高二物理气体实验定律练习题及答案

时间:2024.3.24

                      高二物理气体实验定律练习题

一、单选题

1.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是

A.p1 =p2,V1=2V2,T1= T2       B.p1 =p2,V1=V2,T1= 2T2

C.p1 =2p2,V1=2V2,T1= 2T2     D.p1 =2p2,V1=V2,T1= 2T2

2.已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能

A.先增大后减小                     B.先减小后增大

C.单调变化                     D.保持不变

3.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)

A.体积减小,温度降低                         B.体积减小,温度不变

C.体积增大,温度降低                         D.体积增大,温度不变

4.下列说法正确的是

A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力

C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小

D.  单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大

5.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的

A.温度和体积        B.体积和压强

C.温度和压强        D.压强和温度

6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC ,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则       

A. Pb >Pc,Qab>Qac          B. Pb >Pc,Qab<Qac   

C. Pb <Pc,Qab>Qac          D. Pb <Pc,Qab<Qac   

7.下列说法中正确的是

A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大

B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大

C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加

D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大

8.对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则

A  当体积减小时,V必定增加

B  当温度升高时,N必定增加

C  当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化

D  当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变

9.两端都封闭的玻璃管内,有衩一小段水银柱分隔的两部分气体和b升高相同温度时,水银柱向右移动的是哪个图                                            (    )

10.容积为20升的钢瓶充满氧气后,压强为30标准大气压,打开瓶闸阀让氧气分装到容积为5升的小瓶中去,若小瓶原来是真空的,分装到小瓶中的氧气压强为2标准大气压,分装中无漏气及温度变化,那么最多能装                                      (    )

(A)20瓶       (B)50瓶        (C)56瓶          (D)60瓶

11.活塞式抽气机的容积是被抽气的容器的容积的,若被抽气的容器中原来的气体的压强是一个标准大气压,当抽气机抽两次后(每抽完一次后,抽气机气缸内的气体都被排空,温度保持不变),容器中剩余气体的压强将是                                (    )

(A)零                     (B)为原来压强的

(C)为原来压强的         (D)为原来压强的

12.一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处,它的体积约变为原来体积的(温度不变)(    )

A.3倍           B.2倍           C.1.5倍             D.0.7倍

13.如下图所示,装有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连,管中有一小段水银柱将A、B两部分气体隔开.现使A、B温度同时升高,若A升温到T+ΔTA,B升温到T+ΔTB,已知VA=2VB,且水银保持不动,则(    )

A.ΔTA=ΔTB                 B.ΔTA=2ΔTB

C.ΔTA=ΔTB/2               D.ΔTA

14.下列说法正确的是(    )

A.玻意耳定律对于任何压强都适用

B.玻意耳定律对于任何温度都适用

C.常温常压的各种气体,可以当作理想气体

D.一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强跟温度成正比

15.如下图所示为质量一定的某种气体的P-T图线,在A、B、C三状态中,体积最大的状态应是(    )

A.A态           B.B态           C.C态           D.无法确定

         

图13.2-12                图13.2-13

16.如图13.2-13所示为某种一定质量的理想气体,由初态a经不同过程到达终态b,则关于a、b两点压强下列判断正确的是(    )

A.Pa=Pb         B.Pa>Pb                C.Pa<Pb         D.不能确定

二、双选题

17.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。

(1)关于气球内气体的压强,下列说法正确的是

A.大于大气压强                      B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的  D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是

A.球内气体体积变大          B.球内气体体积变小

C.球内气体内能变大          D.球内气体内能不变

18.对一定量的气体,下列说法正确的是

A.气体的体积是所有气体分子的体积之和

B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少

19.氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气

A.分子总数减少,分子总动能不变     B.密度降低,分子平均动能不变

C.吸收热量,膨胀做功               D.压强降低,不对外做功

20.对一定质量的气体,下列说法中正确的是

A.温度升高,压强一定增大      B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大

C.压强增大,体积一定减小      D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大

21.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,其中表示等压变化的是        (填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能      (增“增加”、“减少”或“不变”).

22.一只汽车轮胎, 充足气体时的体积是0.8 m3,压强是5.7×105 Pa.装在汽车上后(汽车静止), 受到车身的压力而发生形变, 体积减小到0.76 m3, 这时轮胎内气体的压强为         Pa.

23.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中AB过程为等压变化,BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3,TA=TC=300K、TB=400K。

(1)求气体在状态B时的体积。

(2)说明BC过程压强变化的微观原因

(3)设AB过程气体吸收热量为Q1,BC过程 气体  放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小说明原因。

24、1679年法国物理学家帕平发明了高压锅,现在高压锅在我国城乡被广泛使用,高压锅与普通铝锅不同,锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧,加上锅盖与锅体之间的橡皮制的密封圈,所以锅体与锅盖之间不会漏气,在锅盖中间有一个排气孔,上面再盖上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住,当加热高压锅,锅内气体压强增大到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,这时高压蒸汽就从排气孔向外排出,由于高压锅内压强大,温度高,食物易煮烂,若已知某高压锅的限压阀质量为0.05kg.排气孔直径为0.4 cm,则锅内气体的压强可达多少?设压强每增加3.6×l03Pa,水的沸点增加1℃,则锅内最高温度可达到多少?(P0 =1.0×l05Pa)

理想气体练习答案

1.       D2B3C

4答案:A

解析:本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。

5答案:A

6C

解析:由于温度是分子平均动能的标志,所以气体分子的动能宏观上取决于温度;分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定,宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。

7答案:D

8答案:C  9 A  10 C  11 C   12.C  13.A  14.C  15.C  16.C  (提示:过a、b两点分别作出等压线,当温度相同时,体积大的压强小,由于Va>Vb,所以Pa<Pb)

17答案:(1)AD ;(2)BD;

18BC

19BC

20答案:BD

21C, 增加

22、_6.0×105 Pa.

