1.在冬季,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個(gè)夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺得很緊,不易拔出來,這種現(xiàn)象的主要原因是(　　)A.軟木塞受潮膨脹B.瓶口因溫度降低而收縮變小C.白天氣溫升高,大氣壓強(qiáng)變大D.瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小
解析 冬季氣溫較低,瓶中的氣體體積V不變時(shí),由查理定律知溫度T減小而使壓強(qiáng)p減小,這樣瓶外的大氣壓力將瓶塞往下推,使瓶塞蓋得緊緊的,所以拔起來就感到很吃力,故D項(xiàng)正確。
2.一個(gè)密閉容器中裝有氣體,當(dāng)溫度變化時(shí)氣體壓強(qiáng)減小了(不考慮容器熱脹冷縮),則氣體的(　　)A.密度增大B.密度減小C.分子平均動(dòng)能增大D.分子平均動(dòng)能減小
解析 一個(gè)密閉容器,又不考慮容器熱脹冷縮,所以氣體體積不變,質(zhì)量不變,根據(jù)ρ= ,可知密度不變,故A、B錯(cuò)誤;氣體的體積不變,壓強(qiáng)減小,根據(jù)查理定律 =C,可知溫度降低,分子平均動(dòng)能減小,故C錯(cuò)誤,D正確。
3.(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,下列過程可能發(fā)生的是(　　)A.氣體的溫度變化,但壓強(qiáng)、體積保持不變B.氣體的溫度、壓強(qiáng)保持不變,而體積發(fā)生變化C.氣體的溫度保持不變,而壓強(qiáng)、體積發(fā)生變化D.氣體的溫度、壓強(qiáng)、體積都發(fā)生變化
4.(2023四川達(dá)州高二期末)一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)C(6,2)沿直線CB變化到A(2,6),如圖所示。氣體在C、B、A三個(gè)狀態(tài)中的溫度之比是(　　)A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶4∶3D.4∶3∶4
解析 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 =C,可知TC∶TB∶TA=pCVC∶pBVB∶pAVA,結(jié)合圖像可得TC∶TB∶TA=3∶4∶3,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
5.(多選)(2023吉林高二模擬)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過程分別由體積—溫度(V-t)圖像上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示,V1和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo);t0為它們的延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo), t0=-273.15 ℃;a、b為直線Ⅰ上的兩點(diǎn),c為直線Ⅱ上的一點(diǎn)。由圖可知(　　)
6.如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定質(zhì)量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁的摩擦),缸底離地高度為H,活塞距地高度為h,當(dāng)溫度降低時(shí),下列說法正確的是(　　)A.氣體壓強(qiáng)減小B.汽缸高度H減小C.活塞高度h減小D.氣體體積增大
解析 對(duì)汽缸受力分析可知m0g+p0S=pS,當(dāng)溫度降低時(shí),氣體的壓強(qiáng)不變;對(duì)活塞和汽缸的整體受力分析可知(m+m0)g=kx,當(dāng)溫度變化時(shí),x不變,即h不變;根據(jù)蓋-呂薩克定律可得 ,故溫度降低時(shí),氣體的體積減小,因h不變,則汽缸高度H減小,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
7.(2023重慶沙坪壩高二期末)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變到狀態(tài)C。圖中縱軸表示氣體體積,橫軸表示氣體的熱力學(xué)溫度,T0、V0為已知量。(1)求狀態(tài)A的溫度TA。(2)若狀態(tài)A的壓強(qiáng)為p0,求狀態(tài)C的壓強(qiáng)。
解析 (1)由V-T圖像可知?dú)怏w從狀態(tài)A到狀態(tài)B發(fā)生等壓變化,由蓋-呂薩克
8.如圖所示,上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置,活塞將氣體封閉在汽缸內(nèi)。設(shè)有a、b兩卡環(huán),使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在a、b上,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直到活塞剛要離開卡環(huán)。能正確反映缸內(nèi)氣體體積壓強(qiáng)變化的V- 圖像是(　　)
9.如圖所示p-V圖像,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài),對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則下列說法正確的是(　　)A.T1=T2>T3B.T1=T3>T2C.N1=N2>N3D.N1=N3>N2
解析 從“1”到“2”是等容變化,根據(jù)查理定理可知“2”狀態(tài)溫度低,分子平均動(dòng)能小,所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁上單位面積的平均次數(shù)少,即T1>T2, N1>N2;從“1”到“3”,因?yàn)?點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積與3點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積相等,說明T1=T3;從“2”到“3”是等壓膨脹,氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的次數(shù)減少,即N2>N3,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
10.(2023湖南長(zhǎng)沙高二模擬)兩位同學(xué)為測(cè)量一個(gè)內(nèi)部不規(guī)則容器的容積,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),在容器上插入一根兩端開口的玻璃管,接口用蠟密封,如圖所示。玻璃管內(nèi)部橫截面積S=0.2 cm2,管內(nèi)一靜止水銀柱封閉著長(zhǎng)為L(zhǎng)1=5 cm的空氣柱,水銀柱長(zhǎng)為L(zhǎng)=4 cm,此時(shí)外界溫度為T1=27 ℃,現(xiàn)把容器浸入溫度為T2=47 ℃的熱水中,水銀柱靜止時(shí),下方的空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)2=8.7 cm,實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓相當(dāng)于76 cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)且不變。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出容器的容積約為(　　)A.5 cm3B.7 cm3C.10 cm3D.12 cm3
解析 設(shè)容器的容積為V,由氣體的等壓變化可知 ,又V1=V+L1S,V2=V+L2S,解得V=10.1 cm3,故選C。
11.(2023山東聊城高二期中)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始,經(jīng)歷狀態(tài)B、C、D回到狀態(tài)A的p-T圖像如圖所示,其中BA的延長(zhǎng)線經(jīng)過原點(diǎn)O,BC、AD與橫軸平行,CD與縱軸平行,下列說法正確的是(　　)
A.A到B過程中,氣體的壓強(qiáng)變大、溫度升高、體積變大B.B到C過程中,氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的次數(shù)增多C.C到D過程中,體積變大、分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度不變D.D到A過程中,氣體壓強(qiáng)不變、內(nèi)能減小、體積變大
解析 在該圖像中過原點(diǎn)的直線是等容線,A到B過程中,氣體的體積不變,故A錯(cuò)誤;B到C過程中,壓強(qiáng)不變,溫度升高,則分子平均動(dòng)能增大,由 =C知體積變大,氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的次數(shù)減少,故B錯(cuò)誤;C到D過程中,溫度不變,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度不變,由pV=C知體積變大,故C正確;D到A過程中,等壓變化、溫度降低,則氣體內(nèi)能減小,由 =C知體積減小,故D錯(cuò)誤。
12.如圖所示,空的飲料罐中插入一根粗細(xì)均勻的透明吸管,罐口處密封,吸管內(nèi)注入一小段油柱(長(zhǎng)度可以忽略),制成簡(jiǎn)易氣溫計(jì),已知飲料罐的容積為V,吸管內(nèi)部橫截面積為S,罐口外吸管長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。當(dāng)溫度為T1時(shí),油柱與罐口相距L1,不計(jì)大氣壓的變化。(1)簡(jiǎn)要說明吸管上標(biāo)示的氣溫刻度是否均勻;(2)求氣溫計(jì)能測(cè)量的最高溫度Tm。

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2 氣體的等溫變化

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