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第二章　習(xí)題課　理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練
1．(2024·鄭州一中月考)民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)被緊緊地“吸”在皮膚上。其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體( B )
A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大
B．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小
C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小
D．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小
答案：B
解析：紙片燃燒時(shí)，罐內(nèi)氣體的溫度升高，將罐壓在皮膚上后，封閉氣體的體積不再改變，溫度降低時(shí)，由查理定律知封閉氣體壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，罐緊緊“吸”在皮膚上，故B正確。
2．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，從A狀態(tài)開(kāi)始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后達(dá)到D狀態(tài)，下列判斷正確的是( D )
A．A→B過(guò)程溫度升高，壓強(qiáng)變大
B．B→C過(guò)程溫度不變，壓強(qiáng)變小
C．B→C過(guò)程體積不變，壓強(qiáng)不變
D．C→D過(guò)程體積變小，壓強(qiáng)變大
答案：D
解析：V－T圖像中，A與B的連線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，為等壓線，所以pA＝pB，溫度升高TATC，由查理定律＝C可知pB>pC，壓強(qiáng)變小，故B、C錯(cuò)誤；由圖像可知，由C到D的過(guò)程中，溫度不變，即TC＝TD，而體積變小，即VC>VD，由玻意耳定律pV＝C可知pC3．(多選)如圖所示，一導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁間的摩擦)，溫度升高時(shí)，沒(méi)改變的量有( A )
A．活塞高度h
B．汽缸高度H
C．氣體壓強(qiáng)p
D．彈簧長(zhǎng)度L
答案：ACD
解析：根據(jù)整體法分析可知，彈簧的拉力大小等于活塞、汽缸以及氣體重力之和，所以當(dāng)溫度升高時(shí)，彈簧拉力大小不變，根據(jù)胡克定律可知彈簧伸長(zhǎng)量不變，即彈簧長(zhǎng)度L不變，根據(jù)長(zhǎng)度關(guān)系分析可知，活塞高度h也不變，A、D正確；對(duì)活塞單獨(dú)進(jìn)行受力分析，由題意及上述分析可知活塞受力情況不變，則氣體壓強(qiáng)p不變，C正確；由蓋—呂薩克定律可知，當(dāng)T增大時(shí)，氣體體積V增大，所以汽缸將向下運(yùn)動(dòng)，則汽缸高度H減小，B錯(cuò)誤。
4．如圖所示，兩端封閉的U形管中裝有水銀，分別封閉住A、B兩部分氣體，當(dāng)它們溫度相同且A、B端豎直向上放置，靜止時(shí)左右液面高度差為h，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( A )
A．使A、B兩部分氣體降低相同的溫度，則水銀柱高度差h變大
B．兩部分氣體升高到相同的溫度后，兩部分氣體的壓強(qiáng)差比升溫前大
C．當(dāng)U形管由圖示位置開(kāi)始自由下落時(shí)，兩側(cè)水銀柱高度差h變大
D．若U形管加速下落過(guò)程中(a＝g)液柱穩(wěn)定，則兩部分氣體的壓強(qiáng)差為零
答案：A
解析：A管氣壓為pA，B管氣壓為pB，pA＋ρgh＝pB此時(shí)pA5．中國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽(簡(jiǎn)稱CBA聯(lián)賽)是我國(guó)最頂尖的籃球賽事，賽前對(duì)籃球的檢查是一項(xiàng)重要工作。比賽用球的體積為7.5 L，標(biāo)準(zhǔn)氣壓為0.48－0.62 bar(1 bar＝105 Pa)。有一籃球經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)氣壓為0.3 bar，現(xiàn)用打氣筒對(duì)其充氣，打氣筒每次能充入壓強(qiáng)為105 Pa、體積為0.5 L的氣體，氣體可視為理想氣體，忽略充氣過(guò)程溫度和籃球體積的變化，則為達(dá)到比賽用球標(biāo)準(zhǔn)，充氣次數(shù)至少為( B )
A．4 B．3
C．5 D．6
答案：B
解析：設(shè)充氣次數(shù)為n次，根據(jù)玻意耳定律p1V0＋np0×0.02V0＝p2V0，代入數(shù)據(jù)，0.3×105 Pa×V0＋105 Pa×0.02V0×n＝0.48×105 Pa×V0，解得n＝2.7，即n＝3，故B正確。
