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气体　固体　液体　检测试题　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于温度与温标,下列说法正确的是(　D　)
A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K
D.某物体温度升高1 ℃与1 K,物体冷热程度改变是相同的
解析:温标是按照一定的标准划分的温度标志,分华氏温标、热力学温标、摄氏温标,而温度表示的是物体的冷热程度,所以温度与温标不是一回事,A错误;热力学温度不可以取负值,B错误;根据 T=t+273.15 K可知,摄氏温度升高 3 ℃,在热力学温标中温度升高3 K,C错误;热力学温标的分度值与摄氏温标的分度值是相等的,表示温度差时 1 ℃=1 K,D正确。
2.物理知识与我们的生活实际紧密相关,下列有关说法正确的是(　B　)
A.炒菜时的烟气升腾,是油烟颗粒的热运动
B.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥
D.为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松
解析:油烟颗粒是宏观粒子,油烟颗粒的运动不是热运动,故A错误;液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故B正确;气体分子间作用力很小忽略不计或体现为微弱引力,给车胎打气,越来越吃力,主要是因为打气过程中车胎内气体压强增大,故C错误;土壤里有许多毛细管,地下水分可以沿着它们上升到地面蒸发,将地面的土壤锄松,破坏了这些土壤的毛细管,这样就可以保存地下水分,故D错误。
3.下列说法正确的是(　B　)
A.一定质量的晶体在熔化过程中,其温度不变,内能保持不变
B.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
D.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体
解析:一定质量的晶体在熔化过程中,其温度不变,由于吸收热量,则内能增加,选项A错误;一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,即各向异性,则该球一定是单晶体,选项B正确;烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母是单晶体,选项C错误;一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片不能确定是晶体还是非晶体,选项D错误。
4.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强与大气压强的差值,充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为60 cm3;每次挤压加压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中,经N次充气后,压强计臂带内气体体积变为250 cm3,压强计示数为 150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则N等于(　B　)
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:根据题意可知,初状态气体的压强为p0=750 mmHg=75 cmHg,体积为V0=60(N+1) cm3,末状态气体的压强为p1=p0+150 mmHg=90 cmHg,体积为V1=250 cm3,由于气体温度不变,由玻意耳定律有p0V0=p1V1,解得N=4,故选B。
5.如图所示,一水平放置且两端封口的玻璃管,内部封有水银柱处于静止状态,水银柱左右两边分别封有一定质量的空气,空气可视为理想气体,左侧空气柱长度小于右侧空气柱长度,现在缓慢加热,使环境温度升高至某温度,在这一过程中,下列关于水银柱的位置变化描述正确的是(　C　)
A.向左移动 B.向右移动
C.位置不变 D.无法判断
解析:假设气体体积不变,均做等容变化。由于原来左右两边气体温度相同、压强相等,所以其pT图像是重合的,如图所示,则当环境温度升高至某温度过程中,气体压强增加同样的数值,故压强仍然相等,所以水银柱位置不变,C正确。
6.某轮胎正常工作的胎压范围是1.7～3.5 atm(轮胎的容积不变)。欲使该轮胎能在-40～90 ℃的温度范围内正常工作,则在20 ℃时给该轮胎充气,充气后的胎压应控制在(　B　)
A.2.0 atm～2.3 atm B.2.3 atm～2.6 atm
C.2.6 atm～2.9 atm D.2.9 atm～3.2 atm
解析:轮胎内气体体积不变,为保证安全,在90 ℃时压强不超过3.5 atm,在-40 ℃时压强不低于 1.7 atm,则根据查理定律有=,=,解得p1≈2.8 atm,p2≈2.14 atm,充气后的胎压应控制在2.14 atm到 2.8 atm 范围内比较合适,故B正确,A、C、D错误。
7.如图所示,表示一定质量的理想气体沿途径a→b→c→d→a发生状态变化的过程,则该气体压强的变化情况是(　C　)
A.从状态c到状态d,压强增大
B.从状态d到状态a,压强增大
C.从状态a到状态b,压强增大
D.从状态b到状态c,压强不变
解析:由理想气体状态方程知=,,在VT图像中,当压强增大时,图像上的点与原点的连线斜率变小,因此pa8.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是(　B　)
A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能可能不变
B.温度不变,压强减小时,气体分子的数密度一定减小
C.压强不变,温度降低时,气体分子的数密度一定减小
D.温度升高,压强和体积都可能不变
解析:根据=C可知,体积不变,压强增大时,温度升高,气体分子的平均动能一定增大,选项A错误;温度不变,压强减小时,气体体积增大,气体分子的数密度减小,选项B正确;压强不变,温度降低时,体积减小,气体分子的数密度增大,选项C错误;温度升高,压强、体积中至少有一个发生改变,选项D错误。
