1．一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，溫度由50 ℃加熱到100 ℃，氣體的壓強(qiáng)變化情況是(　　)
A．氣體壓強(qiáng)是原來的2倍
B．氣體壓強(qiáng)比原來增加了50273
C．氣體壓強(qiáng)是原來的3倍
D．氣體壓強(qiáng)比原來增加了50323
解析：選D.根據(jù)查理定律p1T1＝p2T2得p2＝T2T1p1＝373323p1，即壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?73323倍．p2－p1＝(373323－1)p1＝50323p1，氣體壓強(qiáng)比原來增加了50323，答案為D.
2.如圖2－3－10所示，某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來測絕對零度，當(dāng)容器水溫是30 ℃時，空氣柱長度為30 cm，當(dāng)水溫是90 ℃時，空氣柱的長度是36 cm，則該同學(xué)測得的絕對零度相當(dāng)于(　　)
圖2－3－10
A．－273 ℃ B．－270 ℃
C．－268 ℃ D．－271 ℃
解析：選B.設(shè)絕對零度相當(dāng)于T0
則T1＝－T0＋30，V1＝30S，
T2＝－T0＋90，V2＝36S
由蓋－呂薩克定律得V1T1＝V2T2
代入數(shù)據(jù)解得T0＝－270 ℃，故選B.
3．如圖2－3－11所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B到狀態(tài)C的V－T圖像，由圖像可知(　　)
圖2－3－11
A．pA＞pB B．pC＜pB
C．VA＜VB D．TA＜TB
解析：選D.由A到B的過程是等容變化，由pT＝C，且TB＞TA，故pB＞pA，故A、C錯，D正確；由B到C的過程是等壓變化，故B項(xiàng)錯．
4．(2014年陜西榆林高二檢測)如圖2－3－12所示為一水平放置的柱形汽缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，初溫為27 ℃，體積為100 cm3，活塞的面積為10 cm2.開始時內(nèi)外氣體壓強(qiáng)均為105 Pa，活塞與缸壁間的最大靜摩擦力f＝5 N．問：
圖2－3－12
(1)當(dāng)溫度升高到37 ℃時，氣體的體積多大？
(2)當(dāng)溫度升高到47 ℃時，氣體的體積多大？
解析：開始時，p1＝105Pa，V1＝100 cm3，T1＝300 K
設(shè)溫度升高到t ℃時，活塞開始滑動，此時封閉氣體的壓強(qiáng)
p＝p0＋fS＝105＋510－3＝1.05×105(Pa)
根據(jù)查理定律：p1T1＝p273＋t得
273＋t＝pp1T1，t＝300×1.05 ℃－273 ℃＝42 ℃
(1)溫度升高到37 ℃時，活塞還未動，此時氣體體積仍為100 cm3.
(2)溫度從42 ℃到47 ℃為封閉氣體的等壓變化，由蓋－呂薩克定律V1273＋42＝V273＋47得
V＝320315×100 cm3≈102 cm3.
答案：(1)100 cm3　(2)102 cm3
一、
1．一定質(zhì)量的氣體，如果保持它的壓強(qiáng)不變，降低溫度使它的體積為0 ℃時體積的1n倍，則此時氣體的溫度為(　　)
A．－273/n ℃ B．－273(1－n)/n ℃
C．－273(n－1)/n ℃ D．－273n(n－1) ℃
解析：選C.0 ℃時的體積為V0，溫度T0＝273 K．設(shè)此時溫度T＝273＋t，則體積V＝1nV0.由蓋－呂薩克定律V0T0＝VT，得V0T0＝1nV0273＋t，整理得t＝－273(n－1)/n ℃，故選C.
2．密封鋼瓶中的氣體，當(dāng)它的溫度從10 ℃升高到20 ℃時，壓強(qiáng)從p1變?yōu)閜2，則(　　)
A．p2＝2p1 B．p2－p1＝10273p1
C．p2－p1＝10283p1 D．p2－p1＝10293p2
解析：選CD.當(dāng)溫度變化不大時，可認(rèn)為鋼瓶的容積不變，鋼瓶中的氣體做等容變化，T1＝283 K，T2＝293 K．由查理定律得p2p1＝T2T1＝293283，根據(jù)比例性質(zhì)有p2－p1p1＝293－283283，所以p2－p1＝10283p1，同理有p2－p1p2＝293－283293，所以p2－p1＝10293p2.故正確答案為C、D.
3．(2014年湛江高二檢測)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做“研究氣體實(shí)驗(yàn)定律實(shí)驗(yàn)”，分別得到如下四幅圖像(如圖2－3－13所示)．則如下的有關(guān)他們的說法，正確的是(　　)
圖2－3－13
A．若甲研究的是查理定律，則他作的圖像可能是圖a
B．若乙研究的是玻意耳定律，則他作的圖像是圖b
C．若丙研究的是查理定律，則他作的圖像可能是圖c
D．若丁研究的是蓋－呂薩克定律，則他作的圖像是圖d
解析：選ABD.查理定律：pT＝C所以A對C錯．玻意耳定律：pV＝C，所以B對．蓋－呂薩克定律：VT＝C，當(dāng)然D也對．
4．假設(shè)高空實(shí)驗(yàn)火箭起飛前，儀器艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p0＝1 atm，溫度t0＝27 ℃，在火箭豎直向上飛行的過程中，加速度的大小等于重力加速度g，儀器艙內(nèi)水銀氣壓計(jì)的示數(shù)為p＝0.6p0，已知儀器艙是密封的，那么，這段過程中艙內(nèi)溫度是(　　)
A．16.2 ℃ B．32.4 ℃
C．360 K D．180 K
解析：選C.加速前后，儀器艙內(nèi)氣體是等容變化，可以用查理定律求加速時艙內(nèi)溫度．
取艙內(nèi)氣體為研究對象，由查理定律得300T2＝1×105p2.