6．(2024·重慶高二下階段練習(xí))在學(xué)校春季運(yùn)動(dòng)會(huì)上釋放的氣球是充有氦氣的可降解氣球。釋放前工作人員用容積為30 L、壓強(qiáng)為1.0×107Pa的氦氣罐給氣球充氣(充氣過(guò)程溫度不變)，要求充氣后氣球體積為5 L、壓強(qiáng)為1.0×105Pa；氣球釋放后飄向高空，當(dāng)氣球體積膨脹到8 L時(shí)就會(huì)爆裂落回地面。已知高度每升高1 000 m，大氣溫度下降6 ℃，高度每升高1 m，大氣壓減小11 Pa，慶祝現(xiàn)場(chǎng)地面空氣溫度為27 ℃，大氣壓為1.0×105 Pa，不計(jì)充氣過(guò)程的漏氣和氣球內(nèi)原有氣體，下列說(shuō)法正確的是( B )
A．用一個(gè)氦氣罐可以充出600個(gè)符合要求的氣球
B．當(dāng)氣球發(fā)生爆裂時(shí)，氣球離地面的高度為3 846 m
C．用氦氣罐給氣球充氣過(guò)程中，氦氣放出熱量
D．要降低氣球發(fā)生爆裂時(shí)的高度，在地面充氣時(shí)可使充氣后的氣球體積適當(dāng)減小
答案：B
解析：設(shè)充氣前氦氣罐的體積和壓強(qiáng)分別為V0、p0，充氣后氣球的體積和壓強(qiáng)分別為V1、p1，根據(jù)題意，設(shè)用一個(gè)氦氣罐可以充出n個(gè)符合要求的氣球，由玻意耳定律有p0V0＝p1(V0＋nV1)，解得n＝594，故A錯(cuò)誤；當(dāng)氣球發(fā)生爆裂時(shí)，氣球體積膨脹到8 L，設(shè)此時(shí)氣球離地面高度為h，則爆裂時(shí)氣體的壓強(qiáng)和溫度分別是p2＝p1－11h，T2＝T0－，由理想氣體方程有＝，其中T0＝t0＋273 K＝300 K，解得h≈3 846 m，故B正確；對(duì)充入氣球內(nèi)的氦氣，從氦氣罐內(nèi)到氣球內(nèi)的過(guò)程，體積增大，對(duì)外做功，不計(jì)溫度變化，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸熱，故C錯(cuò)誤；由B中分析可以推導(dǎo)出h與V1的函數(shù)關(guān)系式為h＝，可知，V1越小，h越大，故D錯(cuò)誤。
7．(2023·北京市高三學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試模擬卷三)如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40 cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60 cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝1.0×105 Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300 K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330 K，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為360 K時(shí)，活塞上升了4 cm。g取10 m/s2求：
(1)活塞的質(zhì)量；
(2)物體A的體積。
答案：(1)4 kg　(2)640 cm3
解析：(1)設(shè)物體A的體積為ΔV。
T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40 cm3－ΔV，
T2＝330 K，p2＝ Pa，V2＝V1，
T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40 cm3－ΔV，
由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程＝，
代入數(shù)據(jù)得m＝4 kg。
(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程＝，
代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640 cm3。
能力提升練
8．(2024·江蘇鹽城高二上期末)密閉的容器中一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( D )
A．a(chǎn)→b過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大
B．b→c過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大
C．c→a過(guò)程中，單位體積分子數(shù)增大
D．c→a過(guò)程中，器壁在單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)所受氣體分子碰撞的次數(shù)增多
答案：D
