气体实验定律 一轮复习课时分层精练
一、单选题（本大题共5小题）
1．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b、b→c、c→d、d→e四个过程到达状态e，其中ba的延长线经过原点，b、c连线与横轴平行，d、e连线与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程中气体分子热运动平均动能增加
B．b→c过程中气体分子单位时间内撞击容器壁次数不变
C．c→d过程中气体从外界吸热小于气体内能增量
D．d→e过程中气体对外放出热量，内能不变
2．“回热式热机”的热循环过程对应图中的曲线，气体为理想气体，为等温过程，为等容过程，则( )
A．在状态气体温度比在状态低
B．整个循环过程，气体对外放出热量
C．状态下单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数比状态少
D．两过程气体吸、放热的绝对值相等
3．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装满水，乙中充满空气，则下列说法正确的是（容器容积恒定）（ ）
A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC>pD
D．当温度升高时，pA、pB不变，pC、pD都变大
4．华二黄中物理兴趣小组为更准确地测出气体的压强，用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化（ ）
A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升
5．如图为一定质量的理想气体经历过程的压强随摄氏温度变化的图像，其中ab平行于轴，cb的延长线过坐标原点。下列判断正确的是( )
A．过程，所有气体分子的运动速率都减小
B．过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加
C．过程，气体体积保持不变，从外界吸热，内能增加
D．过程，气体膨胀对外界做功，从外界吸热，内能增加
二、多选题（本大题共3小题）
6．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（ ）
A．在过程AC中，气体的压强不断变小
B．在过程CB中，气体的压强不断变大
C．在状态A时，气体的压强最大
D．在状态B时，气体的压强最大
7．如图（a）所示，一定质量的理想气体从状态A→状态B→状态C。图（b）为状态A、C下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的曲线（对应关系未知）。下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态A和状态C时温度相等
B．图（b）中的曲线M与状态A相对应
C．气体从状态A→状态B的过程中，分子热运动的平均动能逐渐减小
D．气体从状态B→状态C的过程中，吸收的热量大于气体对外做的功
8．对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列说法正确的是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B．气体的热力学温度升高到原来的两倍
C．温度每升高1 K，体积增加量是原来的
D．体积的变化量与热力学温度的变化量成正比
三、实验题（本大题共2小题）
9．为了测某种安全阀所能承受的最大内部压强，某同学设计制作了一个简易的测试装置，该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器。操作步骤如下：
（A）记录密闭容器内空气的初始温度t1；
（B）当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；
（C）用电加热器加热容器内的空气；
（D）将一定量的空气密闭在容器内，盖紧容器盖，将待测安全阀安装在容器盖上。
(1)正确的操作顺序是：（只需填步骤前的字母）；
(2)测得大气压强为1.0×105Pa，温度t1＝27℃，t2＝87℃，这个安全阀能承受的最大内部压强是Pa。
10．如图是研究一定质量的气体在等容过程中状态变化规律的实验装置示意图。实验中用的传感器有两种，其中A是压强传感器、B是______传感器。实验表明：一定质量的气体在体积不变时，压强与______成正比。
四、解答题（本大题共2小题）
11．一场秋雨一场寒，进入秋天后，昼夜温差变大，小明发现晚上倒了热水的保温杯，早上很难打开。小明测量到保温杯容积为500mL，倒入200mL热水，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同，早上显示温度与室温相同。已知外界大气压强为恒定不变。杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强，不考虑水的体积随温度的变化
（1）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；
（2）杯内温度降到时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。求此过程中外界进入水杯中的空气体积。
