气体状态变化专项复习题 一、气体压强的计算 【1】如图中两个汽缸质量均为 M，内部横截面积均为 S，两个活塞的质量均为 m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两 个汽缸内分别封闭有一定质量的空气 A、B，大气压强为 p0，重力加速度为 g， 求封闭气体 A、B 的压强各多大？ 【2】若已知大气压强为 p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为 ρ， 重力加速度为 g，求各被封闭气体的压强． 二、气体状态变化规律的应用 【1】关于理想气体的说法正确的是 ( ) A. 只有当温度很低时，实际气体才可当作理想气体 B. 只有压强很大时，实际气体才可当作理想气体 C. 在常温常压下，许多实际气体可当作理想气体 D. 所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体 【2】(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理 论的观点分析，这是因为(　　) A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C．气体分子的总数增加 D．单位体积内的分子数目增加 【3】已知离地面越高时大气压强越小，温度也越低。现有一气球由地面向上 缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何 ( ) A. 大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积增大 B. 大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气体体积减小 C. 大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积减小 D. 大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大 【4】如图所示，两端开口的足够长 U 型玻璃管，左管插入足够大的水银槽 中，右管内有一段水银柱，管中封闭有一定质量的理想气体，左管始终没有离 开水银面，下列说法中正确的是（ ） A．保持管子不动而将气体的温度降低一些，则右管内水银柱不动 B．保持管子不动而将气体温度升高一些，则左管内外液面高度差增大 C．保持温度不变，把管子向上移动一些，则左管内外液面高度差增大 D．保持温度不变，把管子向下移动一些，则封闭气体的体积不变 C 变为 57� C ，用热力学温标表示，温度 【5】密闭在钢瓶中的气体，温度从 27� 升高了______ K ，气体的压强变为初始压强的________倍。 【6】气缸长为 L=1m（气缸的厚度可忽略不计），开口向上固定在水平面上， 气缸中有横截面积为 S=100cm2 的光滑活塞，活塞质量 m=10kg，活塞封闭了一 定质量的理想气体，此时气柱长度为 L1=0.4m．已知大气压为 p0=1×105Pa．现缓 慢拉动活塞，拉力最大值为 F=600N，试通过计算判断：保持温度不变，能否将 活塞从气缸中拉出？（取重力加速度 g=10m/s2） 【7】有一内径相同的 U 形玻璃细管 ABCD，A 端封闭、D 端开口，AB、CD 长度均为 40cm，BC 长度为 19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在 A 端，竖直段水银柱长为 18cm，水平段水银柱长为 4cm，如图所示。已知大气 压强为 75cmHg，温度为 270C，现将 U 形玻璃细管以 BC 为轴缓慢翻转直到 A、D 端竖直向上，求： (1)翻转后 AB 管中水银柱的长度； (2)保持 A、D 端竖直向上，缓慢升高 A 中气体的温度，使 CD 管中的水银柱长 度变为 18cm，求此时气体的温度。 【8】如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内 装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体 A，右管上端与大气 相通，下管用活塞顶住。开始时左、右两管的水银面恰好相平，气体 A 的长度 为 20cm，环境温度为 304k。已知大气压强恒为 76cmHg，现用外力缓慢向 上推活塞，使气体 A 的长度变为 19cm。 (1)求此时左、右两管水银面的高度差； (2)再将活塞固定，对气体 A 缓慢加热，使其长度变回 20cm。求此时气体 A 的 温度。 【9】如图所示为一水平放置的导热性能良好的 U 形玻璃管，左端封闭，右端 开口，左端竖直管与水平管的粗细相同，右端竖直管与水平管的横截面积之比 为 2:1。一段长为 12cm 的水银柱位于图中所示位置且封闭一段空气柱，周围 环境的温度为 270C，大气压强为 75cmHg，求： (1)若周围环境的温度缓慢降到 -30C 时空气柱的长度是多少？ (2)若周围环境的温度缓慢上升到 1190C 时空气柱的长度是多少？ 三、气体状态变化的图像 【1】如图所示， 、 表示两部分气体的等压线，根据图中信息可知，当 ，气体 的体积比气体 的体积大 ( A. B. C. 【2】如图所示是一定质量的理想气体的 程中，其体积 ( ) D. 图像，在气体由状态 变化到 的过 ) A. 一定不变 B. 一定减小 C. 一定增大 D. 不能判定怎样变化 【3】有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”，分别得到如下 四幅图象 如图所示 。则如下的有关他们的说法，不正确的是 ( ) A. 若甲研究的是查理定律，则他作的图象可能是图 B. 若乙研究的是玻意耳定律，则他作的图象是图 C. 若丙研究的是查理定律，则他作的图象可能是图 D. 