解析：a→b過(guò)程中，溫度不變，所以氣體分子的平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；b→c過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)＝C，可知，體積減小，故B錯(cuò)誤；c→a過(guò)程中，根據(jù)＝C，可知，氣體體積不變，而氣體的總數(shù)不變，所以單位體積分子數(shù)不變，由于壓強(qiáng)變大，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，器壁在單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)所受氣體分子碰撞的次數(shù)增多，故C錯(cuò)誤，D正確。
9．如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，開(kāi)始時(shí)活塞放置在卡扣a、b上，下方封閉了一定質(zhì)量的氣體。現(xiàn)緩慢加熱a、b缸內(nèi)氣體，直到活塞到達(dá)氣缸口之前，下列V－圖像正確的是( D )
答案：D
解析：緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直到活塞與卡扣間恰好無(wú)壓力，氣體做等容變化，由查理定律可知，溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大，則減小。此后溫度繼續(xù)升高直到活塞到達(dá)氣缸口前，氣體做等壓變化，由蓋—呂薩克定律可知，溫度升高，體積增大，選項(xiàng)D正確。
10．(2023·黑龍江哈爾濱三中高二下期中)一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度為0 ℃時(shí)，其體積為V0，當(dāng)溫度升高為T(mén)(K)時(shí)，體積為V，那么每升高1 ℃，增大的體積等于( A )
A． B．
C． D．
答案：A
解析：由蓋—呂薩克定律可得＝＝＝，可得＝＝＝，則每升高1 ℃增大的體積ΔV＝＝＝，故A正確。
11．(多選)(2023·資溪縣第一中學(xué)高二期末)如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l＝20 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝15 cm。現(xiàn)將開(kāi)關(guān) K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面一樣高時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；再緩慢加熱A側(cè)空氣柱，最終B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)3＝5 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg，環(huán)境溫度為 27 ℃且不變。則下列說(shuō)法正確的是( B )
A．初始狀態(tài)，A側(cè)氣體壓強(qiáng)為60 cmHg
B．放出部分水銀后K關(guān)閉時(shí)，A 側(cè)空氣柱長(zhǎng)度為 24 cm
C．開(kāi)關(guān)K打開(kāi)時(shí)，放出的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為19 cm
D．A側(cè)空氣柱最終溫度約為80 ℃
答案：BD
解析：初始狀態(tài)，A 側(cè)氣體壓強(qiáng)為p1＝p0＋ph＝90 cmHg，A錯(cuò)誤；放出部分水銀后K關(guān)閉，根據(jù)玻意耳定律得p1lS＝p0l2S，解得l2＝24 cm，A 側(cè)空氣柱長(zhǎng)度為 24 cm，B正確；開(kāi)關(guān)K打開(kāi)時(shí)，放出的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為Δh＝4 cm＋4 cm＋15 cm＝23 cm，C錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得＝，解得t3＝80 ℃，A側(cè)空氣柱最終溫度約為80 ℃，D正確。故選BD。
12．(2024·廣東二模)圖示為馬德堡半球演示器，兩半球合在一起時(shí)，可形成一直徑d＝20 cm的球形空腔。現(xiàn)用細(xì)軟管、雙向閥門(mén)與容積為200 cm3、活塞橫截面積為10 cm2的注射器改裝成小型的抽氣機(jī)。在溫度為27 ℃的室內(nèi)，每次滿量從球內(nèi)緩慢抽出空氣。連接處氣密性很好，忽略軟管的容積，抽氣過(guò)程中球形空腔溫度和體積均保持不變，摩擦不計(jì)。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa，取π≈3，計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。求：
(1)對(duì)球形空腔抽氣2次后，球形空腔內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p2；
(2)若對(duì)球形空腔抽氣2次后，將馬德堡半球演示器從室內(nèi)移到室外37 ℃的太陽(yáng)下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，半球兩側(cè)至少均用多大的拉力才能把兩半球拉開(kāi)。
答案：(1)9.1×104 Pa　(2)1.8×102 N
