九、气体的性质

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1.下列说法中正确的是(    )

(A)一定质量的气体的体积是不会改变的

(B)气体的体积等于所有分子的体积之和

(C)所有气体的压强都是由气体受重力引起的

(D)密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同

【答案】

D

 

2.如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70 cm,当时大气压为标准大气压。现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将(    )

(A)向上移动                   (B)向下移动

(C)不移动                      (D)先向下移动,然后再向上移动

【答案】

A

 

3.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20 cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长。现将阀门S打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18 cm,则开口端水银面将下降___cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg)。

【答案】

54

 

4.A、B为两个相同的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量mCmD,按如图所示方式连接并保持平衡。现使它们的温度都升高10℃,不计活塞质量及滑轮系统的摩擦,则系统重新平衡后(    )

(A)C下降的高度比D下降的多

(B)C下降的高度比D下降的少

(C)C、D下降的高度一样多

(D)A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同

【答案】

A

 

5.关于气体的体积,下列说法中正确的是(    )

(A)气体的体积与气体的质量成正比

(B)气体的体积与气体的密度成反比

(C)气体的体积就是所有气体分子体积的总和

(D)气体的体积是指气体分子所能达到的空间

【答案】

D

 

6.在研究气体的热学性质时,描述气体的热力学状态的参量有_________。对于一定质量的气体,若这三个参量都不变,则气体状态________(选填”变化”或”不变”)。若该气体状态发生改变,则至少有______个参量发生了变化。

【答案】

气体的温度、体积和压强,不变,两

 

7.据报道,美国的一个研究小组利用激光制冷技术,将铯原子冷却到了290nK的极低温度,这一温度是______K。某人体温是36.5℃,也可以说体温为__________K,某人体温升高1.5℃,也可以说体温升高了_________K。

【答案】

2.9×10-7,309.5,1.5

 

8.有一房间,上午10时温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的(    )

(A)空气密度增大                   (B)空气分子的平均动能增大

(C)空气分子的速率增大        (D)空气质量增大

【答案】

B

 

9.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱。如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将(    )

(A)体积变小            (B)体积变大

(C)压强变小            (D)压强不变

【答案】

A

 

10.对于一定质量的气体,下列说法中上正确的是(    )

(A)如果体积V减小,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大

(B)如果压强p增大,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大

(C)如果温度T不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变

(D)如果密度ρ不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变

【答案】

B

 

11.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg,pb=__________cmHg,pc=_______cmHg,pd=_________cmHg。

【答案】

76,86,66,86

 

12.关于大气压的存在,有个科学史上传为美谈的“马德堡半球”实验:1645年,德国的马德堡有个叫格里克的人做了两个中空的金属半球,直径均为1.2英尺(约0.37 m),如图所示.把它们扣在一起,然后抽去其中的空气,这两个半球靠大气的压力紧密地连在一起,用16匹马方才拉开。试估算要把此马德堡半球分开,这16匹马对每个半球作用的拉力约为_________N。

【答案】

1.1×104

 

13.如图所示,用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管,将它的开口向下插在水银槽中,由于管内有一部分空气,此时试管内水银面比管外水银面高h。若试管本身的重力与管壁的厚度均不计,此时弹簧秤的示数等于(    )

(A)进入试管内的H高水银柱的重力

(B)外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差

(C)试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力

(D)上面(A)(C)所述的两个数值之差

【答案】

BC

 

14.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部的圆筒较粗且足够长,容器的底是一个可以沿下部圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计F将活塞提着,容器中盛水.开始时,水面与上圆筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移,在这个过程中,测力计的示数是(    )

(A)先变小,然后保持不变

(B)一直保持不变

(C)先变大,然后变小

(D)先变小,然后变大

【答案】

A

 

15.如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中(    )

(A)A瓶中的药液先用完

(B)B瓶中的药液先用完

(C)随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐增大

(D)随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变

【答案】

AC

 

16.如图所示.粗细均匀的U形细管水平部分长为L,管中盛有一定质量的液体,当U形管以加速度a向右运动时,两管中液面的高度差Δh=_______。

【答案】

\(\frac{{La}}{g}\)

 

17.如图所示,粗细均匀的试管,横截面积为S,质量为m的活塞可在其内部无摩擦地滑动,它封闭了一段气柱.现使试管在水平面内以角速度ω绕轴OO′匀速转动,此时活塞和转轴的距离为L。活塞不漏气,运动中封闭气体的温度不变,大气压强为p0,则此时封闭气体的压强为多少?

