升到A、B处时，电路自动断开，电热丝停止加热，大气压强p0=76cmHg不变。则水温为多少时电路自动断开？ 13．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（　　） A．在过程A→C中，气体的压强不变 B．在过程C→B中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 14．(24-25高一下·福建福州长乐第一中学·月考)一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→a过程V-T图像如图，下列说法正确的是（　　） A．a状态的压强小于b状态的压强 B．b状态的压强小于c状态的压强 C．c状态的压强大于a状态的压强 D．c状态每个分子的动能都比a状态的大 15．(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·月考)量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的、图像或图像上，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 16．(25-26高三上·广东深圳·期中)如图所示，质量为的汽缸用细线悬吊，缸内活塞与固定在地面上的轻杆连接，活塞的面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为，环境温度为，细线上拉力等于，活塞到缸底的距离为，重力加速度为，汽缸和活塞的导热性能良好。 (1)现缓慢升高环境温度，当悬线的拉力刚好为零时，环境的温度为多少； (2)若环境温度不变，剪断细线，从剪断细线至汽缸最终静止（汽缸未与地面接触），汽缸下降的高度为多少。 17．图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。 (1)写出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图甲中TA的温度值。 (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程。 18．(25·新课标·真题)（多选）如图，一定量的理想气体先后处于图上三个状态，三个状态下气体的压强分别为，则（   ） A． B． C． D． 19．(25·河南·真题)（多选）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为和，。则（　　） A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移 B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移 C．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移 D．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移 20．(25·海南·真题)如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 气体实验定律（Ⅱ） 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、热力学温度 查理定律 1 考点二、盖-吕萨克定律 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、热力学温度 查理定律 1．关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．-33℃与240.15K表示不同的温度 B．摄氏温度与热力学温度都不可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了（273.15＋t）K 【答案】C 【详解】A．根据公式T=t+1.15K 可知-33℃对应的热力学温度为-33+1.15K=2.15K 即-33℃与1.15K表示相同的温度，故A错误； B．摄氏温度可以取负值，如-10℃，而热力学温度最低为0K，不可能取负值，故B错误； C．根据公式T=t+1.15K 可知，热力学温度与摄氏温度的变化量满足 因此温度变化1℃，也就是温度变化1K，故C正确； D．初始状态热力学温度为T1=t+1.15K 末状态热力学温度为T2=2t+1.15K 温度变化量为 即温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了tK，故D错误。 故选C。 2．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276.15K D．热力学温度升高3K，摄氏温度升高3℃ 【答案】D 【详解】A．温度是物体冷热程度的量度，而温标是温度的标定方法（如摄氏温标、热力学温标），二者本质不同，故A错误； B．热力学温度以绝对零度为起点，不可能取负值；摄氏温度可以取负值，故B错误； C．摄氏温度与热力学温度在数值上有 可知温度变化量在数值上满足 可知摄氏温度升高3℃，热力学温度同样升高3K，故C错误； D．由C选项分析可知，热力学温度升高3K时，摄氏温度也升高3℃，故D正确。 故选D。 3．