2.3 查理定律和盖-吕萨克定律 一、选择题（共 15 题） 1．一定质量的理想气体状态变化的 P--T 图，如图所示，若用  a , b ,  c 和 Va、Vb、Vc 分别表示气体在 a、b、c 三种状态下的气体的密度和体积则（ ） A． C．  a  b   c Va  Vb  Vc  a  b   c Va  Vb  Vc B． D．  a  b   c Va =Vb  Vc  a  b   c Va  Vb  Vc 2．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 3．下列说法中正确的是 A．悬浮在液体中的微粒质量越大，布朗运动越显著 B．将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯清水都变成红色，说明分子间存在斥力 C．两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起，说明分子间存在引力 D．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力 4．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸在两个固定的竖直光滑挡板之间悬空而 静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，汽缸始终不接触地面。使缸内 气体温度总能与外界大气的温度相同，则下列结论中正确的是（　　） A．若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些 B．若外界大气压强增大，则汽缸的上底离地面的高度将增大 C．若大气压强不变，降低缸内气体温度，则活塞距地面的高度将不变 D．若大气压强不变，升高缸内气体温度，则汽缸的上底面距地面的高度将减小 C ，下午 2 时的温度为 25� C ，假定大气压无变化，则下午 2 时与上午 5．一房间，上午 10 时的温度为 15� 10 时相比较，房间内的（　　） A．空气密度增大 B．空气分子的平均速率增大 C．空气分子的速率增大 D．空气质量增大 6．在寒冷的冬天气温零下 33℃，某钢瓶内的液化气将用完时内部气体压强为 1.2×105pa，现用热水加热液 化气钢瓶使瓶内气压上升，以便继续使用一段时间．已知热水温度 77℃，则加热后瓶内气体压强约为 A．2.8×105pa B．1.8×105pa C．2.8×106pa D．1.8×106pa 7．以下说法正确的是 A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 8．气体温度升高，则该气体 A．每个分子的体积都增大 B．每个分子的动能都增大 C．速率大的分子数量增多 D．分子间引力和斥力都增大 9．下列说法中不正确的是 A．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 B．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它说明分子在不停息地做无规则运动 C．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 10．如图竖直放置的 U 形管，内有两段密度为  的液体，h1＝h2＝h，大气压强为 p0，则气柱 A 的压强为（ ） A．p0 B．p0＋  gh C．p0－  gh D．p0＋2  gh 11．如图所示为装有食品的密封包装袋在不同物理环境下的两张照片，甲摄于压强为 境下，乙摄于压强为 0.9P0 、气温为 10℃的环境下，其中 P0 P0 、气温为 18℃的环 为标准大气压，下列说法中正确的是（　 ） A．甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强 B．乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强 C．图中包装袋鼓起越厉害，袋内单位体积的气体分子数越多 D．图中包装袋鼓起越厉害，袋内气体分子的平均动能越大 12．一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的 27℃变为（　　） A．127K B．150K C．13.5℃ 13．根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是（　　） A．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈 B．气体的压强越大，气体分子的平均速率越大 C．气体的温度越高，气体分子的平均速率越大 D．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大 D．-23.5℃ 14．如图所示，密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温 度高于外界空气的温度时，则 A．氢分子的平均动能增大 B．氢分子的势能增大 C．容器内氢气的内能增大 D．容器内氢气的压强增大 15．如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为  ，一段水银柱将管内一定 质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向 a 端移动的情况是（　　） A．降低环境温度 B．在竖直平面内以 b 点为轴逆时针缓慢转动玻璃管 C．保持  角不变，使玻璃管减速上升 D．