【答案】

p0+\(\frac{{m{\omega ^2}L}}{S}\)

 

18.如图所示,两边容器里液体的密度为ρ1,右边容器里液体的密度为ρ2,a、b两管液柱的高度差为h,容器A中气体的压强为_______(已知大气压强为p0)。

【答案】

pA=p0-\(\frac{{{\rho _1}{\rho _2}gh}}{{{\rho _2} - {\rho _1}}}\)

 

19.关于温度,下列说法中正确的是(    )

(A)气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1 K;温度下降5 K,也就是温度下降5℃

(B)温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度由T升至2T

(C)绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度

(D)随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到

【答案】

A

 

20.一定质量的气体在等温变化过程中,下列物理量中将发生变化的是(    )

(A)分子的平均动能        (B)单位体积内的分子数

(C)气体的压强               (D)分子总数

【答案】

BC

 

21.一定质量的气体在等容变化过程中,温度每升高1℃,压强的增加等于它在300 K时压强的(    )

(A)1/27            (B)1/273           (C)1/300           (D)1/573

【答案】

C

 

22.下列关于盖·吕萨克定律的说法中正确的是(    )

(A)对于一定质量的理想气体,在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是温度升高前体积的1/273

(B)对于一定质量的理想气体,在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是它在0℃时体积的1/273

(C)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与温度成止比

(D)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比

【答案】

BD

 

23.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深度增大一些,则试管内外水面的高度差将(    )

(A)增大            (B)减少            (C)保持不变            (D)无法确定

【答案】

A

 

24.房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1%逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是________℃。

【答案】

27

 

25.我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐将纸燃烧后放入罐内,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就紧紧地被“吸”在皮肤上,试用气体的有关性质解释这个现象。

【答案】

火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减小,故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。

 

26.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口),使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起。若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封很好,则b管水银柱的下端而A′与原来a管水银柱的下端面A相比,将(    )

(A)在同一高度        (B)稍高

(C)稍低                   (D)条件不足,无法判断

【答案】

C

 

27.气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示。设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为__________。

【答案】

\(\frac{{\rho ghV}}{{{p_0} + \rho gh}}\)

 

29.活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的。已知某贮气筒的容积为V,气泵每抽一次,抽出的气体体积为V′=V/2。设抽气过程中温度不变,贮气筒内原来气体的压强为p0,则对它抽气三次后,贮气筒内气体压强变为多少?

【答案】

\(\frac{8}{{27}}\)p0

 

29.氧气瓶在车间里充气时,压强达1.5×107 Pa,运输到工地上发现压强降为1.35×107 Pa,已知车间里的温度为27℃,工地上的温度为-3℃,试判断氧气瓶在运输途中是否漏气(氧气瓶本身的热膨胀忽略不计)。

【答案】

不漏气

 

30.一个容积为5 L的没有气的篮球,用横截面积为5 cm2、冲程为25 cm的打气筒打气,在打第81次时,打气筒中活塞至少下压多少才能使空气进入篮球(设打气过程中气体的温度保持不变,p0=76 cmHg)?

 

【答案】

12.5 cm

 

31.如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的空气,气缸质量为10 kg,缸壁厚度可不计,活塞质量为5 kg,其横截面积为50 cm2,活塞与缸壁间的摩擦不计。当缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力。现对气缸传热,使缸内气体温度升高。问:当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是多少℃(已知大气压强p0=1.0×105 Pa)?

【答案】

127℃

 

32.验证查理定律的实验装置如图所示,在这个实验中测得压强和温度的数据中,必须测出的一组数据是_________和______。首先要在环境温度条件下调节A、B管中水银面_______________,此时烧瓶中空气压强为____________。再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里,瓶中空气温度下降至冰水混合物的温度一样,此时烧瓶中空气温度为_________K,B中水银面将_____________________,再将A管_________,使B管中水银___________面____________,这时瓶内空气压强等于__________。

【答案】

当时的大气压,温度,等高,大气压,273,上移,下降,回复到原来的位置,大气压强减去A、B管中水银面高度差

 

33.宇宙飞船密封舱内有一水银气压计,起飞时舱内温度为0℃,气压计示数相当于76 cmHg所产生的压强,在飞船以a=9.8 m/s2匀加速上升过程中(飞船离地面尚不太高),舱内温度为27.3℃,压强计示数相当于________cm高水银柱所产生的压强。

【答案】

41.8

 

34.如图所示,一个粗细均匀的圆筒,B端用塞子塞住,A端可用一无摩擦滑动的活塞封闭,筒壁C处有一小孔,小孔距B端25 cm。现向B端缓慢移动活塞,若大气压强为1.0×105 Pa,筒内壁的横截面积为1.2 cm2,塞子与筒壁间的最大静摩擦力为18 N,温度保持不变。要使塞子不会被顶出,活塞推到离B端的距离不得小于多少 ?