9.热学中有很多图像,对图中一定质量的理想气体图像的分析,不正确的是(　B　)
A.图甲中理想气体的体积一定不变
B.图乙中理想气体的温度一定不变
C.图丙中理想气体从P到Q,经过了温度先升高后降低的过程
D.图丁中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度
解析:根据=C 可得p=T,题图甲中,pT图像是一条过原点的倾斜直线,则理想气体的体积一定不变,故A不符合题意;因等温变化时pV=C,而题图乙图像不一定是双曲线,则题图乙中理想气体的温度不一定不变,故B符合题意;pV图像中的等温线是在第一象限内的双曲线的一支,等温线离原点越远温度越高,由题图丙知,从P到Q的过程中,温度先升高后降低,故C不符合题意;温度升高时,分子平均速率增大,所以气体由虚线状态变成实线状态时,温度升高,实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度,故D不符合题意。
10.如图所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h。现在活塞上缓慢添加沙粒,直至缸内气体的高度变为h。然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0,大气温度恒为T0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。下列说法正确的是(　D　)
A.所添加沙粒的总质量为m+
B.所添加沙粒的总质量为2m+
C.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为T0
D.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T0
解析:初态气体压强p1=p0+,添加沙粒后气体压强p2=p0+,对气体由玻意耳定律得 p1S·2h=p2Sh,解得m′=m+,A、B错误;设活塞回到原来位置时气体温度为T1,该过程为等压变化,有=,解得T1=2T0,C错误,D正确。
二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构,这种自然形成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品,更为新型人工晶体制备提供了启示,比如在半导体晶圆生长工艺中,借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是(　BCD　)
A.冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B.冰晶融化时,分子热运动的平均动能保持不变
C.温度升高时,冰晶内分子热运动的平均速率增大
D.冰晶融化过程中,内能增加但温度不变
解析:冰晶规则排列是晶体结构的特性,与分子间作用力的方向性无关,A错误;冰晶融化时温度不变,所以分子平均动能不变,B正确;温度升高时,冰晶内分子热运动的平均速率增大,C正确;冰晶融化时吸热用于破坏分子间作用力,内能增加但温度保持不变,D正确。
12.一定质量的理想气体从状态a开始,缓慢经历ab、bc、ca回到a状态,其VT图像如图所示。状态a的压强为p1、体积为V0、热力学温度为T0,状态c的热力学温度为Tc,下列判断正确的是(　ACD　)
A.气体从状态a到状态b的过程中密度一直减小
B.pb=2.5p1
C.pc=p1
D.Tc=2.5T0
解析:由题图可知,气体由状态a到b的过程体积变大,气体密度减小,故A正确;气体由状态a到b为等温膨胀,所以p1V0=pb·2.5V0,所以pb=0.4p1,故B错误;由于ac是一条过原点的直线,即等压线,所以pc=p1,故C正确;由状态c到a,有,所以Tc=2.5T0,故D正确。
三、非选择题(本题共6小题,共52分)
13.(4分)在“气体等温变化规律的探究”的实验中,如图所示,导热性能良好的注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在注射器中,以这段空气柱为研究对象,实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出,空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出,用手把柱塞向下推或向上拉,读出体积与压强的几组数据。
(1)关于本实验的实际操作及数据处理,以下说法正确的是　　　　。
A.为减小实验误差,应缓慢移动柱塞
B.气体的压强和体积必须用国际单位
C.推、拉柱塞时,为了稳定,手应握住注射器筒上的空气柱部分
D.注射器下端橡胶套脱落后,应立即重新封上,继续实验并记录数据
(2)以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标,把实验得到的各组数据在坐标系中描点。某小组在这次实验过程中,环境温度突然降低,其他操作均规范,则该小组最后得到的p关系图像可能是　　　　。
　
A B
　
C D
解析:(1)为减小实验误差,应缓慢移动柱塞,以防止柱塞移动太快时气体的温度发生变化,A正确;气体的压强和体积不是必须用国际单位,只要单位统一即可,B错误;推、拉柱塞时,手不应握住注射器筒上的空气柱部分,以防止气体温度发生变化,C错误;注射器下端橡胶套脱落后,气体的质量发生变化,必须重新做实验,D错误。
(2)由=C,可知p=CT·,CT是p关系图像的斜率,如果环境温度突然降低,其他操作均规范,则该小组最后得到的p关系图像的斜率将减小,所以A正确,B、C、D错误。
答案:(1)A　(2)A
14.(6分)某小组利用如图所示装置研究“等温情况下,一定质量气体的压强与体积的关系”。
带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体,推动活塞可以改变气体的体积V,实验所用测量压强的装置较特殊,测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp,在多次改变体积后,得到如表所示数据。
Δp/(105 Pa) 0 0.11 0.25 0.43 0.67
