2.3 查理定律和盖-吕萨克定律基础巩固 2021—2022 学年高中物理沪教 版（2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，绝热隔板 K 把绝热气缸分隔成两部分，K 与气缸的接触是光滑的，隔板 K 用销钉固定，两 部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a、b，a 的体积大于 b 的体积．气体分子之间相互作用势 能的变化可忽略．现拔去销钉（不漏气），当 a、b 各自达到新的平衡时( ) A．a 的体积小于 b 的体积 B．a 的体积等于 b 的体积 C．在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同 D．a 的温度比 b 的温度高 2．在“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”的实验中，通过逐渐加入热水使密闭气体温 度升高，用压强传感器和温度传感器测量压强和温度．下列四个装置中最合理的是 A． B． C． D． 3．一定质量的理想气体，初始状态为 p、V、T．经过一系列状态变化后，压强仍为 p，则下列过程中可以 实现的是 （ ） A．先等温膨胀，再等容降温 B．先等温压缩，再等容降温 C．先等容升温，再等温压缩 D．先等容降温，再等温膨胀 4．在玻璃瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖很难拧开，由此可推断瓶内气体可能发生的 变化是（　　） A．温度降低，压强减小 B．温度降低，压强不变 C．温度降低，压强增大 D．温度升高，压强减小 5．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．两个分子间距离减小时，其分子势能一定增大 C．气体压强与气体分子的平均动能、单位体积内的分子数有关 D．压强较大的气体不易被压缩是因为气体分子间存在斥力 6．三种气体在相同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中 f (v ) 表示 v 处单位速率区间内的分子 数百分率，下列说法正确的是（　　） A．I 气体的分子平均动能最小 B．Ⅱ气体的分子平均速率最大 C．Ⅲ气体分子的质量最小 D．Ⅰ气体的曲线与 v 轴围成的面积最大 7．如图所示，水平固定的由两段粗细不同的细玻璃管组成的封闭容器中，一段水银柱将气体分成 A、B 两 部分，当水银柱静止时，下列判断错误的是（　　） A．水银柱两侧受到的气体压力大小不相等 B．A、B 两部分气体的压强相同 C．若两部分气体温度相同，现同时升高 10℃，则水银柱不动 D．若两部分气体温度相同，现同时降低 10℃，则水银柱向右移 8．在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图所示，当玻璃 管自由下落时，空气柱的长度将（　　） A．变长 B．变短 C．不变 D．无法确定 9．一定质量的理想气体从状态 M 经历过程 1 或者过程 2 到达状态 N，其 p—V 图像如图所示。在过程 1 中， 气体始终与外界无热量交换；在过程 2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化。状态 M、N 的温度分别 为 TM、TN，在过程 1、2 中气体对外做功分别为 W1、W2，则（　　） A．TM=TN B．TM<TN C．W1>W2 10．下列有关热现象和热规律的说法中正确的是（ D．W1<W2 ） ① 给自行车轮胎打气，越来越费力，证明分子间斥力在增大，引力在减小②用手捏面包，面包体积会缩小， 这是分子间有间隙的缘故③“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关④“月亮在白莲花般的云朵里穿 行、影动疑是玉人来”与分子热运动无关⑤内能包括所有分子的动能、势能和宏观具有的机械能 A．③④ B．①②③ C．②④ ⑤ D．①③⑤ 11．学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几 种方案.如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，“M”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是（　 ） A． B． C． D． 12．某同学利用如图所示的装置做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，先后测得 5 组 数据列于下表。如果读数和计算无误，分析数据发现随着实验的进行（　　） 序号 1 2 3 4 5 1.05 1.12 1.23 1.40 1.63 V 3.8 3.6 3.3 2.9 2.2 pV 3.99 4.03 4.06 4.06 3.59 p �105 pa A．有气体泄露 B．有空气进入 C．气体温度升高 D．气体不再近似遵守气体实验定律 13．在水平桌面上放置一水槽，质量为 截面积 S  2cm 2 ，整个管内封有压强为 m  40g （不包括管内气体质量）的一薄壁玻璃管长 p1  8.16 �104 Pa 、温度为 L1  40cm 、横 t  127℃ 的一定质量的理想气体，现将玻 璃管开口向下竖直插入 27℃的水中，打开封口，会有一部分水进入玻璃管内，最终管内气体的温度同水温 一致即 27℃（不考虑水升温因素），玻璃管可以竖直地浮在水中（未没入水中）如图所示。