【答案】

10 cm

 

35.如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的空气。测量时被测者尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过气管进入A内,使A浮起。已知圆筒A的质量为m、横截面积为S、大气压强为p0,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测者的肺活量有多大?

【答案】

V=(S+\(\frac{{mg}}{{{p_0}}}\))(h+\(\frac{m}{{\rho S}}\))

 

36.下列说法中正确的是(    )

(A)理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型

(B)理想气体的分子间除了互相碰撞外,无其他相互作用

(C)实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可当成理想气体

(D)在应用理想气体状态方程时,pVT都必须采用国际单位制中的单位

【答案】

ABC

 

37.一定质量的理想气体的状态参量\(\frac{{pV}}{T}\)=C(恒量)。关于此恒量,下列说法中正确的是(    )

(A)摩尔数相同的任何气体,此恒量都相同

(B)质量相同的任何气体,此恒量都相同

(C)只要是同种气体,不论质量是否相同,此恒量都相同

(D)以上说法都不正确

【答案】

A

 

38.已知离地面越高时大气压强越小,温度也愈低。现有一气球由地面向上缓慢升起,则大气压强与温度对此气球体积的影响是(    )

(A)大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积增大

(B)大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小

(C)大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积减小

(D)大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大

【答案】

C

 

39.为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度.为使CO2液化,最有效的措施是(    )

(A)减压、升温        (B)增压、升温        (C)减压、降温        (D)增压、降温

【答案】

D

 

40.湖底温度为7℃,有一球形气泡从湖底升到水面(气体质量恒定)时,其直径扩大为原来的2倍,已知水面温度为27℃,大气压强p0=75 cmHg,则湖水深度约为(    )

(A)25 m           (B)45 m            (C)55 m            (D)65 m

【答案】

C

 

41.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,已知TBTA,则下列判断中正确的是(    )

(A)如果气体的体积膨胀,则气体的内能可能不变

(B)如果气体的体积膨胀,则气体的压强可能增大

(C)如果气体的压强减小,则气体的体积一定增大

(D)无论气体的压强、体积怎样变化,气体的内能一定增加

【答案】

BCD

 

42.如图所示,质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止状态。现在对气体缓慢加热,同时不断取走细砂,使活塞缓慢上升,直到细砂全部取走,则在此过程中(    )

(A)气体压强增大,内能可能不变

(B)气体温度可能不变,气体对外做功

(C)气体的体积增大,压强减小,对外不做功

(D)气体对外做功,内能一定增加

【答案】

B

 

43.一钢筒内装有压缩空气,当打开阀门后气体迅速从筒内逸出,很快筒内气体的压强与大气压强p0相同,然后立即关闭阀门。如果钢瓶外部环境保持温度不变,经较长的时间后筒内的气体压强(    )

(A)等于p0                (B)大于p0                (C)小于p0                (D)无法判定

【答案】

B

 

44.氧气瓶内贮有氧气,在27℃时,其压强为1.2×107 Pa。今用掉一部分氧气后,其压强变为9.0×106 Pa,温度降低为15℃,则所用掉的氧气占原瓶内氧气的百分比为___________。

【答案】

 21.9%

 

45.某白炽灯灯泡的容积为150 cm3,在0℃时内部残留气体的压强为1.0×10-3 Pa,该灯泡内气体总分子数约为___________个(结果保留两位有效数字)。

【答案】

4.0×1013

 

46.贮气筒内装有压缩气体,温度是27℃,压强是4×106 Pa。如果从筒内放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12℃,这些剩余气体的压强是多少?

【答案】

1.9×105 Pa

 

47.说到爆米花,相信许多人都吃过。传统的做法是这样的:师傅在铁罐子里装一些玉米,密封严实,在煤火上摇动,均匀加热,到了一定火候,把罐口对准长长的口袋,“砰”的一声,香脆可口的爆米花就做成了。仔细想一想,这里面包含了哪些物理知识?你能用所学的物理知识进行解释吗?