23、解析:设气体在B状态时的体积为VB,由盖--吕萨克定律得,,代入数据得

(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变小,气体分子平均动能减小,导致气体压强减小。

(3)大于;因为TA=TB,故AB增加的内能与BC减小的内能相同,而AB过程气体对外做正功,BC过程气体不做功,由热力学第一定律可知大于

考点:压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

24、解:高压锅内压强可达到,                                                      (6分)

 

锅内水最高温度可达到                                (6分)

 

第二篇:气体实验定律


气体实验定律

一、气体实验定律

1、玻意耳定律

(1)内容:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比;或者说压强跟体积的乘积是不变的。

玻意耳定律是实验定律,不论什么气体,只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件,都近似地符合这个定律。

(2)数学表达式:  p1V1=p2V2或pV=恒量

(3)等温线(P-V图像如图):

2、查理定律

(1)内容:体积不变时,一定质量气体的压强与热力学温度成正比。

查理定律是个实验定律。不论什么气体,只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件,都近似地符合这个定律。

(2)数学表达式:

(3)等容线(P-T图像):

2、盖·吕萨克定律

(1)内容:压强不变时,一定质量气体的体积与热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律是个实验定律。不论什么气体,只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件,都近似地符合这个定律。

(2)数学表达式:

(3)等压线(V-T图像):

【典型例题】

例1、一个气泡从水底升到水面时,它的体积增大为原来的3倍,设水的密度为ρ=1×103kg/m3,大气压强p0=1.01×105Pa,水底与水面的温度差不计,求水的深度.取g=10m/s2

例2、要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm,则在20℃下对瓶子充气时,瓶内压强最多为多少?瓶子的热膨胀不计.

例3、内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127℃.

(1)求气缸内气体的最终体积;

(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化.(大气压强为1.0×l05Pa)

【反馈练习】

1、两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空,球形容器的半径为R,大气压强为p,使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离,应施加的力F至少为[   ]

A、4πR2p     B、2πR2p       C、πR2p       D、πR2p

2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上,假定水的温度一定,大气压强为76cmHg,则气泡升到水面时的体积约为原来的[   ]

A、3倍     B、4倍    C、5倍    D、5.5倍

3、密闭容器中装有某种理想气体,当温度从t1=50℃升到t2=100℃时,气体的压强从p1变化到p2,则[  ]

A、p2/p1=2      B、p2/p1=1/2        C、p2/p1=1     D、1<p2/p1<2

4、一定质量的气体,处于平衡状态I,现设法使其温度降低而压强增大,达到平衡状态  II,则[     ]

   A、状态I时气体的密度比状态II时的大

   B、状态I时分子的平均动能比状态lI时的入

   C、状态I时分子间的平均距离比状态II时的大

   D、状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大

5、竖直的玻璃管,封闭端在上,开口端在下,中间有一段水银,若把玻璃管稍倾斜一些,但保持温度不变,则:[     ]

   A、封闭在管内的气体压强增大    B、封闭在管内的气体体积增大

   C、封闭在管内的气体体积减小    D、封闭在管内的气体体积不变

6、如图所示,两端开口的U形玻璃管中,左右两侧各有一段水银柱,水银部分封闭着一段空气,己知右侧水银还有一段水平部分,则:

(1)若向右侧管中再滴入少许水银,封闭气体的压强将            

(2)若向左侧管中再滴入少许水银,封闭气体的压强将            ,右侧水银的水平部分长度变              

7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P1、P2、P3,己知大气压

  为76cmHg,hl=2cm,h2=3cm,求P1、P2、P3各为多少?

 

(2)如图设气缸的质量为M,横截面为S,活塞的质量为m,当气缸搁于地上时,里面气体的压强为____.当通过活塞手柄提起气缸时,被封闭的气体的压强为____.(已知大气压强为p0)

8、盛有氧气的钢瓶,在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×106Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时,测得瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa.试问钢瓶是否漏气?为什么?

9、如图所示,截面积S=0.01m2的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭.已知外界大气压p0=105Pa,活塞重G=100N.现将气缸倒过来竖直放置,设温度保持不变,气缸足够长.求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍?

10、如图所示,一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形,放在大气中,管的竖直部分长度为a,大气压强为P0,现在开口端轻轻塞上质量为m,横截面积也为S的小活塞。(厚度不计)放手后,小活塞在沿管缓慢下移的过程中,保持密闭空气柱的质量和温度均不变,小活塞与管壁的摩擦不计。求:欲使小活塞能在竖直管内某位置处于静止状态,则a应满足的条件是什么?

11、用托里拆利实验测大气压强时,管内混入少量空气,因此示数不准.当大气压强为75cmHg时,示数为74.5cmHg,这时水银柱上部空气柱长22cm.当气压计示数为75.5cmHg时,实际大气压强多大?

12、(08年新课标)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

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