第二讲 气体定律 物态和物态变化
1.一块密度和厚度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示．若用多用电表的欧姆档沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻，阻值关系为R1＝R2，则这块样品可能是( )
A．单晶体
B．多晶体
C．非晶体
D．以上说法全错
解析 沿O1O1′和O2O2′两对称轴测该长方体电阻值相同，说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，故A选项正确．
答案 A
2．如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气( )
A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大
答案 AD
3.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在整个实验过程中都是等温的，他根据实验数据绘出了p—的关系图线EF，从图中的图线可以得出( )
A．如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内
B．如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
C．如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
D．如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内
解析 连接OE，OF，因斜率kOF>kOE，所以(pV)F>(pV)E，知从E状态→F状态，m增大，从F状态→E状态，m减小，所以A、C正确．
答案 AC
4.假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0＝1Atm，温度t0＝27 ℃，在火箭竖直向上飞行一段时间后，舱内气体压强p＝1.2p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是( )
A．16.2 ℃ B．32.4 ℃
C．360 K D．180 K
解析 加速前后，仪器舱内气体等容变化，可以用查理定律求得舱内温度．以舱内气体为研究对象，由查理定律＝，解得T＝360 K.
答案 C
5．下列说法中正确的是( )
A．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
B．饱和汽压随温度的升高而变小
C．单晶体具有规则形状，且有各向异性的特征
D．可以从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功，而不产生其他影响
解析 液晶具有单晶体的特性，物理性质具有各向异性，A对；饱和汽压随温度的升高变大，B错；单晶体具有规则几何形状、物理特性具有各向异性，C对；热力学第二定律表明从单一热源吸取热量，用来全部做功而不产生其他影响是不可能的，D错．
答案 AC
6．下列说法正确的是( )
A．当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小
B．玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
C．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
解析 一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，A对；玻璃是非晶体，B错；多晶体也有固定的熔点，C错；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，D对．
答案 AD
7.如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h.若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则( )
A．h、l均变大
B．h、l均变小
C．h变大l变小
D．h变小l变大
解析 对于管内气体，设后来气柱长为l′，因为气体做等温变化，则有(p0－ρgh)l＝(p0－ρgh′)l′①，式中p0是大气压强，h、h′分别是变化前后水银柱的高度，根据题意有h＋Lh′，则由①式知l>l′，不符合②式要求，若hVa>Vd，A对，C、D错．
答案 AB
9．为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图像能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是( )
解析 根据气体等温变化方程pV＝C，所以p＝，因此p—的图像是一条过原点的直线，选项B正确．
答案 B
10．教室的容积是100m3，在温度是7℃时，大气压强为1.0×105 Pa时，室内空气的质量是130kg，当温度升高到27 ℃时大气压强为1.05×105 Pa时，教室内空气质量是多少？
解析 初态p1＝1.0×105 Pa，V1＝100m3
T1＝(273＋7) K＝280 K
末态p2＝1.05×105 Pa，T2＝300 K
根据理想气体状态方程＝得
V2＝V1＝m3
V2>V1，因此有气体流出房间
m2＝m1＝127.4 kg.
答案 127.4 kg
11．一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图①所示，若状态D的压强是2×104 Pa，求：
(1)状态A的压强；
(2)请在图②中画出该变化过程的p—T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．
解析 (1)据理想气体状态方程＝
则pA＝＝4×104 Pa.
(2)p—T图像及A、B、C、D各个状态如图所示．
答案 (1)4×104 Pa
(2)见解析图
12.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300 K，求
(1)气体在状态B的温度；
(2)由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．
解析 (1)由理想气体的状态方程＝
得气体在状态B的温度TB＝＝1200 K.
(2)由状态B→C，气体做等容变化，由查理定律得＝，TC＝TB＝600 K.
故气体由状态B到状态C不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，可知气体要放热．
答案 (1)1200 K
(2)放热，理由见解析
【点此下载】