1、習題課氣體實驗定律的綜合應用(時間：60分鐘)題組一相關聯的兩部分氣體問題1如圖5所示，兩端密封，下部裝有水銀，上部為空氣柱的U形管，靜止時，管內水銀面的高度差為h，當U形管作自由落體運動時，h將()圖5A增大 B減小C不變 D不能判斷答案A解析U形管自由落體時，水銀柱不再產生壓強，故右邊氣體壓強減小，體積增加，左邊氣體壓強增大，體積減小，所以h增大2(2019·新課標·節選)如圖6，兩氣缸A、B粗細均勻、等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱，其余部分均絕熱，兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a

2、、b，活塞下方有氮氣，活塞a上方有氧氣，當大氣壓為P0，外界和氣缸內氣體溫度均為7 且平衡時，活塞離氣缸頂的距離是氣缸高度的，活塞b在氣缸正中間圖6(1)現通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度(2)繼續緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強答案(1)320 K(2)P0解析(1)活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣經歷等壓過程，設氣缸A的容積為V0，氮氣初態體積為V1，溫度為T1，末態體積為V2，溫度為T2，按題意，氣缸B的容積為V0/4，V1V0·V0V2V0V0V0由式和題給數據得T2320 K(2)活塞

3、b升至頂部后，由于繼續緩慢加熱，活塞a開始向上移動，直至活塞上升的距離是氣缸高度的時活塞a上方的氧氣經歷等溫過程，設氧氣初態體積為V1，壓強為P1；末態體積為V2，壓強為P2，由題給數據和玻意耳定律有V1V0，P1P0，V2V0P1V1P2V2由式得P2P0題組二液柱移動問題的判斷3(雙選)如圖7所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則()圖7A彎管左管內外水銀面的高度差為hB若把彎管向上移動少許，則管內氣體體積增大C若把彎管向下移動少許，則右管內的水銀柱沿管壁上升D若環境溫度升高，則右管內的水銀柱沿管壁上升答案AD解析被封閉氣體的壓強按右邊計算為

4、pp0ph，按左邊算也為pp0ph，故左管內外水銀面的高度差為h，A正確；氣體的壓強不變，溫度不變，故體積不變，B、C均錯；壓強不變，溫度升高，體積增大，右管中水銀柱沿管壁上升，D正確4兩個容器A、B，用截面均勻的水平細玻璃管連通，如圖8所示，A、B所裝氣體的溫度分別為17 和27 ，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高10 ，則水銀柱將()圖8A向右移動 B向左移動C不動 D條件不足，不能確定答案A解析假設水銀柱不動，A、B氣體都做等容變化：由pp知 p，因為TA<TB，所以pA>pB，所以水銀柱向右移動5如圖9所示，一太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，

5、集熱器容積為V0，開始時內部封閉氣體的壓強為p0，經過太陽曝曬，氣體溫度由T0300 K升至T1350 K.圖9(1)求此時氣體的壓強；(2)保持T1350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p0.求集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值答案(1)p0(2)解析(1)由題意知，氣體體積不變，由查理定律得所以此時氣體的壓強p1p0p0p0.(2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設膨脹后氣體的總體積為V2，由玻意耳定律可得p1V0p0V2可得V2V0所以集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值為.6用打氣筒將1 atm的空氣打進自行車胎內，如果打氣筒容積V500 cm3，輪胎容積V3 L

6、，原來壓強p1.5 atm.現要使輪胎內壓強為p4 atm，問用這個打氣筒要打氣幾次？(設打氣過程中空氣的溫度不變)()A5次 B10次C15次 D20次答案C解析因為溫度不變，可應用玻意耳定律的分態氣態方程求解pVnp1VpV，代入數據得15 atm×3 Ln×1 atm×0.5 L4 atm×3 L，解得n15，故答案選C.7鋼瓶中裝有一定質量的氣體，現在用兩種方法抽鋼瓶中的氣體：第一種方法是用小抽氣機，每次抽出1 L氣體，共抽取三次；第二種方法是用大抽氣機，一次抽取3 L氣體這兩種抽法中，抽取氣體質量較大的是()A第一種抽法B第二種抽法C兩種抽法抽

7、出的氣體質量一樣大D無法判定答案A解析設初態氣體壓強為p0，抽出氣體后壓強變為p，對氣體狀態變化應用玻意耳定律，則第一種抽法：p0Vp1(V1)，p1p0·；同理p2p1p0()2；三次抽完后的壓強p3：p3p0()3.第二種抽法：p0Vp(V3)，得pp0.比較可知：p3p0()3<pp0.即第一種抽法抽出氣體后，剩余氣體的壓強小，即抽出的氣體質量大題組四氣體圖象與圖象的轉換8(雙選)一定質量理想氣體，狀態變化過程如圖10(pV)中ABC圖線所示，其中BC為一段雙曲線若將這一狀態變化過程表示在下圖中的pT圖或VT圖上，其中正確的是()圖10答案AC9一定質量的理想氣體經歷了溫

8、度緩慢升高的變化，如圖11所示，V­T和p­T圖各記錄了其部分變化過程，試求：圖11(1)溫度為600 K時氣體的體積；(2)在V­T圖象上將溫度從400 K升高到600 K的變化過程補充完整答案見解析解析(1)由理想氣體的狀態方程，代入數據，得V23 m3(2)如圖題組五氣缸類問題10(雙選)如圖12所示，在光滑的水平面上，有一個內外壁都光滑的氣缸，氣缸的質量為M，氣缸內有一質量為m(m<M)的活塞，密封一部分理想氣體，氣缸處于靜止狀態現用水平恒力F向左推活塞當活塞與氣缸的加速度均為a時，封閉氣體的壓強為p1，體積為V1；若用同樣大小的水平恒力F向右推氣缸

9、，當活塞與氣缸的加速度均為a時，封閉氣體的壓強為p2，體積為V2，設封閉氣體的質量和溫度均不變，則()圖12Ap1>p2 Bp1<p2CV1>V2 DV1<V2答案AD解析向左推時，對于氣缸p1Sp0SMa，解得p1p0；向右推時，對于活塞p2Sp0Sma，解得p2p0，可見p1>p2，由玻意耳定律得V1<V2.故選項A、D正確11如圖13所示，豎直的彈簧支持著一倒立氣缸內的活塞，使氣缸懸空而靜止設活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內自由移動缸壁導熱性良好，缸內氣體的溫度能與外界大氣溫度相同下列結論中正確的是()圖13A若外界大氣壓增大，則彈簧的壓縮量將會增大一些

10、B若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C若外界氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將減小D若外界氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大答案D解析外界大氣壓增大時，氣體體積減小，但對于整個系統，彈簧的彈力恒等于系統的總重量，彈簧的形變量不變12如圖14所示，圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上，氣缸內被活塞封閉有一定質量的空氣氣缸質量為M10 kg，缸壁厚度不計，活塞質量m5.0 kg，其圓面積S50 cm2，與缸壁摩擦不計，在缸內氣體溫度為27 時，活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力，現設法使缸內氣體溫度升高，問：當缸內氣體溫度升高到多少攝氏度時，氣缸對地面恰好無壓力？(大氣壓強P0105 Pa，g取10 m/s2)圖14答案127 解析當溫度T1(273