2025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包名師同步導(dǎo)學(xué)第8章　第1節(jié)含答案

PAGEPAGE72025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包（名師同步導(dǎo)學(xué)第八章第1節(jié)氣體的等溫變化「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列操作錯(cuò)誤的是()A．推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要慢B．推拉活塞時(shí)，手不能握住注射器含有氣體的部分C．壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的軟管脫落后，應(yīng)迅速重新裝上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)D．活塞與針筒之間要保持氣密性解析：選C本實(shí)驗(yàn)條件是溫度不變，推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要慢，用手握住注射器含有氣體的部分，會(huì)使氣體溫度升高，故手不能握住注射器，故選項(xiàng)A、B正確；研究的是一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的軟管脫落后，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；研究的是一定質(zhì)量的氣體，要保持氣體的氣密性良好，故選項(xiàng)D正確．2．(多選)一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，將其壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則()A．氣體分子的平均動(dòng)能增大B．氣體的密度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半D．氣體的分子總數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍解析：選BC溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由于溫度T不變，故分子的平均動(dòng)能不變，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，則V2＝eq\f(1,2)V1.又ρ1＝eq\f(m,V1)，ρ2＝eq\f(m,V2)，則ρ2＝2ρ1，故B、C正確．3．如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在地面上，活塞的質(zhì)量為M，底面積為S，若大氣壓強(qiáng)為p0，則被封閉氣體的壓強(qiáng)p等于()A．p0 B．p0－eq\f(Mg,S)C．p0＋eq\f(Mg,S) D．條件不夠，無(wú)法判斷解析：選C活塞受重力、大氣壓力和封閉氣體支持力，根據(jù)平衡得：Mg＋p0S＝pS，解得p＝p0＋eq\f(Mg,S)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．4．如圖所示，一端開(kāi)口、另一端封閉的玻璃管內(nèi)用水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，把管子以封閉端為圓心，從開(kāi)口向上的豎直位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，可用來(lái)說(shuō)明氣體狀態(tài)變化的p-V圖象是()解析：選C水平方向上有：p1＝p0，豎直方向上有：p2＝p0＋ρgh，開(kāi)口向上的豎直位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)減小，體積增大，又因?yàn)闇囟炔蛔?，所以p-V圖線應(yīng)為雙曲線的一支．故C正確．5．一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)為3atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小2atm時(shí)，體積變化4L，則該氣體原來(lái)的體積為()A.eq\f(4,3)L B．2LC.eq\f(8,3)L D．8L解析：選B由題意知p1＝3atm，p2＝1atm，當(dāng)溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)減小則體積變大，所以V2＝V1＋4L，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V1＝2L，故B選項(xiàng)正確．6.如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的光滑活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)保持溫度不變，把汽缸稍微傾斜一點(diǎn)，重新平衡后，氣體的()A．壓強(qiáng)不變 B．壓強(qiáng)變小C．體積不變 D．體積變小解析：選B在前、后兩個(gè)過(guò)程中，活塞均處于平衡狀態(tài)，分析活塞的受力情況，可以判斷汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化．設(shè)活塞的表面積為S，重力為G，當(dāng)汽缸豎直放置時(shí)，根據(jù)平衡條件可知，p1S＝G＋p0S.當(dāng)汽缸傾斜放置時(shí)，設(shè)傾角為θ，在垂直于活塞方向，p2S＝Gcosθ＋p0S，聯(lián)立可得，p1>p2，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；整個(gè)過(guò)程封閉氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝C，壓強(qiáng)減小時(shí)，體積變大，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．7.如圖所示，開(kāi)口向下并插入水銀槽中的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長(zhǎng)為H的空氣柱，管內(nèi)水銀柱高于水銀槽長(zhǎng)度為h，若將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度(管下端未離開(kāi)槽內(nèi)水銀面)，則H和h的變化情況為()A．H減小，h增大 B．H增大，h減小C．H和h都增大 D．H和h都減小解析：選A設(shè)將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度時(shí)水銀柱高度不變，p＋hsinθ＝p0，則封閉氣體壓強(qiáng)增大；由題意可知變化過(guò)程為等溫變化，封閉氣體由于壓強(qiáng)增大，體積減小，水銀柱上升，即H減小，h增大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．8．如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段高h(yuǎn)＝2cm的水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A、B，已知A、B兩部分的長(zhǎng)度分別為l1＝30cm和l2＝10cm，空氣柱A的壓強(qiáng)pA＝3cmHg.現(xiàn)將玻璃管在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)180°，如圖，整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度始終保持不變，沒(méi)有氣體從管的一端通過(guò)水銀逸入另一端．求：在圖2狀態(tài)下，氣柱B的壓強(qiáng)和氣柱B的長(zhǎng)度．解析：1狀態(tài)下：B的壓強(qiáng)pB＝5cmHg，2狀態(tài)下：設(shè)B的壓強(qiáng)為pB′，B的長(zhǎng)度為lB，氣柱A的壓強(qiáng)為pA′，A的長(zhǎng)度為L(zhǎng)A′，pA′＝pB′＋ph，對(duì)氣柱A，有pAl1＝pA′lA，對(duì)氣柱B，有pBl2＝pB′lB，又lA＋lB＝l1＋l2，聯(lián)立解得：pB＝2.5cmHg，lB＝20cm.答案：2.5cmHg20cm「能力提升練」1．(多選)關(guān)于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不發(fā)生變化B．