已知大气压强 p0  1.0 �105 Pa 为 T  t  273 K A． C． L2  0.12 m L2  0.24 m ，水的密度   1.0 �103 kg/ m 3 ，则玻璃管内气柱的长度 ； ； h  0.02 m h  0.02 m L2 ，重力加速度 g  10 m/ s 2 ，热力学温度与摄氏温度间的关系 h 和玻璃管露出水面的高度 分别为（　　） B． D． L2  0.12 m L2  0.24 m ； ； h  0.04 m h  0.04m 14．下列说法中错误的是（　　） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 D．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大 15．如图，竖直倒放的气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁 无摩擦。下列措施中，稳定后封闭气体压强变大的是（　　） A．升高气体温度 B．使气缸向上匀速运动 C．顺时针转 30° D．增加气缸质量 二、填空题（共 4 题） 16．等容变化：一定质量的某种气体，在______不变时，压强随温度变化的过程。 17．若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中 1→2 表示等压变化的是____（选填 “A”、“B”或“C”），该过程中气体的内能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）． 18．疫情期间，医院内的氧气用量增多，某医院将运输到医院的氧气瓶由寒冷的室外搬到温暖的室内，放 置一段时间后，不计温度对氧气瓶体积的影响，瓶内氧气的内能___________（选填“增大”或“减小”），瓶 内氧气分子在单位时间内对氧气瓶单位面积的撞击次数___________（选填“增多”或“减少”）。 19．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律． (1)关于该实验，下列说法正确的是( ) A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．空气柱的压强随体积的减小而减小 D．作出 p  1 的图象可以直观反映出 p 与 V 的关系 V (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的 p－V 图 象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 T1_____T2(选填“<”“＝”或“>”)． (3)另一小组根据实验数据作出的 V 1 p 图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原 因可能是_______________________________． 三、综合题（共 4 题） 20．常用的水银气压计是依据托里拆利原理制成，如图所示，管内水银柱上方封闭一部分空气，当大气压 强 P 为 75 厘米汞柱，环境温度为 27℃时，管内外水银面高度差为 60 厘米，管内被封闭的空气柱长度是 30 厘米。试求： (1)此时管内空气的压强为多大？ (2)将此装置移到高山上，环境温度为-3℃时发现管内外水银面高度差为 54 厘米，山上的大气压强多大？ （设试管顶到槽内水银面的高度不变） 21．汽车胎压监测系统在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警， 2 3 以确保行车安全。某品牌汽车单个轮胎的容积为 V  4 �10 m ，当胎压低于 200kPa 时，胎压监测器自动 报警。驾驶员启动汽车后发现胎压监测器报警，显示器显示左前车胎胎压 p  175kPa ，胎内气体温度 T1  280K T2  300K ，行驶一段路程到达汽车维修店时，胎内气体温度升高至 、压强 p0  1�105 Pa 、体积为 V T2  300K 。维修店工作人员将温度 的气体充入左前车胎，胎内压强升至 为 300K ，已知轮胎不漏气且不考虑胎内气体体积变化，求： 250kPa ，胎内气体温度仍 （1）充气前，胎内气体升高至 T2  300K 时，胎内气体的压强； （2）充入体积 V 的大小。 22．如图所示，一定质量的理想气体被活塞 EF 封闭在圆筒形的气缸 ABCD 内．气缸绝热，缸底到开口处 的距离 H＝2m．活塞 EF 绝热，厚度可忽略，横截面积 S ＝100cm2，质量为 m＝20kg．一长度为 L＝1m、 劲度系数为 k＝400N/m 的轻弹簧连接活塞和缸底．已知活塞 EF 处于初始位置时，弹簧处于原长，被封闭 气体初始时温度与室温均为 T1＝300K，大气压强 p0＝1.0×105Pa，不计一切摩擦，g＝10m/s2． ① 求被封闭气体的压强 p1 ② 若在顶部封闭固定另一个可导热的活塞后，再通过电热丝对下部被封闭气体缓慢加热，当活塞 EF 上升 x＝0.5m 时，下部被封闭气体的温度 T2 为多大？ 23．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率 分布规律而列出的。 各速率区间的分子数占总分子数的百分比 按速率大小划分的区间 (m/s) (%) 0℃ 100 ℃ 100 以下 1.4 0.7 100～200 8.1 5.4 200～300 17.0 11.9 300～400 21.4 17.4 400～500 20.4 18.6 500～600 15.1 16.7 6