以过 b 端的竖直轴为转动轴转动玻璃管 二、填空题 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．如图所示，一定质量的理想气体，沿状态 A→B→C 变化，则温度最高的是_______状态，密度最大的 是_______状态（填“A”、“B”、“C”） 18．如图所示，容器 A、B 分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管相通，管内有一段水银柱将两种气 体隔开。当氢气的温度为 0℃，氧气的温度为 20℃时，水银柱保持静止。判断下列情况下，水银柱将怎样 移动（填“A”或“B”）。 ① 两气体均升高 20℃时，水银柱将向_________端移动； ② 两气体均降低 20℃，水银柱将向________端移动； ③ 氢气升高 10℃，氧气升高 20℃，水银柱将___________向端移动； ④ 若初状态如图所示，且气体的初温度相同，则两气体均降低 10℃时，水银柱怎样移动，水银柱将向___ ________端移动。 19．如图所示，一个质量为 M、上端开口的圆柱形导热气缸内有两个质量均为 m 的活塞 A、B，两活塞面 积均为 S，与气缸围成的空间 I、II 内分别封闭有一定质量的同种理想气体。现在活塞 A 的中间系一根细 线，将气缸悬挂在天花板上，气缸呈竖直状态，I、II 两部分体积相等，气体温度相同。已知两活塞与气缸 间光滑且不漏气，大气压强为 p0。重力加速度为 g，则 I 内理想气体的压强为___； I 内理想气体的质量___ ____（填“大于”“等于”或“小于”） II 内理想气体的质量。 三、综合题 20．如图所示，水平放置内壁光滑的圆柱形密闭汽缸，内有可自由活动的活塞将汽缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分。 活塞与汽缸左侧连接一轻弹簧，当活塞与汽缸右侧接触时弹簧恰好处于原长。开始Ⅱ内封闭有一定质量的 理想气体，Ⅰ内为真空，稳定时Ⅱ内气柱长度为 L1  0.1m ，此时弹簧力与活塞重力大小之比为 3: 4 。已知 C ，汽缸导热性能良好，活塞质量 m  4kg ，截面积 S  10cm 2 ，重力加速度 g 取 10m/s 2 开始环境温度为 27� 。 C ，求此时Ⅱ部分气体的压强； （1）将活塞锁定，将环境温度缓慢上升至 127� C 不变，解除活塞锁定，同时将汽缸逆时针缓慢旋转 90�，求稳定时Ⅱ部分气柱的 （2）保持环境温度127� 长度。 21．如图所示，K 是连通大气的阀门，C 为可上下移动的水银槽，容器 A 通过橡皮管与容器 B 相通，连通 A、B 管道的容积可忽略。先打开 K，移动 C，使 B 中水银面降低到与标记 M 相平，封闭气体温度为 31℃；然后关闭 K，使封闭气体温度降至 27°C，这时 B 中水银面升到与标记 N 相平，测出 C 中水银面比 标记 N 高 h1＝24cm。再打开 K，在容器 A 中装入某固体粉末，移动 C，使 B 内水银面降到 M 标记处；关闭 K，并保持封闭气体温度不变，缓缓提升 C，使 B 内水银面升到与 N 标记相平，测得 C 中水银面比标记 N 高 h2＝76cm。已知外界的大气压 p0=76cmHg，A 容器的容积和 B 容器的容积之和为 800cm3。求该固体粉末 的实际体积。 22．如图，横截面积为 1cm2、长为 100cm 的细长直玻璃管水平放置，其右端开口，左端用 20cm 长的水银 柱封闭了 40cm 长的空气柱。已知大气压强为 1×105Pa，温度为 27℃，假设空气为理想气体，27℃=300K。 （1）要把水银柱全部推出玻璃管，若缓慢加热玻璃管内空气，则左端的空气柱的温度至少升高到多少？ （2）将厚度不计的软木塞封闭管口，软木塞与玻璃管的最大静摩擦力为 10N。要把软木塞冲开，左端气 体温度至少为多少？（设管中右端空气温度恒为 27℃） 23．一根两端开口、横截面积为 S=2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足 够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长 L=21cm 的气柱，气体的温度 T1=280K，外界 大气压取 p0  1.0 �105 Pa （相当于 75cm 汞柱高的压强）。 （1）对气体加热，使其温度升高到 T2=320K，求此时气柱的长度； （2）在活塞上施加一个竖直向上的拉力 F=4N，保持气体的温度 T2 不变，求平衡后气柱的长度及此时管内 外水银面的高度差。 参考答案： 1．B 【详解】 根据理想气体状态方程： PV M  C ，可知从 a 到 b 体积不变即 V  V ，根据   可知，密度不变，即 a b V T PV  a  b ，从 b 到 c 温度不变，压强增大，根据理想气体状态方程： T  C ，可知体积减小，所以有： M Vc  Vb ，根据   V 可知， c  b ，由此可得： c  b   a ， Vc  Vb  Va ，故 B 正确，ACD 错误． 2．A 【详解】 瓶内气体的体积不变，经过一段时间后，气体的温度降低，根据 p C T 可知，气体压强减小，内外压强差变大，则瓶盖很难拧开。 故选 A。 3．C 【详解】 固体微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，固体微粒各个方向受力越趋近平衡，布朗运动越不明 显，故 A 错误；将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯清水都变成红色，说明分子在做无规则的运动，故 B 错误；两