實(shí)驗(yàn)中為找到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，一定要測(cè)量空氣柱的橫截面積C．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂潤(rùn)滑油，以減小摩擦D．處理數(shù)據(jù)時(shí)采用p-eq\f(1,V)圖象，是因?yàn)閜-eq\f(1,V)圖象比p-V圖象更直觀解析：選AD本實(shí)驗(yàn)探究采用的方法是控制變量法，所以要保持氣體的質(zhì)量和溫度不變，A正確；由于注射器是圓柱形的，橫截面積不變，所以只需測(cè)出空氣柱的長(zhǎng)度即可，B錯(cuò)誤；涂潤(rùn)滑油的主要目的是防止漏氣，使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化，不僅是為了減小摩擦，C錯(cuò)誤；當(dāng)p與V成反比時(shí)，p-eq\f(1,V)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，而p-V圖象是雙曲線，所以p-eq\f(1,V)圖象更直觀，D正確．2．如圖所示，環(huán)境溫度穩(wěn)定不變，靜止豎直放置的U形管a管開(kāi)口與大氣相通，b管封閉，此時(shí)b管內(nèi)水銀面比a管內(nèi)水銀面高h(yuǎn).若外界大氣壓強(qiáng)()A．減小一些，則h變小B．減小一些，則h變大C．變大一些，則h變小D．變大一些，則h不變解析：選A以cmHg為單位，封閉氣體壓強(qiáng)為p＝p0－ρgh，若外界大氣壓強(qiáng)p0減小，則h減小，故A正確，B錯(cuò)誤；若外界大氣壓強(qiáng)p0增大，則h增大，故C、D錯(cuò)誤．3.如圖所示，A、B是一定質(zhì)量的理想氣體在兩條等溫線上的兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，這兩點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的VA、VB坐標(biāo)所圍成的三角形面積分別為SA、SB，對(duì)應(yīng)溫度分別為T(mén)A和TB，則()A．SA>SB，TA>TBB．SA＝SB，TA<TBC．SA<SB，TA<TBD．SA>SB，TA<TB解析：選C根據(jù)等溫線特征可知TA<TB，由于面積SA、SB反映的就是公式pV＝C中的常數(shù)的一半，而A狀態(tài)的常數(shù)比B狀態(tài)的常數(shù)小，所以SA<SB，即C正確．4．用打氣筒給自行車打氣，設(shè)每打一次可打入壓強(qiáng)為1atm的空氣125cm3，自行車內(nèi)胎的容積為2.0L，假設(shè)胎內(nèi)原來(lái)沒(méi)有空氣，且打氣過(guò)程溫度不變，那么打了40次后胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)為()A．5atm B．25atmC．2.5atm D．40atm解析：選C每打一次把一個(gè)大氣壓強(qiáng)的空氣打進(jìn)125cm3，打了40次，總體積V1＝40×125cm3＝5L，氣壓為p1＝1atm，壓入內(nèi)胎，體積減小為V2＝2.0L，根據(jù)玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，代入數(shù)據(jù)解得：p2＝2.5atm，故C正確．5．“蛟龍”號(hào)載人潛水器是一艘由中國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主研制的載人潛水器，2017年5月，“蛟龍”號(hào)完成世界最深處下潛，最大下潛深度約為4800米．某潛水器工作原理如圖所示，設(shè)潛水器位于海面下90m深處?kù)o止不動(dòng)，潛水器上有一容積4m3的貯氣鋼筒，筒內(nèi)壓縮氣體的壓強(qiáng)為2.0×107Pa.將貯氣鋼筒內(nèi)一部分壓縮氣體通過(guò)節(jié)流閥壓入水艙，排出海水20m3，在這個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，海面大氣壓為1.0×105Pa，海水密度取1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2.求：(1)潛水器貯氣鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)；(2)海面下90m深處潛水器最多能排出海水的體積．解析：(1)算出液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小，設(shè)鋼筒內(nèi)原有氣體中注入水艙的氣體體積為V1，鋼筒的體積為V.在海面下90m深處的壓強(qiáng)大小p1＝p0＋ρ海水gh＝1.0×106Pa，把原來(lái)鋼筒內(nèi)的氣體分為兩部分，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝p1V1＋p2V，其中V1＝20m3，V＝4m3，解得p2＝1.5×107Pa.(2)當(dāng)鋼筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小到等于海水外界液體的壓強(qiáng)時(shí)，排出海水的體積最多．設(shè)最多能排出海水的體積為V2，根據(jù)玻意耳定律可知，pV＝p1(V＋V2)，解得V2＝76m3.答案：(1)1.5×107Pa(2)76m36．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑．整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)猓胶鈺r(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p.現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔儯钊麤](méi)有到達(dá)兩汽缸的連接處，求(1)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積．解析：(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10－p)·2S＝(p0－p)·S ①p10＝eq\f(1,2)(p0＋p)． ②(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和V2.根據(jù)力的平衡條件有p2·S＝p1·2S ③由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0 ④p2V2＝p0V0 ⑤由于兩活塞用剛性桿連接，故V1－2V0＝2(V0－V2) ⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得p1＝eq\f(1,2)p0＋eq\f(1,4)pV1＝eq\f(4p0＋pV0,2p0＋p).答案：(1)eq\f(1,2)(p0＋p)(2)eq\f(1,2)p0＋eq\f(1,4)peq\f(4p0＋pV0,2p0＋p)第八章第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)它的溫度從100℃升高到200℃時(shí)，它的壓強(qiáng)()A．變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2) B．變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(100,273) D．變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(473,373)解析：選D一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高，發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)跟它的熱力學(xué)溫度成正比，eq\f(p1,T1)＝eq\f(p0,T0)，已知T0＝100℃＝373K，T1＝200℃＝473K，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(p1,p0)＝eq\f(T1,T0)＝eq\f(473,373)，即溫度從100℃升高到200℃時(shí)，它的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(473,373)，A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．2．一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體的體積不變，則()A．