小龙同学设计了一种测温装置，其结构如图所示.球形烧瓶A为测温泡，内封有一定质量的理想气体，细管B连通水银柱，通过水银柱高度变化反映气体压强变化，从而实现温度测量，已知大气压强， (1)初始时环境温度细管内水银柱高度求此时烧瓶内气体的压强 (2)细管B横截面积忽略不计，当环境温度变化后，细管内水银柱高度变为12cm，求此时的环境温度t2（用摄氏温度表示）； (3)在（2）中，若考虑细管B的横截面积，则实际环境温度t'₂ t₂（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)60cmHg (2) (3)大于 【详解】（1）气体压强等于大气压强与水银柱产生的压强之差，即 （2）气体做等容变化，由查理定律 其中， 代入查理定律解得 摄氏温度 （3）若考虑细管B的横截面积，水银柱要达到相同高度时，需要更高的温度，即考虑细管B的横截面积，则实际环境温度 4．功夫茶讲究“烫杯热罐”，冲泡时需用热水淋烫茶具以激发茶香。如图甲所示为一款功夫茶专用陶瓷茶杯，冲泡时先在杯中倒入半杯滚烫的茶汤，迅速盖上配套的陶瓷杯盖（避免茶香散失）。刚盖上杯盖瞬间，杯中气体的压强为、温度为；静置片刻后，杯中气体温度升至某一温度时，此时杯盖刚好要被内部气体顶起。已知大气压强恒为，杯盖质量为m，杯盖边沿圆形截面的直径为d，杯盖与杯口接触光滑（无摩擦），且盖沿不漏气，不考虑茶汤蒸发对气体质量的影响，杯中气体可视为理想气体，重力加速度大小为g，求： (1)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强； (2)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当杯盖刚好要被顶起时，根据力的平衡有 又 解得 （2）设杯盖刚好要被顶起时杯中气体的温度为T，由查理定律可得 解得 5．(25-26高三上·贵州部分学校·期中)其物理兴趣小组设计了一个简易的低温、高温报警装置，图为该装置的原理图，一导热汽缸固定在水平面上，并用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的横截面积为，活塞上端通过一不可伸长的轻质细绳与一拉力传感器相连，拉力传感器通过一数据处理器与低温、高温报警器连接，活塞的质量。初始时，环境温度为27℃，拉力传感器的读数为10N；当拉力传感器的读数大于等于时，数据处理器处理数据后就会通过报警器进行低温报警，当拉力传感器的读数为0时，数据处理器处理数据后就会通过报警器进行高温报警。已知重力加速度，大气压强，求： (1)初始时，汽缸内气体的压强； (2)低温、高温报警器报警时的临界温度、。 【答案】(1) (2)、 【详解】（1）对活塞进行受力分析，由平衡条件得 解得 （2）当拉力 时，低温报警，此时气体压强为，活塞平衡 低温报警时汽缸内气体的压强 当拉力 时，高温报警，此时气体压强为，活塞平衡 高温报警时汽缸内气体的压强 由于绳子不可伸长，气体为等容变化，由查理定律 可得 低温报警时温度，高温报警温度 由  代入数据解得、 则低温、高温报警器报警时的临界温度、分别为、77℃。 6．(25-26高三上·广东湛江·期中)有一个热水瓶，体积为2L，里面装入一半87°C的热水，然后立刻盖上圆柱形的瓶塞，瓶塞的底面积为，过了一段时间，瓶内水温降低到。已知大气压强为 ，热力学温度与摄氏温度的关系为，瓶塞密封良好不漏气且重力和摩擦力可以忽略不计，瓶中气体可视为理想气体，不考虑瓶内水蒸气的影响。 (1)在温度下降时，试从微观角度分析说明热水瓶内的气体压强的变化。 (2)此时瓶中气体压强为多大？如果要拔开瓶塞，至少需要多大的力？ 【答案】(1)见解析 (2)， 【详解】（1）由于瓶塞密封良好不漏气，则瓶中气体的体积不变，气体分子数密度不变。 温度降低时，气体分子的平均动能减小。 气体分子对器壁单位面积的压力减小，则热水瓶内的气体压强减小。 （2）气体做等容变化 初状态 末状态 根据查理定律可得 解得 对瓶塞进行受力分析，如图所示 考点二、盖-吕萨克定律 7．一定质量的理想气体发生图中到的状态变化，下列对该变化描述正确的是（　　） A．气体的压强增大 B．气体的压强减小 C．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数减少 D．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数不变 【答案】C 【详解】AB．理想气体状态方程为 热力学温度T与摄氏温度t的关系为 从图像可知，B到A的过程中，图线是过的直线，说明这是等压变化，即气体的压强不变，故AB错误； CD．由于气体的压强不变，故气体分子对器壁单位面积的作用力不变，从B到A气体温度升高，所以气体分子热运动的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小，故C正确、D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)物理学常用图像或示意图描述现象及其规律，甲图是一定质量理想气体的等压变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是悬浮在水中的炭微粒每隔一定时间的位置折线图，下列对四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，图线①对应的气体压强较高 B．