解析：(1)球形空腔的容積
V＝π3＝4×103 cm3
注射器的容積V0＝200 cm3，根據(jù)玻意耳定律，第一次抽氣有
p0V＝p1(V＋V0)
第二次抽氣有
p1V＝p2(V＋V0)
解得p2＝2p0≈9.1×104 Pa。
(2)馬德堡半球演示器從室內(nèi)移到室外，球內(nèi)氣體等容變化，根據(jù)查理定律得
＝
其中T2＝300 K，T3＝310 K，解得
p3≈9.4×104 Pa
拉力至少為F＝(p0－p)π2
解得F＝1.8×102 N。
13．(2024·山東濟(jì)南二模)青藏高原上海拔4 000 m時(shí)，大氣壓強(qiáng)為6.3×104 Pa。某游客在此出現(xiàn)了高原反應(yīng)，隨即取出一種便攜式加壓艙使用。如圖所示，該加壓艙主要由艙體、氣源箱組成。已知加壓艙剛?cè)〕鰰r(shí)是折疊狀態(tài)，只打開(kāi)進(jìn)氣口，氣源箱將周圍環(huán)境中體積為15 m3的大氣輸入到艙體中，穩(wěn)定后，艙內(nèi)空氣新鮮，且氣壓不變，溫度維持在27 ℃，病人在艙內(nèi)的高壓環(huán)境中吸氧。充氣后的加壓艙艙體可視為長(zhǎng)2.1 m、底面積1 m2的圓柱體，艙內(nèi)外氣體均可視為理想氣體，艙外環(huán)境溫度保持－3 ℃不變。
(1)求穩(wěn)定后艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
(2)該游客在艙內(nèi)治療一段時(shí)間后情況好轉(zhuǎn)，他改設(shè)2.0×105 Pa、27 ℃的新模式，加壓艙會(huì)自動(dòng)充氣、放氣，當(dāng)將周圍環(huán)境中1 m3的氣體充入加壓艙后達(dá)到了新模式，求這個(gè)過(guò)程中放出氣體質(zhì)量與進(jìn)入氣體質(zhì)量之比。
答案：(1)5×105 Pa　(2)10∶1
解析：(1)將體積為V0＝15 m3
壓強(qiáng)p0＝6.3×104 Pa
溫度T0＝270 K
的大氣注入艙體，艙內(nèi)氣體溫度T1＝300 K
體積V1＝LS＝2.1 m3
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝
解得艙內(nèi)氣壓p1＝5×105 Pa。
(2)艙內(nèi)溫度T1＝300 K不變，
新氣壓p2＝2×105 Pa
充入氣體體積V3＝1 m3
壓強(qiáng)p0＝6.3×104 Pa
溫度T0＝270 K
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有＝＋
解得V2＝5.6 m3
排出艙體的氣體體積ΔV＝V2－V1＝3.5 m3
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有＝
解得V4＝0.35 m3
放出氣體質(zhì)量與進(jìn)入氣體質(zhì)量之比等于體積之比＝＝＝10。
即m出∶m入＝10∶1。
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第二章　氣體、固體和液體
習(xí)題課　理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用
課內(nèi)互動(dòng)探究
探究?
氣體狀態(tài)變化的圖像問(wèn)題
典|例|剖|析
1．(2024·上海高二下期中)某研究性學(xué)習(xí)小組在做“研究等容情況下氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，先后用了大小不同的兩個(gè)試管甲、乙，封閉了質(zhì)量不同但溫度和壓強(qiáng)都相同的同種氣體，將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一p－T坐標(biāo)系中作圖，得到的圖像是( 　　)
答案：C
2．(多選)一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過(guò)程，ab、bc、cd和da這四段過(guò)程在 V－T圖像中都是直線段， ab和cd的延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn) O, bc垂直于ab，由圖可以判斷( 　　)
A．a(chǎn)b過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不斷減小
B．bc過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不斷減小
C．cd過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不斷增大
D．da過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不斷增大
答案：BD
解析：在V－T圖像中，過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線是等壓線，所以ab、cd為兩條等壓線，即pa＝pb，pc＝pd，A、C錯(cuò)誤；在V－T圖像中，斜率越大壓強(qiáng)越小，所以得到pa＝pb>pc＝pd。則由b到c的過(guò)程，壓強(qiáng)變小，由d到a的過(guò)程，壓強(qiáng)變大，B、D正確。
探究?
氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解與應(yīng)用
(1)活塞A剛接觸矩形重物時(shí)甲中氣體的溫度T1；
(2)開(kāi)始報(bào)警時(shí)甲中氣體的溫度T甲。
4．為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護(hù)士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為 0.9 mL，內(nèi)裝有0.5 mL的藥液，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3 cm2、長(zhǎng)度為0.4 cm、壓強(qiáng)為1.0×105 Pa 的氣體注入藥瓶，若瓶?jī)?nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時(shí)藥瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)。
答案：1.3×105 Pa
解析：以注入后的所有氣體為研究對(duì)象，由題意可知瓶?jī)?nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)瓶?jī)?nèi)氣體體積為V1，有
V1＝0.9 mL－0.5 mL＝0.4 mL＝0.4 cm3，
注射器內(nèi)氣體體積為V2，有
V2＝0.3×0.4 cm3＝0.12 cm3，
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
p0(V1＋V2)＝p1V1，
代入數(shù)據(jù)解得
p1＝1.3×105 Pa。
探究?
關(guān)聯(lián)氣體狀態(tài)變化問(wèn)題
典|例|剖|析
5．(2024·甘肅高三上期末)如圖，豎直放置的玻璃管由內(nèi)半徑為2r、長(zhǎng)度為16 cm的B管和內(nèi)半徑為r、長(zhǎng)度大于16 cm的A管組成。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開(kāi)，初始狀態(tài)水銀柱在兩管中的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)＝8 cm，B管下方空間氣體壓強(qiáng)為pB＝82.5 cmHg，A管上方的活塞下表面與水銀柱上表面的距離為L(zhǎng)＝8 cm。現(xiàn)緩慢將活塞向上拉，直到A管中的水銀增加一倍，保持該新?tīng)顟B(tài)穩(wěn)定。(A、B管中氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位)求：
(1)新?tīng)顟B(tài)下，B管中的氣體壓強(qiáng)pB′的大小；
(2)活塞向上移動(dòng)的距離x。
答案：(1)66 cmHg　(2)12.09 cm
解析：(1)A管內(nèi)半徑為r，B管內(nèi)半徑為2r，則有
SA＝πr2
SB＝π(2r)2
即有4SA＝SB，設(shè)SA＝S
當(dāng)A管中水銀增加一倍，則有V＝SA·L＝SBΔL
解得ΔL＝2 cm
即B管中水銀減少ΔL＝2 cm，根據(jù)玻意耳定律可得
pBL·4S＝pB′(L＋ΔL)·4S
解得pB′＝66 cmHg。
(2)初始狀態(tài)下A管中氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝8 cm，氣體壓強(qiáng)為
pA＝pB－16 cmHg＝66.5 cmHg
設(shè)新?tīng)顟B(tài)下A管中氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)A，氣體壓強(qiáng)為
pA′＝pB′－22 cmHg＝44 cmHg
根據(jù)pAL·S＝pA′LA·S
由于新?tīng)顟B(tài)水銀柱上表面恰好位于初始狀態(tài)活塞下表面處，可知活塞上移的距離為
x＝LA＝12.09 cm。
6．(2024·吉林長(zhǎng)春高二下階段練習(xí))如圖，上端封閉的連通管道A、B中用水銀柱封閉著兩段氣體，A、B內(nèi)的氣柱長(zhǎng)度LB>LA，兩側(cè)水銀面相平，連通管道下部有閥門(mén)K，初始狀態(tài)兩氣柱溫度相同。下列說(shuō)法正確的是( 　　)
A．A、B氣體同時(shí)緩慢升溫ΔT后，A管的液面將高于B管
的液面
B．A、B氣體同時(shí)緩慢降溫ΔT后，A管的液面將高于B管
的液面
C．打開(kāi)閥門(mén)緩慢放出少量水銀后，A管的液面將高于B管的液面
D．打開(kāi)閥門(mén)緩慢放出少量水銀后，A管的液面將低于B管的液面
答案：C
課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)
一、氣體狀態(tài)變化的圖像問(wèn)題
1．(多選)(2024·四川遂寧高二階段練習(xí))如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過(guò)程中( 　　)