氣體的溫度降低，壓強(qiáng)一定變小B．氣體的溫度升高，壓強(qiáng)可能變小C．氣體的溫度降低，壓強(qiáng)一定變大D．氣體的溫度變化時(shí)，壓強(qiáng)可能不變解析：選A質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高或降低時(shí)，做等容變化．根據(jù)查理定律可知，eq\f(p,T)＝C，氣體的溫度降低，壓強(qiáng)一定變小，A選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體的溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)一定變大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體的溫度變化時(shí)，壓強(qiáng)一定改變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．3.如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V-T圖象，由圖象可知()A．pA>pB B．pC<pBC．VA<VB D．TA<TB解析：選D由V-T圖可以看出由A→B是等容過(guò)程，TB>TA，故pB>pA，A、C錯(cuò)誤，D正確；由B→C為等壓過(guò)程pB＝pC，B錯(cuò)誤．4.如圖所示，a、b表示兩部分氣體的等壓線，根據(jù)圖中所給條件可知，當(dāng)t＝273℃，氣體a的體積比氣體b的體積大()A．0.1m3 B．0.2m3C．0.3m3 D．0.4m3解析：選D在0℃到273℃的溫度區(qū)間上應(yīng)用蓋—呂薩克定律分別研究氣體a和b可得到方程eq\f(Va,273＋273)＝eq\f(0.3,273)，eq\f(Vb,273＋273)＝eq\f(0.1,273).解得Va＝0.6m3，Vb＝0.2m3，ΔV＝Va－Vb＝0.4m3，正確選項(xiàng)為D.5．(多選)有一只小試管倒插在燒杯的水中，此時(shí)試管恰好浮于水面，試管內(nèi)外水面的高度差為h，如圖所示．如果改變溫度或改變外界大氣壓強(qiáng)．則試管(不考慮燒杯中水面的升降及試管壁的厚度)()A．如僅升高溫度，則試管位置上升，h不變B．如僅升高溫度，則試管位置下降，h增大C．如僅升高外界壓強(qiáng)，則試管位置下降，h不變D．如僅升高外界壓強(qiáng)，則試管位置下降，h減小解析：選AC試管恰好浮于水面上，根據(jù)平衡條件可知，試管的重力和受到的浮力相等，試管排開(kāi)水的體積相等，即試管內(nèi)外的水面高度差h不變，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，封閉氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律，僅升高溫度，體積變大，試管位置上升，故A選項(xiàng)正確；根據(jù)p＝p0＋ρgh可知，外界大氣壓強(qiáng)增大，封閉氣體壓強(qiáng)變大，做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知，體積減小，試管位置下降，由前面敘述可知，h保持不變，故C選項(xiàng)正確．6.如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p-t圖線．p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為()A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L解析：選D此氣體在0℃時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L，根據(jù)圖線所示，從p0到A狀態(tài)，氣體是等容變化，A狀態(tài)的體積為6.72L，溫度為127K＋273K＝400K，從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓變化，B狀態(tài)的溫度為227K＋273K＝500K，根據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)得，VB＝eq\f(VATB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L.7．(多選)如圖所示，在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱汽缸中，用活塞封閉了一部分理想氣體，活塞與汽缸壁間是密封而光滑的．用一彈簧測(cè)力計(jì)掛在活塞上，將整個(gè)汽缸懸掛在天花板上，當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時(shí)()A．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大B．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變C．汽缸下降D．汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大解析：選BC彈簧測(cè)力計(jì)上的拉力跟汽缸和活塞總重力相等，當(dāng)氣溫升高時(shí)，不影響彈簧彈力大小，所以示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤，B正確；以汽缸為研究對(duì)象可知，最終達(dá)到平衡時(shí)，汽缸重力與汽缸內(nèi)壓力之和等于大氣壓力，因?yàn)橹亓痛髿鈮毫蛔?，所以汽缸?nèi)壓力不變，即汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤；溫度升高，氣體的體積膨脹，汽缸下降，故C正確．8．開(kāi)口向上、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，開(kāi)始時(shí)質(zhì)量不計(jì)的活塞停在卡口處，氣體溫度為27℃，壓強(qiáng)為0.9×105Pa，體積為1×10－3m3，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，試通過(guò)計(jì)算判斷當(dāng)氣體溫度為67℃時(shí)活塞是否離開(kāi)卡口．(已知外界大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa)解析：活塞剛好離開(kāi)卡口時(shí)，壓強(qiáng)為p2＝p0，由于氣體為等容變化，根據(jù)查理定律，得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，代入數(shù)據(jù)得T2＝333K，因?yàn)?7℃＝340K>333K，故活塞已經(jīng)離開(kāi)卡口．答案：當(dāng)氣體溫度為67℃時(shí)活塞已經(jīng)離開(kāi)卡口「能力提升練」1．(多選)(2018·三亞一中高二期末)如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止，設(shè)活塞與缸壁間無(wú)摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性能良好使缸內(nèi)氣體總能與外界大氣溫度相同，則下述結(jié)論中正確的是()A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B．若外界大氣壓增大，則汽缸上底面距地面的高度將減小C．若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將減小D．若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將增大解析：選BD選擇汽缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，彈簧彈力與汽缸和活塞的重力平衡，若外界大氣壓增大，則彈簧長(zhǎng)度不發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；選擇汽缸為研究對(duì)象，豎直向下受重力和大氣壓力pS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力p1S，物體受三力平衡：G＋pS＝p1S，若外界大氣壓p增大，p1一定增大，根據(jù)理想氣體的等溫變化pV＝C(常數(shù))，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，體積一定減小，所以汽缸的上底面距地面的高度將減小，故B正確；若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)eq\f(V,T)＝C，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，汽缸上升，則汽缸的上底面距地面的高度將增大，故C錯(cuò)誤，D正確．