图乙中，图线②对应的气体温度较高 C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在相隔的时间内沿直线运动 【答案】B 【详解】A．根据可得 图像的斜率表示，图像的斜率越大，对应的气体压强就越小，所以图线①对应的气体压强较低，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率就越大，对应的速率大的分子占比就越大，所以图线②对应的气体温度较高，故B正确； C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误； D．图丁中是在相等时间内炭微粒的位置连线，在相隔的时间内，炭微粒做的是无规则运动，故D错误。 故选B。 9．(24-25高二下·湖北武汉问津联盟·月考)一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p-T图象如图所示。在A状态时的体积为V0。 (1)求出B状态和C状态的体积。 (2)试画出从A状态到B状态，从B状态到C状态，最后回到A状态所对应的V-T图象和p-V图象。（不需要解答过程，作图时要用V0、p0、T0标识出坐标轴的标度） 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）对气体A→B的过程，由盖—吕萨克定律得 解得 B→C的过程，根据玻意耳定律，有 解得 （2）V-T图象和p-V图象分别如图甲、乙所示。 10．如图，一竖直放置的圆柱形容器内密封有一定量的理想气体，一质量为2kg的活塞可在容器内无摩擦滑动，活塞的面积为，静止时活塞下边缘位于处，与容器底部的距离为24cm。已知大气压强为，初始时，容器内气体的温度与外界环境温度同为301K，取。 (1)求活塞静止于处时，容器内气体的压强； (2)在活塞上放置一物体（未画出），再次静止时活塞下边缘位于处（该过程中气体温度视为不变），已知间的距离为3cm，求该物体的质量： (3)再加热使容器内气体温度缓慢升高，求活塞下边缘刚好回到a处时气体的温度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）活塞静止于处时，由平衡条件有 解得 （2）设该物体的质量为，活塞静止于处时，由平衡条件有 容器内气体等温变化，有 解得 （3）活塞回到的过程，容器内气体为等压变化，有 解得 11．(25-26高三上·湖南邵阳绥宁县第一中学·期中)如图中一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量m=2kg、横截面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞右上方固定一个大小不计的卡销，它们相距d=4 cm。当缸内温度为T1=240 K时，活塞与缸底相距h0=8cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)当活塞刚好接触卡销时，求缸内气体温度T2； (2)当缸内气体温度为390K时，求力传感器的示数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，， 由盖-吕萨克定律有 代入数据解得 （2）方法一：活塞刚好接触到卡销及相互作用的过程中，缸内气体发生等容变化，由平衡条件有 由查理定律有 代入数据解得 方法二：由理想气体状态方程 其中， 解得 12．如图为一简易恒温控制装置，一根足够长的玻璃管竖直放置在水槽中，玻璃管内装有一段长L=4cm 的水银柱，水银柱下方封闭有一定质量的气体（气体始终处在恒温装置中且均匀受热）。开始时，开关S断开，水温为27℃，水银柱下方空气柱的长度为L0=20cm，电路中的A、B部分恰好处于水银柱（水银可导电）的正中央。闭合开关S后，电热丝对水缓慢加热使管内气体温度升高；当水银柱最下端恰好上升到A、B处时，电路自动断开，电热丝停止加热，大气压强p0=76cmHg不变。则水温为多少时电路自动断开？ 【答案】 【详解】当水银柱上升到A、B处时，电路自动断开，此时空气柱长度为 在此过程中空气柱的压强不变，根据盖—吕萨克定律有 其中 联立解得 则电路自动断开时的水温为 13．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（　　） A．在过程A→C中，气体的压强不变 B．在过程C→B中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 【答案】D 【详解】A．气体在过程A→C中发生等温变化，由（恒量）可知，体积减小，压强增大，故A错误； B．在C→B变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由（恒量）可知，温度升高，压强增大，故B错误； CD．在A→C→B过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确。 故选D。 14．(24-25高一下·福建福州长乐第一中学·月考)一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→a过程V-T图像如图，下列说法正确的是（　　） A．a状态的压强小于b状态的压强 B．b状态的压强小于c状态的压强 C．c状态的压强大于a状态的压强 D．