V/mL 10 9 8 7 6
(1)图中装置1为　　　　　　　　　,装置2为　　　　　　　。(两空均选填“数据采集器”或“压强传感器”)
(2)每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了 　。
(3)研究小组基于数据,以Δp为y轴,作出的函数图线为直线,则x轴是　　　　。
(4)若图像斜率为k,该直线的函数表达式是　　　　　　　　　　,图像纵截距的绝对值表示的是　　　　　　　。
解析:(1)本实验利用电脑自动处理数据,首先需要感应压强大小的压强传感器,即装置1;还需要采集数据的数据采集器,即装置2。
(2)在实验过程中,每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了让封闭气体与外界进行充分的热交换,温度恢复原状,保持不变。
(3)根据玻意耳定律得p0V0=(p0+Δp)V,Δp=p0V0·-p0,则x轴是。
(4)若图像斜率为k,该直线的函数表达式是Δp=k·-p0,根据函数表达式可以得到图像与Δp轴的交点的绝对值为外部大气压强的值。
答案:(1)压强传感器　数据采集器
(2)让封闭气体与外界进行充分的热交换,保持封闭气体的温度不变
(3)　(4) Δp=k·-p0　大气压强
15.(10分)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3 m3的理想气体,现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃。
(1)求汽缸内气体的最终体积。
(2)在图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化。(大气压强为1.0×105 Pa)
解析:(1)在活塞上方倒沙子的过程中温度保持不变,即p0V0=p1V1,
解得p1=2.0×105 Pa,
在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变,则=,
所以V2≈1.47×10-3 m3。
(2)如图所示。
答案:(1)1.47×10-3 m3　(2)图见解析
16.(10分)如图所示,粗细均匀的连通器左端用水银封闭长L=15 cm的理想气柱,左、右两管水银面高度差 H=15 cm,已知外界大气压强p0=75 cmHg,环境的热力学温度T0=300 K,现要使左、右两管内的水银面相平,
(1)若仅在右管开口中缓慢注入水银,求需要注入的水银高度h。
(2)若仅缓慢升高左端气柱的温度,求左端气柱最终的热力学温度T。
解析:(1)左端气柱初态压强
p=(75-15) cmHg=60 cmHg,
左、右两管内的水银面相平时末态压强
p0=75 cmHg,
根据题意可知封闭气体做等温变化,根据玻意耳定律有pLS=p0L0S,
解得L0=12 cm,
需要注入的水银高度h=H+2(L-L0)=21 cm。
(2)仅缓慢升高左端气柱的温度,左、右两管内的水银面相平时,左管中气体长度
L1=L+=22.5 cm,
根据理想气体状态方程有=,
解得T=562.5 K。
答案:(1)21 cm　(2)562.5 K
17.(10分)深度为H、汽缸口有固定卡销的圆柱形汽缸,可以通过底部安装的电热丝加热来改变缸内的温度。将温度为T0、压强为p0的一定质量理想气体,用活塞封闭在汽缸内,汽缸水平放置时活塞刚好在汽缸口,如图甲所示。现将汽缸缓慢翻转至竖直放置,整个过程缸内气体温度恒为T0,活塞保持静止时,活塞距汽缸底部的距离为h(h未知),如图乙所示。已知活塞质量m=、横截面积为S,大气压强恒为p0,重力加速度为g。活塞及卡销厚度不计,电热丝体积可忽略,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。
(1)求h的大小。
(2)图乙状态下,接通汽缸底部的电热丝给气体加热,活塞缓慢上升,当汽缸内气体的温度为4T0时,缸内气体压强大小为多少
解析:(1)初始时,对封闭气体,
初状态压强p1=p0,初状态体积V1=SH,
竖直放置时,压强p2=p0+=3p0,
体积V2=Sh,
气体做等温变化,根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2,
解得h=H。
(2)假设活塞刚好到达汽缸口时,气体温度为T,由初始状态至此状态,气体做等容变化,由查理定律得=,
可得T=3T0<4T0,
此后气体做等容变化,=或=,
可得p3=4p0。
答案:(1)H　(2)4p0
18.(12分)某型号氧气瓶的容积V=0.10 m3,温度 t1=27 ℃时,瓶中氧气的压强为p1=10p0(p0为标准大气压)。已知热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273 K。假设瓶中的气体可视为理想气体。
(1)若将氧气瓶内气体的温度降至t2=-33 ℃,求此时氧气瓶内气体的压强p2。
(2)若保持氧气瓶内氧气的温度t1=27 ℃不变。
①已知瓶中原有氧气的质量为M,现将该氧气瓶与一个体积未知且真空的储气瓶用细管相连,稳定后,氧气瓶内压强p3=2p0,求此时氧气瓶内剩下的氧气质量m。
②当该氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需要给其重新充气。现将该氧气瓶供某实验室使用,若每天消耗1个大气压的氧气ΔV=0.20 m3,求该氧气瓶重新充气前可供该实验室使用多少天。
解析:(1)由题意可知T1=300 K,T2=240 K,
根据查理定律有=,
解得p2=p1=8p0。
(2)①设未知容器、细管与氧气瓶的总容积为V3,根据玻意耳定律有p1V=p3V3,
解得V3=V=5V,
所以m=M=M。
②重新充气前用去的氧气在2个大气压下的体积为
V′=V3-V=4V,
设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0,有p4·V′=p0V0,
式中p4=2p0,
所以V0=·V′=8V,
则氧气可用的天数为N==4。
答案:(1)8p0　(2)①M　②4天气体　固体　液体　检测试题　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于温度与温标,下列说法正确的是(　　)