12．如图为自动洗衣机的控水装置的示意图，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸体进水时，细管中的空气被水封闭，当细管中空气压强达到时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的总长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度。洗衣机停止进水时，求：
（1）细管中被封闭的空气柱的长度L；
（2）洗衣缸内水的高度h。
参考答案
1．【答案】A
【详解】A．a→b过程气体温度升高，分子平均动能增大，A正确；
B．b→c过程温度升高，压强不变，则气体分子平均动能增大，为保持压强不变，单位时间内气体分子与器壁碰撞次数减少，B错误；
C．c→d过程气体体积增大，对外做功，又温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量且大于内能增量，C错误；
D．d→e过程气体体积增大,对外做功,因温度不变，内能不变，则气体从外界吸收热量，D错误。选A。
2．【答案】D
【解析】，从到为等容变化，因此，可得，因此在状态气体温度比在状态高，故A错误。在图像中，图线与横轴所围区域的面积对应气体做的功，可知整个循环过程中气体对外做功，内能不变，因此吸收热量，故B错误。由图可知，可知状态下单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数比状态多，故C错误。、两个过程都发生等容变化，根据热力学第一定律，由于内能的变化量相同，因此气体吸、放热的绝对值相等，故D正确。
3．【答案】D
【详解】AB．甲容器中A、B处压强是由所装物质的重力而产生的，乙容器中C、D处压强是由分子撞击器壁而产生的，AB错误；
C．根据液体内部压强规律p=ρgh，可知pA＞pB，气体分子间距离很大，C、D处气体分子平均碰撞情况一致，乙容器中pC=pD，C错误；
D．当温度升高时，pA、pB不变，pC、pD变大，D正确。选D。
4．【答案】B
【详解】根据，，可知温度先上升后下降。选B。
5．【答案】B
【解析】过程，系统温度降低，气体分子平均动能减小，并非所有气体分子的运动速率都减小，选项错误；过程，气体压强不变，根据压强的微观解释，由于气体分子的平均速率减小，单位时间单位面积上的分子数增加，B选项正确；因为横轴表示摄氏温度，故过程并非等容过程，而是压缩过程，气体体积变小，气体对外界做功，选项错误；
6．【答案】BD
【详解】A．由题图可知，气体从状态A到状态C是等温变化，由玻意耳定律可知，气体体积逐渐减小，则压强不断增大，A错误；
B．在过程CB中，气体的体积不变，气体做等容变化，由查理定律可知，气体温度逐渐升高，气体的压强不断变大，B正确；
CD．由以上解析可知，气体自状态A经状态C变化到状态B，气体的压强一直增大，因此在状态B时，气体的压强最大，C错误，D正确。选BD。
7．【答案】CD
【详解】A．根据理想气体的状态方程应有，根据理想气体的状态图像可得，，，，解得，A错误；
B．根据图（b）可知，曲线M、N比较后表明，曲线N反应了速率大的分子数占比较多，因此可知曲线N表示的气体温度较高，而由以上分析可知，气体在A状态的温度高于在C状态的温度，则图（b）中的曲线N应与状态A相对，B错误；
C．根据理想气体的状态图像可得，，根据理想气体的状态方程应有，解得，可知理想气体在状态A时的温度高于在状态B时的温度，因此气体从状态A→状态B的过程中，分子热运动的平均动能逐渐减小，C正确；
D．根据理想气体的状态方程应有，解得，可知气体从状态B→状态C的过程中温度升高，而根据热力学第一定律，气体从状态B→状态C的过程中体积增加，气体对外做功，，但状态C的温度高于状态B的温度，即，因此可知气体从状态B→状态C的过程中，吸收的热量大于气体对外做的功，D正确。选CD。
8．【答案】BD
【详解】由盖—吕萨克定律＝可知，在压强不变时，体积与热力学温度成正比，故A错误，B正确；温度每升高1 ℃即1 K，体积增加量是0 ℃时体积的，故C错误；由盖—吕萨克定律的变形式＝可知，体积的变化量与热力学温度的变化量成正比，故D正确。
9．【答案】DACB；1.2×105 Pa
【详解】（1）[1]首先要安装安全阀，则D为第一步；要记录初始封闭气体的温度。则A为第二步。加热升温是第三步，则C为第三步。记录刚漏气时温度，则B是第四步，正确的操作顺序为DACB.
（2）[2]T1=300K，T2=350K，p1=1.0×105Pa，根据查理定律得，解得p2=1.2×105Pa
10．【答案】 温度 温度
【详解】[1]根据题意可知，此实验装置为研究气体在等容过程中状态变化规律，即气体压强与气体温度之间的关系，则B是温度传感器。
[2]实验表明：一定质量的气体在体积不变时，压强与温度成正比。
11．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）杯内气体做等容变化，有，其中，，，代入数据可得
（2）设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为V，以杯内原有气体为研究对象，则，其中，则，联立可得
12．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）吸管中的气体初始压强为，初始体积为，吸管中的气体末态压强为，设末态体积为，由波意尔定律可得，解得
（2）设洗衣机缸与细管中的水面差为，细管中气体的压强为，洗衣机的水位，解得
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