第7节 气体实验定律(Ⅰ)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求.
1.一定质量的气体在温度保持不变时,压强增大为原来的4倍,则气体的体积变为原来的( )
A.4倍 B.2倍
C. D.
【答案】D [根据玻意耳定律p1V1=p2V2得==,即气体的体积变为原来的.]
2.(2018年嘉定一模)如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其p-图象为倾斜直线,下述正确的是( )
A.密度不变 B.压强不变
C.体积不变 D.温度不变
【答案】D [ABC选项,根据p-图象知,从状态1到状态2,压强减小,减小,体积V增大,根据ρ=,密度减小,故A、B、C错误;根据理想气体状态方程=C,知p=CT,p-图象的斜率为CT,斜率不变,温度不变,故D正确.故选D.]
3.(2017年静安二模)如图所示,两端开口的“Γ”形管,一端竖直插入水银槽内,竖直管的上端有一小段水银,水银的上表面刚好与水平管平齐,水平部分足够长,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点时,被封闭的空气柱长度的变化分别是( )
A.变大;变小 B.变大;不变
C.不变;不变 D.不变;变大
【答案】D [在向上提或向下降玻璃管时,管内气体温度不变,设大气压为p0,封闭气体压强p=p0+ρgh,当玻璃管稍向上提一点时,封闭气体压强不变,由玻意耳定律可知,气体体积不变,空气柱长度不变;玻璃管稍向下降一点时,管内气体被压缩,空气柱上方液体有一部分进入水平管,h变小,封闭气体压强p=p0+ρgh变小,由玻意耳定律可知,气体体积变大,空气柱长度变大,故A、B、C错误,D正确;故选D.]
4.(2018年临夏名校期末)如图所示,a、b、c三根完全相同的玻璃管,一端封闭,管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气,a管竖直向下做自由落体运动,b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动,c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑,若空气温度始终不变,当水银柱相对管壁静止时,a、b、c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为( )
A.Lb=Lc=La B.Lb<Lc<La
C.Lb>Lc>La D.Lb<Lc=La
【答案】D [设大气压为p0.对a管:a管竖直向下做自由落体运动,处于完全失重状态,封闭气体的压强等于大气压,即pa=p0;对b管:以水银为研究对象,根据牛顿第二定律得pbS-p0S-mg=ma,则得pb>p0;对c管:以水银为研究对象,根据牛顿第二定律得p0S-pcS+mgsin 45°=ma,又对管子和水银整体,有Mgsin 45°=Ma,得 a=gsin 45°,可解得pc=p0;所以可得pb>pa=pc;根据玻意耳定律pV=C得Lb<Lc=La.故选D.]
5.(2017年崇明一模)如图,玻璃管下端开口插入水银槽中,上端封有一定质量的气体,当玻璃管绕顶端转过一个角度时,水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是( )
A.h增大 B.h减小
C.l增大 D.l减小
【答案】AC [当玻璃管绕顶端转过一个角度时,假设管内水银不动,则管内水银的竖直高度增大,根据p=p0-ph知,管内气体的压强减小,根据玻意耳定律pV=C知气体的体积将增大,则l增大;最终稳定时气体的压强减小,所以根据p=p0-ph知,管内液面升高,所以h增大.故A、C正确,B、D错误.故选AC.]