A．氣體分子的數(shù)密度增大
B．氣體分子的平均動(dòng)能增大
C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力增大
D．單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減少
答案：BC
2．(2024·廣東廣州大學(xué)附中高二下月考)如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖像，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C。設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)溫度分別為T(mén)A、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是( 　　)
A．TAB．TA>TB，TB＝TC
C．TA>TB，TBD．TA＝TB，TB>TC
答案：C
二、氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解與應(yīng)用
3．(2024·河北石家莊高二下階段練習(xí))如圖所示，一開(kāi)口向下、導(dǎo)熱均勻的直玻璃管，通過(guò)細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒(méi)在固定的水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定量氣體，且管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是( 　　)
A．大氣壓強(qiáng)減小
B．環(huán)境溫度升高
C．向水銀槽內(nèi)注入水銀
D．略微減少細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽上移
答案：D
解析：由題意，令封閉氣體的壓強(qiáng)為p，玻璃管質(zhì)量為m，則有對(duì)玻璃管受力分析，根據(jù)平衡條件可知，繩的拉力T＝(p0－p)S＋mg＝ρghS＋mg，即繩的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水銀的重力。大氣壓強(qiáng)減小時(shí)，液柱高度h減小，所以拉力T減小，故A錯(cuò)誤；環(huán)境溫度升高，封閉氣體壓強(qiáng)增大，h減小，故拉力T減小，故B錯(cuò)誤；向水銀槽
內(nèi)注入水銀，封閉氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，水銀面高度差h減小，
故拉力減小，故C錯(cuò)誤；略微減少細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀
槽上移，封閉氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，水銀面高度差h增大，故繩
拉力增大，故D正確。
4．已知湖水深度為20 m，湖底水溫為4 ℃，水面溫度為17 ℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí)，其體積約為原來(lái)的(g取球10 m/s2，ρ水＝1.0×103 kg/m3)( 　　)
A．12.8倍 B．8.5倍
C．3.1倍 D．2.1倍
答案：C
三、關(guān)聯(lián)氣體狀態(tài)變化問(wèn)題
5．(多選)(2023·廈門(mén)一中高二期末)如圖，長(zhǎng)為h的水銀柱將上端封閉的玻璃管內(nèi)氣體分割成兩部分，A處管內(nèi)外水銀面相平。將玻璃管緩慢向上提升H高度(管下端未離開(kāi)水銀面)，上下兩部分氣體的壓強(qiáng)變化分別為Δp1和Δp2，體積變化分別為ΔV1和ΔV2。已知水銀密度為ρ，玻璃管截面積為S，則( 　　)
A．Δp2一定等于Δp1
B．ΔV2一定等于ΔV1
C．Δp2一定大于Δp1
D．ΔV2與ΔV1之和小于HS
答案：AD
6．(2024·福建廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期末)如圖是某次醫(yī)務(wù)人員為患者輸液的示意圖，在輸液的過(guò)程中，液體及瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變，下列說(shuō)法正確的是(此時(shí)A、B內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等)( 　　)
A．A瓶與B瓶中的藥液一起用完
B．B瓶中的藥液先用完
C．隨著液面下降，A瓶?jī)?nèi)C處氣體壓強(qiáng)逐漸增大
D．隨著液面下降，A瓶?jī)?nèi)C處氣體壓強(qiáng)保持不變
答案：C

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