【答案】

 

48.如图所示是低温测量中常用的一种温度计的示意图。温度计由下端的测温泡A、上端的压强计B和毛细管C构成。毛细管较长,由不导热的材料做成,两端分别与A和B相通。已知A的容积为VA、B的容积为VB毛细管的容积可忽略不计,整个温度计是密闭的。在室温下,温度计内气体的压强为p0,测温时,室温仍为T0,将A浸入待测物体达到热平衡后,B内气体的压强为p,根据以上已知的温度、压强和体积,请算出待测温度T

【答案】

\(\frac{p}{{{p_0}}}\)×\(\frac{{{T_0}}}{{1 + \frac{{{V_B}}}{{{V_A}}}(1 - \frac{p}{{{p_0}}})}}\)

 

49.一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内,如图所示。活塞的质量为30 kg,横截面积为S=100 cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气。开始时使气缸水平放置,连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度l0=50 cm。经测量,外界气温为t=27℃,大气压强p0=1.0×105 Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立起,稳定后活塞下降了10 cm,再对气缸内气体缓慢加热,活塞又上升了30 cm,求 :

(1)弹簧的劲度系数k

(2)最后气缸内气体达到的温度。

【答案】

(1)500 N/m

(2)588K

 

50.如图所示为一定质量的某种气体的p-T图像。在A、B、C三个状态中,体积最大的状态是(    )

(A)A状态        (B)B状态         (C)C状态         (D)无法确定

【答案】

C

 

51.在如图所示的四幅图像中,能正确表示查理定律规律的是图(    )

【答案】

AB

 

52.如图所示,一定质量的理想气体经历ab、bc、cd、da四个过程,下列说法中正确的是(    )

(A)ab过程中气体压强减小           (B)bc过程中气体压强减小

(C)cd过程中气体压强增大           (D)da过程中气体压强增大

【答案】

BCD

 

53.如图所示是一定质量的理想气体的三种状态变化过程。 对于这三个过程,下列说法中正确的是(     )

(A)a→d过程中气体的体积增大

(B)a→d过程中气体的体积减小

(C)b→d过程中气体的体积不变

(D)c→d过程中气体的体积增加

【答案】

AC

 

54.一定质量的理想气体,由状态A通过如图所示的箭头方向经三个过程变化到状态B,气体由A到B的过程中,正确的说法是(    )

(A)气体的体积减小        (B)气体的体积增大

(C)气体对外放热            (D)气体温度升高

【答案】

AC

 

55.如图(a)所示,p-T图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在p-V图上的图线应是图(b)中的(     )

【答案】

C

 

56.一定质量的理想气体,从状态R出发,分别经过如图所示的三种不同过程变化到状态A、B、C。有关A、B、C三个状态的物理量的比较,下列说法中正确的(    )

(A)气体分子的平均速率vAvBvC

(B)单位体积内气体分子数nAnBnC

(C)气体分子在单位时间内对器壁单位面积的总冲量IAIBIC

(D)单位体积内气体分子数nAnRnBnRnCnR

【答案】

B

 

57.一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像可知(    )

(A)气体在a、b、c三个状态的密度ρaρcρb

(B)在a→b的过程中,气体的内能增加

(C)在b→c的过程中,气体分子的平均动能增大

(D)在c→a的过程中,气体放热

【答案】

BD

 

58.对于一定质量的理想气体,有两个状态A(p1V1)、B(p2V2),如图所示。它们对应的温度分别为T1T2。且T1T2,图中的曲线为等温线。请你利用理想气体实验定律证明:\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}}\)=\(\frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\),要求在图上标出与证明过程相应的状态变化图线。

【答案】

 

59.一定质量的理想气体,其起始状态和终了状态分别与如图所示中的a点和b点相对应,它们的压强相等,则下列过程中可能的是(    )

(A)先保持体积不变增大压强,后保持温度不变减小体积

(B)先保持温度不变增大压强,后保持体积不变升高温度

(C)先保持温度不变减小压强,后保持体积不变升高温度

(D)先保持体积不变减小压强,后保持温度不变减小体积

【答案】

C

 

60.一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段AB所示,C是AB的中点,则(    )

(A)从状态A变化到状态B的过程中,气体的内能保持不变

(B)从状态A变化到状态B的过程中,气体的温度先升高后降低

(C)从状态A变化到状态C,气体一定吸热

(D)从状态A变化到状态B的整个过程,气体一定吸热

【答案】

BCD

 

61.一定质量的理想气体沿图中直线从A状态变化到B状态,在此过程中(    )

(A)气体的内能减少.并放出热量

(B)气体的内能减少,并吸收热量

(C)气体的内能增加,并放出热量

(D)气体的内能增加,并吸收热量

【答案】

A

 

62.一定质量的理想气体,由初态温度为T1的状态1作等容变化到温度为T2的状态2,再经过等压变化到状态3,最后变回到初态1,其变化过程如图所示,则图中状态3的温度T3=__________。

【答案】

\(\frac{{T_2^2}}{{{T_1}}}\)

 

63.在一容积不变的容器中装有质量为m1的理想气体,当气体温度由T1升到T2时,压强由p1增至p2,其变化过程如图所示。在变化过程中,一部分气体从容器中漏出,气体的质量变为m2,则m1m2的比值为多少?

【答案】

\(\sqrt 3 \)

 

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