2．(多選)(2019·嘉興高二檢測(cè))某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究一定量理想氣體的狀態(tài)變化，實(shí)驗(yàn)后計(jì)算機(jī)屏幕顯示如p-t圖象所示．已知在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為VB＝3L，則下列說(shuō)法正確的是()A．狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的體積不變B．狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體溫度增加C．狀態(tài)A的壓強(qiáng)是0.5atmD．狀態(tài)C體積是2L解析：選AD狀態(tài)A到狀態(tài)B是等容變化，故體積不變，A對(duì)；狀態(tài)B到狀態(tài)C是等溫變化，氣體溫度不變，B錯(cuò)；從題圖中可知，pB＝1.0atm，TB＝(273＋91)K＝364K，TA＝273K，根據(jù)查理定律，有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，即eq\f(pA,273)＝eq\f(1.0,364)，解得pA＝0.75atm，C錯(cuò)；pB＝1.0atm，VB＝3L，pC＝1.5atm，根據(jù)玻意耳定律，有pBVB＝pCVC，解得VC＝2L，D對(duì)．3．如圖所示，兩根粗細(xì)相同、兩端開(kāi)口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量同溫度的空氣，空氣柱長(zhǎng)度H1>H2，水銀柱長(zhǎng)度h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動(dòng)情況是()A．均向下移動(dòng)，A管移動(dòng)較多B．均向上移動(dòng)，A管移動(dòng)較多C．A管向上移動(dòng)，B管向下移動(dòng)D．均向下移動(dòng)，B管移動(dòng)較多解析：選A因?yàn)樵跍囟冉档瓦^(guò)程中封閉氣柱的壓強(qiáng)恒等于大氣壓強(qiáng)與水銀柱因自身重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，故封閉氣柱均做等壓變化．并由此推知，封閉氣柱下端的水銀面高度不變．根據(jù)蓋—呂薩克定律的分比形式ΔV＝eq\f(VΔT,T)，因A、B管中的封閉氣柱，初溫T相同，溫度降低量ΔT相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B管中的封閉氣柱的體積都減??；又因?yàn)镠1>H2，A管中封閉氣柱的體積較大，所以|ΔV1|>|ΔV2|，A管中氣柱長(zhǎng)度減小得較多，故A、B兩管中封閉氣柱上方的水銀柱均向下移動(dòng)，且A管中的水銀柱下移得較多．4．如圖所示，三支粗細(xì)相同的玻璃管，中間都用一段水銀柱封住溫度相同的空氣柱，且V1＝V2>V3，h1<h2＝h3.若升高相同的溫度，則管中水銀柱向上移動(dòng)最多的是()A．丙管 B．甲管和乙管C．乙管和丙管 D．三管中水銀柱上移一樣多解析：選B由于氣體的氣壓不變，故ΔV＝eq\f(V,T)·ΔT，由于V1＝V2>V3，T和ΔT相同，故ΔV1＝ΔV2>ΔV3，即甲管與乙管中水銀柱上升最多，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．5．一個(gè)敞口的瓶子，放在空氣中，氣溫為27℃.現(xiàn)對(duì)瓶子加熱，由于瓶子中空氣受熱膨脹，一部分空氣被排出．當(dāng)瓶子中空氣溫度上升到57℃時(shí)，瓶中剩余空氣的質(zhì)量是原來(lái)的幾分之幾？解析：由于本題中瓶子是敞口的，故壓強(qiáng)是不變的．如圖所示．設(shè)瓶子的容積V0，加熱后排出的空氣體積為V，則T1＝27℃＝300K，V1＝V0；T2＝57℃＝330K，V2＝V0＋V.根據(jù)等壓變化，蓋—呂薩克定律有eq\f(V0,T1)＝eq\f(V0＋V,T2)，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(V0,V0＋V)＝eq\f(10,11)，又因?yàn)楦魈幟芏认嗤?，根?jù)m＝ρV，所以剩余在瓶子里的空氣質(zhì)量是原來(lái)的eq\f(10,11).答案：eq\f(10,11)6．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中．該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能．一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃.氬氣可視為理想氣體．(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)．解析：(1)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1.假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為V1.由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為V1′＝V1－V0 ②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2.由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′ ③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2＝3.2×107Pa. ④(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T(mén)0，加熱后爐腔溫度為T(mén)1，氣體壓強(qiáng)為p3.由查理定律eq\f(p3,T1)＝eq\f(p2,T0) ⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3＝1.6×108Pa.答案：(1)3.2×107Pa(2)1.6×108Pa第八章第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．(多選)關(guān)于理想氣體，下列說(shuō)法中正確的是()A．理想氣體的分子間沒(méi)有分子力B．理想氣體是嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體模型C．理想氣體是一種理想化的模型，沒(méi)有實(shí)際意義D．實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體解析：選ABD人們把嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體，故B正確；理想氣體分子間沒(méi)有分子力，是一種理想化的模型，在研究氣體的狀態(tài)變化特點(diǎn)時(shí)忽略次要因素，使研究的問(wèn)題簡(jiǎn)潔、明了，故A正確，C錯(cuò)誤；在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)，實(shí)際氣體可看成理想氣體，故D正確．2．(多選)對(duì)一定質(zhì)量的氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．溫度發(fā)生變化時(shí)，體積和壓強(qiáng)可以不變B．溫度發(fā)生變化時(shí)，體積和壓強(qiáng)至少有一個(gè)發(fā)生變化C．如果溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都不變化，我們就說(shuō)氣體狀態(tài)不變D．只有溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都發(fā)生變化，我們就說(shuō)氣體狀態(tài)變化了解析：選BCp、V、T三個(gè)量中，可以兩個(gè)量發(fā)生變化，一個(gè)量恒定，也可以三個(gè)量同時(shí)發(fā)生變化，而一個(gè)量變化，另外兩個(gè)量不變的情況是不存在的，氣體狀態(tài)的變化就是p、V、T的變化．故B、C說(shuō)法正確．3.(2019·舒城中學(xué)高二期末)已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比，如圖所示的實(shí)線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個(gè)過(guò)程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能()A．先增大后減小 B．先減小后增大C．單調(diào)變化 D．保持不變解析：選Beq\f(pV,T)為恒量，圖象上某點(diǎn)與坐標(biāo)軸圍成的矩形面積表示pV乘積，從實(shí)線與虛線(等溫線)比較可得出，該面積先減小后增大，說(shuō)明溫度T先減小后增大，而理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，所以內(nèi)能先減小后增大．故選B.4．為了控制溫室效應(yīng)，各國(guó)科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想．有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí)，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中CO2的濃度．為使CO2液化，最有效的措施是()A．減壓、升溫 B．增壓、升溫C．減壓、降溫 D．增壓、降溫解析：選D增大壓強(qiáng)，降低溫度會(huì)使CO2氣體液化，故D選項(xiàng)正確．5.一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí)，其V-t圖象如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，使氣體的壓強(qiáng)增大后，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來(lái)相比，下列可能正確的是()A．等壓線與t軸之間夾角變大B．等壓線與t軸之間夾角不變C．等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變D．等壓線與t軸交點(diǎn)的位置一定改變解析：選C對(duì)于一定質(zhì)量氣體的等壓線，其V-t圖線的延長(zhǎng)線一定過(guò)－273℃的點(diǎn)，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)增大后，溫度還是0℃時(shí)，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，V0減小，等壓線與t軸夾角減小，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤．6．(2019·郟縣高二檢測(cè))某理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)狀態(tài)變化的p-T圖如圖所示，則其p-V圖應(yīng)是()解析：選C根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，在p-T圖象中AB變化過(guò)程中壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比可知，AB過(guò)程是等容變化過(guò)程，p-V圖象是垂直于V軸的直線，BC是等溫變化過(guò)程，由eq\f(pV,T)＝C知壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)減小體積增加，p-V圖象是雙曲線，綜上所述圖象C正確，A、B、D錯(cuò)誤．7．(多選)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積B．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積C．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點(diǎn)的分子密集程度D．a(chǎn)點(diǎn)氣體分子的平均動(dòng)能等于b點(diǎn)的分子的平均動(dòng)能解析：選BCD根據(jù)題意，ab兩點(diǎn)溫度相同，但a的壓強(qiáng)更大，根據(jù)氣體的等溫變化的特點(diǎn)，相同氣體溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大體積越小，故a點(diǎn)的體積更小，故A錯(cuò)誤，B正確；氣體分子密集程度類比于氣體密度，顯然兩次質(zhì)量相同，但a的體積更小，故分子密集程度更大，C正確；ab溫度相同，故氣體分子的平均動(dòng)能相同，D正確．8．(2018·重慶八中高二月考)一正方體鐵塊質(zhì)量為8000kg，體積為1m3，沉入湖底．湖面到水底深20m，現(xiàn)在在鐵塊的前后左右四個(gè)面固定四個(gè)完全相同的沒(méi)有充氣的氣囊(不計(jì)氣囊本身質(zhì)量和體積)．湖面上方大氣壓為1×105Pa，湖面上方空氣溫度為27℃，湖底溫度為7℃.給四個(gè)完全相同的氣囊充氣，估算每個(gè)氣囊要打入多少體積的湖面上方的空氣，鐵塊才開(kāi)始上??？(水的密度為1×103kg/m3，g取10m/s2)解析：湖面上的氣體打入到一個(gè)氣囊中，有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(p0＋ρghV1,T1)，鐵塊剛要上浮，有mg＝ρgV鐵＋4ρgV1聯(lián)立解得V0＝5.625m3.答案：5.625m3「能力提升練」1．關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說(shuō)法中正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100℃上升到200℃時(shí)，其體積增大為原來(lái)的2倍B．氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，一定滿足eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C．一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來(lái)的4倍，可能是壓強(qiáng)減半，熱力學(xué)溫度加倍D．一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來(lái)的4倍，可能是體積加倍，熱力學(xué)溫度減半解析：選C一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度由100℃上升到200℃時(shí)，體積約增大為原來(lái)的1.27倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變，B項(xiàng)缺條件，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝恒量可知，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．2.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B為等溫變化B．狀態(tài)B時(shí)分子的平均動(dòng)能大于狀態(tài)A時(shí)的平均動(dòng)能C．由A到B過(guò)程中，氣體對(duì)外做功D．由A到B過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功解析：選BCp-V圖象中的等溫線是曲線，故A→B過(guò)程不是等溫變化，故A錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，由圖象可知，B點(diǎn)的溫度高于A點(diǎn)的溫度，故狀態(tài)B時(shí)的分子平均動(dòng)能大于狀態(tài)A時(shí)的分子平均動(dòng)能，故B正確；由A到B過(guò)程，由于體積增大，故氣體對(duì)外做功，故C正確，D錯(cuò)誤．3.(多選)如圖所示，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢向右移動(dòng)，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度．氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過(guò)程可用下圖中哪幾個(gè)圖象表示()解析：選AD由題意知，由狀態(tài)①到狀態(tài)②過(guò)程中，溫度不變，體積增大，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知壓強(qiáng)將減小．對(duì)A圖象進(jìn)行分析，p-V圖象是雙曲線即等溫線，且由①到②體積增大，壓強(qiáng)減小，故A正確；對(duì)B圖象進(jìn)行分析，p-V圖象是直線，溫度會(huì)發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；對(duì)C圖象進(jìn)行分析，可知溫度不變，體積卻減小，故C錯(cuò)誤；對(duì)D圖象進(jìn)行分析，可知溫度不變，壓強(qiáng)減小，體積增大，故D正確．4．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．圖1中在水加熱升溫的過(guò)程中，被封閉的空氣內(nèi)能增大，壓強(qiáng)增大，分子間引力和斥力都減小B．圖2中A到B過(guò)程中p、V值的乘積小于C到D過(guò)程中p、V值的乘積C．圖3中瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)隨液面的下降而減小D．圖3中在瓶中藥液輸完以前，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)保持不變解析：選BD水加熱升溫的過(guò)程中，被封閉的空氣溫度升高，內(nèi)能增大，則氣體分子的平均動(dòng)能增大，分子對(duì)器壁的撞擊力增大，壓強(qiáng)增大，分子間距離不變，故分子間作用力不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖2中A到B過(guò)程和C到D過(guò)程中均做等溫變化，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，圖2中A到B過(guò)程中p、V值的乘積小于C到D過(guò)程中p、V值的乘積，B選項(xiàng)正確；瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)為外界大氣壓與瓶A中的液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，瓶A中的液面下降，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)就減小，所以瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)會(huì)增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；進(jìn)氣管C處的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，不變化，從C到滴壺B之間的液柱高度不變，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)在瓶中藥液輸完以前是不變的，D選項(xiàng)正確．5.如圖所示，用絕熱光滑活塞把汽缸內(nèi)的理想氣體分A、B兩部分，初態(tài)時(shí)已知A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度分別為330K和220K，它們的體積之比為2∶1.末態(tài)時(shí)把A氣體的溫度升高了70℃，把B氣體溫度降低了20℃，活塞可以再次達(dá)到平衡．求再次達(dá)到平衡時(shí)(1)氣體A與B體積之比；(2)氣體A初態(tài)的壓強(qiáng)p0與末態(tài)的壓強(qiáng)p的比值．解析：(1)設(shè)活塞原來(lái)處于平衡狀態(tài)時(shí)A、B的壓強(qiáng)相等為p0，后來(lái)仍處于平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相等為p，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，對(duì)于A有：eq\f(p0VA,TA)＝eq\f(pVA′,TA′)，對(duì)于B有：eq\f(p0VB,TB)＝eq\f(pVB′,TB′)，VA＝2VB化簡(jiǎn)得：eq\f(VA′,VB′)＝eq\f(8,3).(2)由題意設(shè)VA＝2V0，VB＝V0，汽缸的總體積為V＝3V0，所以可得：VA′＝eq\f(8,11)V＝eq\f(24,11)V0，聯(lián)立可以得到：eq\f(p0,p)＝eq\f(9,10).答案：(1)8∶3(2)9∶106.如圖所示為一下粗上細(xì)且上端開(kāi)口的薄壁玻璃管，管內(nèi)用水銀封閉一定質(zhì)量的理想氣體，上管足夠長(zhǎng)．圖中大小橫截面積分別為S1＝2cm2、S2＝1cm2.粗細(xì)管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度h1＝h2＝2cm，封閉氣體長(zhǎng)度L＝22cm.大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg，氣體初始溫度為57℃.求：(1)若緩慢升高氣體溫度，升高至多少開(kāi)爾文方可將所有水銀全部擠入細(xì)管內(nèi)；(2)若溫度升高至492K，液柱下端離開(kāi)玻璃管底部的距離．解析：(1)由于水銀總體積保持不變，設(shè)全部進(jìn)入細(xì)管的水銀長(zhǎng)度為x，V液＝h1S1＋h2S2＝xS2，x＝eq\f(h1S1＋h2S2,S2)＝6cm，p1＝p0＋(h1＋h2)＝80cmHg，p2＝p0＋x＝82cmHg，從狀態(tài)1到狀態(tài)2，由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，代入數(shù)據(jù)得T2＝eq\f(p2V2T1,p1V1)＝369K.(2)從狀態(tài)2到狀態(tài)3經(jīng)歷等壓過(guò)程eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)，設(shè)水銀下表面離開(kāi)粗細(xì)接口處的高度為y，y＝eq\f(L＋h1T3S1－L＋h1T2S1,T2S2)＝16cm，水銀下表面離開(kāi)玻璃管底部的距離h＝y(tǒng)＋L＋h1＝40cm.答案：(1)369K(2)40cm第八章第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．(多選)關(guān)于理想氣體的下列說(shuō)法中正確的有()A．氣體的壓強(qiáng)是由氣體的重力產(chǎn)生的B．氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的C．一定質(zhì)量的氣體，體積不變時(shí)，分子的平均速率越大，氣體壓強(qiáng)也越大D．壓縮理想氣體時(shí)要用力，是因?yàn)榉肿又g有斥力解析：選BC氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子對(duì)器壁的碰撞產(chǎn)生的，A錯(cuò)，B對(duì)；氣體的壓強(qiáng)與分子密度及分子的平均速率大小有關(guān)，體積不變時(shí)，平均速率越大，壓強(qiáng)越大，C對(duì)；壓縮氣體要用力，克服的是氣體的壓力(壓強(qiáng))，而不是分子間的斥力，D錯(cuò)．2．(多選)關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()A．某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B．某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的C．某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等D．某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化解析：選BC具有某一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項(xiàng)B正確；雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但是大量分子的整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律．由于分子數(shù)目巨大，某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．下列說(shuō)法正確的是()A．對(duì)于溫度不同的物體，溫度低的物體內(nèi)能一定小B．液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)C．一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變壓強(qiáng)增大時(shí)，其體積可能增大D．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁沒(méi)有壓強(qiáng)解析：選B溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度低的物體內(nèi)能不一定小，還與分子數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，故B正確；氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，取決于分子數(shù)密度和分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能，一定質(zhì)量的氣體說(shuō)明分子數(shù)一定，溫度不變說(shuō)明分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能不變，壓強(qiáng)增大只能說(shuō)明分子數(shù)密度增加了，故氣體體積一定減小，故C錯(cuò)誤；封閉氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，與氣體宏觀的運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，故完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤．4．對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是()A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大B．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變C．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大D．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小解析：選B選項(xiàng)A、B中，“分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈”說(shuō)明溫度升高，但不知體積變化情況，所以壓強(qiáng)變化情況不明，所以A錯(cuò)誤，B正確；選項(xiàng)C、D中，“分子間的平均距離變大”說(shuō)明體積變大，但溫度的變化情況未知，故不能確定壓強(qiáng)的變化情況，所以C、D錯(cuò)誤．5．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是()A．如果體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多B．如果壓強(qiáng)增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多C．如果溫度升高，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多解析：選B氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的．選項(xiàng)A和D都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，但分子的平均速率如何變化卻不知道；選項(xiàng)C由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強(qiáng)的微觀表現(xiàn)，所以選項(xiàng)B正確．6．有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B．氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大C．氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大D．氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小解析：選D氣體的壓強(qiáng)與兩個(gè)因素有關(guān)，一是氣體分子的平均動(dòng)能，二是氣體分子的密集程度，或者說(shuō)，一是溫度，二是體積．平均動(dòng)能或密集程度增大，都只強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的一方面，也就是說(shuō)，平均動(dòng)能增大的同時(shí)，氣體的體積也可能增大，使得分子密集程度減小，所以壓強(qiáng)可能增大，也可能減小，還可能不變．同理，當(dāng)分子的密集程度增大時(shí)，分子平均動(dòng)能也可能減小，壓強(qiáng)的變化不能確定．綜上所述，選項(xiàng)D正確．7．(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小解析：選BD一定量的稀薄氣體，可以認(rèn)為是理想氣體．氣體的壓強(qiáng)增大可能是由氣體的體積縮小而引起的，不一定是分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈所致，A錯(cuò)誤；當(dāng)氣體的體積增大時(shí)，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)一定變得劇烈，壓強(qiáng)才會(huì)保持不變，其他情況下，分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈，B正確；氣體壓強(qiáng)增大可能是由氣體的體積縮小而引起的，這樣氣體分子的平均距離會(huì)變小，也可能是由于分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈所致，而氣體的體積不變，這時(shí)氣體分子的平均距離不會(huì)變小，C錯(cuò)誤；如果氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)變得緩慢時(shí)，氣體的體積減小一些，即氣體分子的平均距離減小一些，氣體的壓強(qiáng)也可能減小，D正確．8．(多選)下面是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對(duì)照表：月份1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/×105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996由對(duì)照表可知，7月份與1月份相比較()A．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇B．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱C．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)增加了D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)減少了解析：選AD由題表可知，7月份比1月份氣溫高，空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，故A正確，B錯(cuò)誤；7月份比1月份大氣壓強(qiáng)小了，而分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大了，平均每個(gè)分子對(duì)地面的沖力大了，所以單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)必然減少，才能使大氣壓強(qiáng)減小，故C錯(cuò)誤，D正確．9．(多選)關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)B．氣體壓強(qiáng)的大小等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力C．氣體分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，分子運(yùn)動(dòng)的速率分布毫無(wú)規(guī)律D．等溫壓縮過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅怏w分子每次碰撞器壁的沖力增大解析：選AB溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，則氣體的內(nèi)能一定不變，故A正確；氣體壓強(qiáng)是大量分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的，故氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故B正確；大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布，故C錯(cuò)誤；氣體經(jīng)歷等溫壓縮，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能不變，故氣體分子每次碰撞器壁的沖力不變，故D錯(cuò)誤．「能力提升練」1．下列說(shuō)法正確的是()A．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)的大小等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均動(dòng)能C．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D．單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大解析：選A由于大量氣體分子都在不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個(gè)平均持續(xù)的沖力，致使氣體對(duì)器壁產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)．根據(jù)壓強(qiáng)的定義得壓強(qiáng)等于作用力比上受力面積，即氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故A正確，B錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)與溫度和體積有關(guān)．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少，即溫度降低，但是如果氣體體積也在減小，分子越密集，氣體的壓強(qiáng)不一定減小，故C錯(cuò)誤；單位體積的氣體分子數(shù)增加，分子越密集，但是如果溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少，氣體的壓強(qiáng)不一定增大，故D錯(cuò)誤．2.(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖線，若其狀態(tài)為A→B→C→A，且A→B等容，B→C等壓，C→A等溫，則氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)()A．單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nA＝nB＝nCB．氣體分子的平均速率vA>vB>vCC．氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平均作用力FA>FB，F(xiàn)B＝FCD．氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)，對(duì)器壁單位面積碰撞的次數(shù)是NA>NB，NA>NC解析：選CD由題圖可知B→C，氣體的體積增大，密度減小，A錯(cuò)誤；C→A為等溫變化，分子平均速率vA＝vC，B錯(cuò)誤；而氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生作用力，B→C為等壓過(guò)程，pB＝pC，F(xiàn)B＝FC，由題圖知，pA>pB，則FA>FB，C正確；A→B為等容降壓過(guò)程，密度不變，溫度降低，NA>NB，C→A為等溫壓縮過(guò)程，溫度不變，密度增大，應(yīng)有NA>NC，D正確．3．下列說(shuō)法正確的是()A．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，所以氣體的壓強(qiáng)一定增大B．氣體體積變小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，所以氣體壓強(qiáng)一定增大C．壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D．有一分子a(只受分子力)從無(wú)窮遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，當(dāng)a到達(dá)受b的分子力為零處時(shí)，a具有的動(dòng)能一定最大解析：選D根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋可知，氣體的壓強(qiáng)與分子對(duì)器壁的平均撞擊力、單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)兩個(gè)因素有關(guān)．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，若同時(shí)氣體的體積增大，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，則氣體的壓強(qiáng)不一定增大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體體積變小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，若同時(shí)氣體的溫度降低，分子對(duì)器壁的平均撞擊力減小，則氣體的壓強(qiáng)不一定增大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；壓縮一定量的氣體，氣體體積減小，溫度不一定升高，則氣體的內(nèi)能不一定增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；分子a在分子力作用下從無(wú)窮遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，表現(xiàn)為引力，引力做正功，動(dòng)能增大，當(dāng)b對(duì)a的作用力為零時(shí)，a的動(dòng)能最大，D選項(xiàng)正確．4．下列說(shuō)法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個(gè)分子撞擊器壁的作用力增大B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減小的微觀原因是：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的分子數(shù)減小C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個(gè)分子動(dòng)能都增大D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子數(shù)的密度增大解析：選B一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子密度增大，使壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積增大時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少而使分子撞擊次數(shù)減少，從而使壓強(qiáng)減小，故B正確；一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大而使壓強(qiáng)升高，但并不是每個(gè)分子動(dòng)能都增大，故C、D錯(cuò)誤．5．在某高速公路發(fā)生一起車禍，車禍系輪胎爆胎所致．已知汽車行駛前輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2.5atm，溫度為27℃，爆胎時(shí)胎內(nèi)氣體的溫度為87℃，輪胎中的空氣可看做理想氣體．(1)求爆胎時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)從微觀上解釋爆胎前胎內(nèi)壓強(qiáng)變化的原因．解析：(1)氣體做等容變化，由查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)， ①T1＝t1＋273， ②T2＝t2＋273， ③p1＝2.5atm，t1＝27℃，t2＝87℃.由①②③得，p2＝3atm.(2)氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大．答案：(1)3atm(2)見(jiàn)解析6．(2019·贛州高二聯(lián)考)為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣．假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達(dá)到最大體積．若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．