取氣壓計(jì)內(nèi)高出液面的水銀柱為研究對象，由牛頓第二定律得
p2S－ρSh2g＝ρSh2a，
由以上兩式得　p2＝1.2×105 Pa，T2＝360 K.
5．如圖2－3－14所示，四個兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開，按圖中標(biāo)明的條件，當(dāng)玻璃管水平放置時，水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度，則水銀柱向左移動的是(　　)
圖2－3－14
解析：選CD.假設(shè)升溫后，水銀柱不動，則壓強(qiáng)要增加，由查理定律有，壓強(qiáng)的增加量Δp＝pΔTT，而各管原p相同，所以Δp∝1T，即T高，Δp小，也就可以確定水銀柱應(yīng)向溫度高的方向移動，故C、D項(xiàng)正確．
6.如圖2－3－15所示，兩根粗細(xì)相同、兩端開口的直玻璃管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，空氣柱長度H1＞H2，水銀柱長度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情況是(　　)
圖2－3－15
A．均向下移動，A管移動較多
B．均向上移動，A管移動較多
C．A管向上移動，B管向下移動
D．無法判斷
解析：選A.因?yàn)樵跍囟冉档瓦^程中，被封閉氣柱的壓強(qiáng)恒等于大氣壓強(qiáng)與水銀柱因自重而產(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ΔV＝ΔTT?V，因A、B管中的封閉氣柱初溫T相同，溫度降低量ΔT也相同，且ΔT＜0，所以ΔV＜0，即A、B管中氣柱的體積都減��；又因?yàn)镠1＞H2，A管中氣柱的體積較大，ΔV1＞ΔV2，A管中氣柱減小得較多，故A、B兩管氣柱上方的水銀柱均向下移動，且A管中的水銀柱下移得較多，A正確．
二、非
7．為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個大氣壓時，所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)，某同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作了一個簡易的測試裝置．該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器．測試過程可分為如下操作步驟：
a．記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1；
b．當(dāng)安全閥開始漏氣時，記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2；
c．用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣；
d．將待測的安全閥安裝在容器蓋上；
e．蓋緊裝有安全閥的容器蓋，將一定量空氣密閉在容器內(nèi)．
(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫：________.
(2)若測得的溫度分別為t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，則測試結(jié)果是：這個安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是________．
解析：(1)首先封閉一定質(zhì)量的理想氣體作為研究對象，所以把d、e放在前面，然后是a，記錄初態(tài)后，對氣體加熱，直至安全閥開始漏氣時記錄末態(tài)溫度．所以順序應(yīng)為：deacb.
(2)初態(tài)時p1＝p0
T1＝t1＋273 K＝300 K
末態(tài)時T2＝t2＋273 K＝360 K
由p1T1＝p2T2得p2＝p1T2T1＝1.2×105 Pa.
答案：(1)deacb　(2)1.2×105 Pa
8.一定質(zhì)量的理想氣體，在狀態(tài)變化過程中的p－T圖像如圖2－3－16所示，在A狀態(tài)時的體積為V0，試畫出對應(yīng)的V－T圖像和p－V圖像．
圖2－3－16
解析：對氣體由A→B，根據(jù)玻意耳定律有p0V0＝3p0VB，則VB＝13V0.由此可知A、B、C三點(diǎn)的狀態(tài)參量分別為：
A：p0，T0，V0；B：3p0，T0，13V0；C：3p0,3T0，V0
V－T圖像和p－V圖像如圖甲、乙所示．
答案：見解析
9．(2014年上海高二檢測)汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油量上升. 已知某型號輪胎能在－40 ℃～90 ℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓不超過3.5 atm ，最低胎壓不低于1.6 atm，那么，在t＝20 ℃時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適(設(shè)輪胎的體積不變)．
解析：對于胎內(nèi)氣體，根據(jù)查理定律：
p1T1＝p2T2，t1、p1分別為－40 ℃、1.6 atm.
20 ℃時的壓強(qiáng)為：p2＝T2T1p1＝293233×1.6 atm＝2.01 atm
若t3、p3分別為90 ℃、3.5 atm，
根據(jù)查理定律得：p′2T2＝p3T3，
20 ℃時壓強(qiáng)為：p′2＝T2T3p3＝293363×3.5 atm＝2.83 atm.
胎壓范圍為：2.01 atm＜p＜2.83 atm.
答案：2.01 atm至2.83 atm
10．(2014年寧夏固原高二檢測)如圖2－3－17所示，活塞的質(zhì)量為m，大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)密閉氣體的溫度由T1升高到T2時，活塞處于平衡狀態(tài)，求：
圖2－3－17
(1)溫度為T2時氣體的壓強(qiáng)；
(2)溫度為T2時的氣體體積．
(汽缸的橫截面積為S，忽略活塞與汽缸間的摩擦，溫度T1時氣體的體積為V1)
解析：(1)以活塞為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示．由平衡條件pS＝mg＋p0S，得p＝mgS＋p0.
(2)由蓋－呂薩克定律V1T1＝V2T2得：
V2＝T2T1V1.
答案：(1)mgS＋p0　(2)T2T1V1


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