若丁研究的是盖 吕萨克定律，则他作的图象是图 【4】(多)如图所示，由导热性良好材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气 体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细 管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强 与外界的温度保持不变。下列各个描述气缸中被封闭的理想气体状态变化的图 像中与上述过程不相符合的是 ( A. B. ) C. D. 【5】(多)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关 于这两个图像的正确说法是 ( ) A. 甲是等压线，乙是等容线 B. 乙图中 p-t 图线与 t 轴交点对应的温度是-273.150C，而甲图中 V-t 图线与 t 轴的交点不一定是-273.150C C. 由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是 p 与 t 成直线关系 D. 满足乙图变化规律的气体，温度每升高 10C，压强增加量相同 四、多研究对象的问题 【1】在一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成 、 两部分空 间，在 、 两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定， 部分 气体的体积大于 部分气体的体积，温度相同，如图所示。若拔出销钉后，达到 平衡时， 、 两部分气体的体积 与 的大小关系是 A. B. C. D. 条件不足，不能确定 【2】在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端 各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别 为 l1=18.0 cm 和 l2=12.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。现将 U 形管 缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求 U 形管 平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。 【3】如图所示，粗细均匀的 U 形管竖直固定，左管上端封闭，右管上端开口 且足够长，用两段水银封闭了 A、B 两部分理想气体，下方水银的左、右液面 高度相差 L ，右管上方的水银柱高 h=14cm。初状态环境的热力学温度为 300k，A 中气体的长度 L1=30cm，外界大气压强恒为 p0=76cmHg。现保持 温度不变，在右管中缓慢注入高度 h 75cm 的水银，此时下方水银左、右液面 等高。然后给 A 中气体缓慢升温，使 A 中气体长度变为 40cm，此时左管竖直 部分仍有水银。求： (1)初始水银的左，右液面的高度差 L ； (2)升温后的热力学温度 T(结果保留三位有效数字)。 【4】如图所示，一定质量的气体放在体积为 V0 的导热容器中，室温 T0=300K。有一光滑薄导热活塞 C 将容器分成 A、B 两室，B 室的体积是 A 室 体积的三倍，A 室容器上连接有一管内体积不计的足够长 U 形管，两边水银柱 高度差为 76cm，右室容器中连接有一阀门 k’，可与大气相通。已知外界大气 压等于 76cmHg(1atm)。 (1)若 A 室内气体的温度保持不变，则将阀门 K 打开后，A 室的体积变成多少？ (2)若打开阀门 k 后将容器内的气体从 300k 分别加热到 450k 和 750k，则 U 形管内两边水银柱的高度差各为多少？ 五、气体质量变化的问题 【1】用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为 自行车内胎的容积为 ， ，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那 么打了 次后胎内空气压强为 （ A. 的空气 B. ) C. D. 【2】用活塞式抽气机在温度不变的情况下从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后， 瓶内气体的压强减小到原来的 ，要使容器内剩余气体的压强减为原来的 ，抽 气次数应为 ( A. ) B. C. D. 【3】一个容积恒为 V0 的气罐，经检测内部封闭有压强为 3p0、温度为 300k 的气体(可视为理想气体).现将罐内气体压强变为 p0． (1)仅降低气体的温度，则气体温度要降低到多少? (2)仅缓慢地放出一部分气体(罐内气体温度不变)，求气罐内剩余气体的质量与 原来总质量的比值． 参考答案 一、气体压强的计算 【1】答：　p0＋　p0－ 【2】答：甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1 二、气体状态变化规律的应用 【1】 ( C )【2】(　BD　)【3】 ( C )【4】（ D ）【5】 答：30 1.1 【6】答：不能将活塞从气缸中拉出 【7】答：（1） ；（2）T3=750k t3=4770C， 【8】答：(1)左、右水银面高度差 (2) 【9】答：(1)气柱长度是 72cm (2)空气柱长度为 98cm. 三、气体状态变化的图像 【1】 ( D )【2】 ( D )【3】 ( C )【4】 ( ABC )【5】 ( AD ) 四、多研究对象的问题 【1】(A) 【2】答:22.5 cm　7.5 cm 【3】答：(1) L =20cm (2)745k 【4】答：(1)若 A 室内气体的温度保持不变，则将阀门 k 打开后，A 室的体积 V0 变成 2 ；(2)若打开阀门 k 后将容器内的气体从 300k 分别加热到 400k 和 750k，则 U 形管内两边水银柱的高度差各分别为 0