c状态每个分子的动能都比a状态的大 【答案】B 【详解】A．由图可知，为等温变化，体积增大，压强减小，所以a状态的压强大于b状态的压强，故A错误； B．由图可知，为等容变化，温度升高，压强增大，所以b状态的压强小于c状态的压强，故B正确； C．根据理想气体状态方程 变形可得 可知为等压变化，故c状态的压强等于a状态的压强，故C错误； D．由图可知状态的温度大于状态的温度，因此状态分子的平均动能大于状态分子的平均动能，但不是状态的每个分子的动能都比状态的大，故D错误。 故选B。 15．(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·月考)量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的、图像或图像上，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．由题图可知，从气体发生等压膨胀，根据可知，图线为过原点的倾斜直线；从气体发生等温变化，气体体积减小，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等容变化，气体压强减小，温度降低，图线为平行横轴的直线；故A错误，B正确； C．由题图可知，从气体发生等压膨胀，气体温度升高，图线为平行纵轴的直线，故C错误； D．由题图可知，从气体发生等压膨胀，气体温度升高，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等温变化，气体压强增大，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等容变化，根据，可知图线不是过原点的直线，故D错误。 故选B。 16．(25-26高三上·广东深圳·期中)如图所示，质量为的汽缸用细线悬吊，缸内活塞与固定在地面上的轻杆连接，活塞的面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为，环境温度为，细线上拉力等于，活塞到缸底的距离为，重力加速度为，汽缸和活塞的导热性能良好。 (1)现缓慢升高环境温度，当悬线的拉力刚好为零时，环境的温度为多少； (2)若环境温度不变，剪断细线，从剪断细线至汽缸最终静止（汽缸未与地面接触），汽缸下降的高度为多少。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设开始时缸内气体压强为，对汽缸研究，根据平衡条件有 解得 细线拉力刚好为零时， 缸内气体压强 该过程气体发生等容变化，则有 解得 （2）环境温度不变，剪断细线后，最终静止时，缸内气体的压强为 设活塞最终到缸底的距离为，气体发生等温变化，则有 解得 因此汽缸下降的高度为 17．图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。 (1)写出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图甲中TA的温度值。 (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程。 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）由题图甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以A→B是等压变化，即，由题图甲可知，由B→C是等容变化；根据盖—吕萨克定律可得 代入数据，解得 （2）根据查理定律得 又因为 代入数据，解得 则可画出由状态A→B→C的图像如图所示 18．(25·新课标·真题)（多选）如图，一定量的理想气体先后处于图上三个状态，三个状态下气体的压强分别为，则（   ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】根据理想气体的状态方程有 变形有 则V—T图线上的点与坐标原点连线的斜率代表 则由题图可知pc > pb = pa 故选AD。 19．(25·河南·真题)（多选）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为和，。则（　　） A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移 B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移 C．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移 D．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移 【答案】AC 【详解】AB．由题干可知初始左右气体的压强相同，假设在升温的过程中板不发生移动，则由定容过程 可得左侧气体压强增加量多，则板向右移动；A正确B错误； CD．保持温度不变移动相同的距离时 ， 同理得， 若P不移动，则，故 ，则，向右移动，C正确D错误。 故选AC 20．(25·海南·真题)如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 （2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $