高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册2.3 查理定律和盖-吕萨克定律练习

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．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学进行试通电，该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电。若大气压为1.0×105Pa，刚通电时显示温度为27℃，通电一段时间后显示温度为7℃，则此时密封的冷藏室中气体的压强是（　　）

A．0.26×105Pa B．0.93×105Pa C．1.07×105Pa D．3.86×105Pa

2．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着温度相同的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，今使封闭气柱升高相同的温度（外界大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（　　）

A．均向上移动，B中水银柱移动较多

B．均向上移动，A中水银柱移动较多

C．均向下移动，B中水银柱移动较多

D．均向上移动，两管中水银柱移动情况相同

3．如图所示为一定质量的理想气体状态变化时的图象，由图象可知（　　）

A．该气体的体积先增大后不变

B．该气体分子的平均动能一直变小

C．该气体的内能先变大后变小

D．该气体分子的密集程度一直增大

4．网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的p—V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是（　　）

A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大

B．状态B气体的温度大于状态D气体的温度

C．状态A对应的是图丙中的图线①

D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大

5．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。如图所示，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在粗细均匀的绝热汽缸下部a内，汽缸顶端有一绝热阀门K，汽缸底部接有电热丝E，汽缸的总高度。a缸内被封闭气体初始温度℃，活塞与底部的距离，活塞和汽缸间的摩擦不计。若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离，关于上述变化过程，下列说法正确的是（　　）

A．b汽缸中逸出的气体占原b汽缸中气体的

B．a汽缸中的气体吸收热量，压强增大

C．稳定后，a汽缸内的气体温度为50℃

D．稳定后，保持该温度不变再持续30分钟，a汽缸内新冠病毒能够被灭活

6．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（　　）

A．在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

7．一定质量的理想气体由状态经过如图所示的过程变到状态，在此过程中气体的温度（　　）

A．一直变大 B．一直变小

C．先变小后变大 D．先变大后变小

8．对于一定质量的某种理想气体，下列叙述中正确的是（　　）

A．如果气体体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多

B．如果气体压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数可能增多

C．如果气体温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多

D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多

9．汽缸内封闭着一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高（　　）

A．气体的分子数密度增大

B．气体的压强减小

C．气体分子的平均速率减小

D．每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多

10．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是（容器容积恒定）（　　）

A．两容器中器壁上的压强都是由于分子撞击器壁而产生的

B．两容器中器壁上的压强都是由所装物质的重力而产生的

C．甲容器中，乙容器中

D．当温度升高时，、变大，、也要变大

11．关于教材中几幅图片说法正确的是（   ）

A．图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引

B．图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹

C．图丙麦克斯韦速率分布规律图中，①对应的温度大于②对应的温度

D．图丁玻璃板紧贴水面，弹簧测力计将其拉离水面时，拉力一定等于玻璃板的重力

12．一定质量的气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径中（　　）

①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积

②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀

③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温

④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温

A．①、②不可能

B．③、④不可能

C．①、③不可能

D．①、②、③、④都可能

13．一定质量的理想气体，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℃ D．-23.5℃

14．如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为，体积分别为且，则的大小关系为（　　）

A． B．

C． D．

15．在“探究气体压强与体积的关系”的实验中。某同学在实验中测得的数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的原因可能是(　　)

A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大

B．实验时环境温度升高了

C．实验时外界大气压强发生了变化

D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏

二、填空题（共4题）

16．在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用。某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试。测试时，对包装袋缓慢地施加压力，对袋内的氮气加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力___________。

17．某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_________，温度__________，体积___________。

18．活塞式抽气筒的原理如图所示，待抽容器B容积为3L，内部气压强为p0，若将它与容积为1L的抽气筒A相连，（设在工作时温度不变），抽气一次后B中压强变为______；抽气三次后B 中压强变为______。

19．简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度。使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变温度，重复上述操作。

（1）此温度计的特点是（______）

A．刻度均匀，刻度值上小下大

B．刻度均匀，刻度值上大下小

C．刻度不均匀，刻度值上小下大

D．刻度不均匀，刻度值上大下小。

（2）影响这个温度计灵敏度的因素有（______）

A．液体密度               B．玻璃泡大小

C．左管内径粗细            D，右管内径粗细

（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值____________（选填“偏大”或“偏小”）。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，A、B是两个固定在地面上的气缸，两气缸的活塞用水平轻质细杆相连，A的活塞面积是B的2倍，活塞处于静止状态，两气缸内封闭的气体压强均等于大气压强p0，气体温度均为27℃．A的活塞与A气缸底部相距10cm，B的活塞与B气缸底部相连20cm，现使两气缸内气体缓慢升高相同温度至活塞在水平方向移动了2cm后再次平衡（活塞不会脱离气缸），不计活塞与气缸之间的摩擦．

①通过计算分析说明气体升温的过程中活塞的移动方向；

②求再次平衡时A气缸的气体压强和温度．

21．如图所示，开口向上竖直放置的横截面积为10cm2的汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分割为两个独立的部分A和B，A的长度为30cm，B的长度是A长度的一半，汽缸和b活塞都是绝热的，活塞a导热性能良好，与活塞b和汽缸底部相连的轻弹簧劲度系数为100N/m，B部分下端有与电源相连的电热丝。初始状态A、B两部分气体的温度均为27oC，弹簧处于原长，活塞a刚好与汽缸口相齐平，开关S断开。若在活塞a上放上一个2kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止（已知外界大气压强为p0＝1×105Pa，重力加速度取g＝10m/s2）。求：

(1)稳定后A部分气柱的长度；

(2)合上开关S，对气体B进行加热，可以使a上升再次与汽缸口齐平，则此时气体B的温度为多少？

22．如图所示，质量、高的导热圆柱形气缸内，有质量、面积的薄活塞，活塞与气缸的接触面光滑且不漏气，活塞中心点连接轻杆竖直悬挂在天花板上，缸内封闭一定质量的理想气体，当环境温度为300K时，气缸静止，活塞距缸底。已知外界大气压强恒为，取，忽略缸壁及活塞的厚度。求：

（1）当环境温度缓慢升高到450K，且气缸静止时，活塞与缸底的距离多大？

（2）环境温度保持450K不变，用竖直向上的力F缓慢顶气缸底，当活塞又在距缸底方处且气缸静止时，力F多大？

23．一定质量的气体，在状态变化过程中的p­T图像如图所示，在A状态时的体积为V0，试画出对应的V­T图像和p­V图像（标注字母和箭头）。

参考答案

1．B

2．B

3．A

4．C

5．D

6．D

7．D

8．B

9．D

10．C

11．C

12．D

13．B

14．B

15．D

16．增大

17．热量    升高    增大   

18．       

19．A    BC    偏大   

20．(1)向右移动  (2)

21．(1)25cm；(2)227oC

22．（1）1.5m；（2）400N

23．