A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K
D.某物体温度升高1 ℃与1 K,物体冷热程度改变是相同的
2.物理知识与我们的生活实际紧密相关,下列有关说法正确的是(　　)
A.炒菜时的烟气升腾,是油烟颗粒的热运动
B.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥
D.为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松
3.下列说法正确的是(　　)
A.一定质量的晶体在熔化过程中,其温度不变,内能保持不变
B.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
D.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体
4.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强与大气压强的差值,充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为60 cm3;每次挤压加压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中,经N次充气后,压强计臂带内气体体积变为250 cm3,压强计示数为 150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则N等于(　　)
A.3 B.4 C.5 D.6
5.如图所示,一水平放置且两端封口的玻璃管,内部封有水银柱处于静止状态,水银柱左右两边分别封有一定质量的空气,空气可视为理想气体,左侧空气柱长度小于右侧空气柱长度,现在缓慢加热,使环境温度升高至某温度,在这一过程中,下列关于水银柱的位置变化描述正确的是(　　)
A.向左移动 B.向右移动
C.位置不变 D.无法判断
6.某轮胎正常工作的胎压范围是1.7～3.5 atm(轮胎的容积不变)。欲使该轮胎能在-40～90 ℃的温度范围内正常工作,则在20 ℃时给该轮胎充气,充气后的胎压应控制在(　　)
A.2.0 atm～2.3 atm B.2.3 atm～2.6 atm
C.2.6 atm～2.9 atm D.2.9 atm～3.2 atm
7.如图所示,表示一定质量的理想气体沿途径a→b→c→d→a发生状态变化的过程,则该气体压强的变化情况是(　　)
A.从状态c到状态d,压强增大
B.从状态d到状态a,压强增大
C.从状态a到状态b,压强增大
D.从状态b到状态c,压强不变
8.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是(　　)
A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能可能不变
B.温度不变,压强减小时,气体分子的数密度一定减小
C.压强不变,温度降低时,气体分子的数密度一定减小
D.温度升高,压强和体积都可能不变
9.热学中有很多图像,对图中一定质量的理想气体图像的分析,不正确的是(　　)
A.图甲中理想气体的体积一定不变
B.图乙中理想气体的温度一定不变
C.图丙中理想气体从P到Q,经过了温度先升高后降低的过程
D.图丁中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度
10.如图所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h。现在活塞上缓慢添加沙粒,直至缸内气体的高度变为h。然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0,大气温度恒为T0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。下列说法正确的是(　　)
A.所添加沙粒的总质量为m+
B.所添加沙粒的总质量为2m+
C.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为T0
D.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T0
二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构,这种自然形成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品,更为新型人工晶体制备提供了启示,比如在半导体晶圆生长工艺中,借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是(　　)
A.冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B.冰晶融化时,分子热运动的平均动能保持不变
C.温度升高时,冰晶内分子热运动的平均速率增大
D.冰晶融化过程中,内能增加但温度不变
12.一定质量的理想气体从状态a开始,缓慢经历ab、bc、ca回到a状态,其VT图像如图所示。状态a的压强为p1、体积为V0、热力学温度为T0,状态c的热力学温度为Tc,下列判断正确的是(　　)
A.气体从状态a到状态b的过程中密度一直减小
B.pb=2.5p1
C.pc=p1
D.Tc=2.5T0
三、非选择题(本题共6小题,共52分)
13.(4分)在“气体等温变化规律的探究”的实验中,如图所示,导热性能良好的注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在注射器中,以这段空气柱为研究对象,实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出,空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出,用手把柱塞向下推或向上拉,读出体积与压强的几组数据。
(1)关于本实验的实际操作及数据处理,以下说法正确的是　　　　。
A.为减小实验误差,应缓慢移动柱塞
B.气体的压强和体积必须用国际单位
C.推、拉柱塞时,为了稳定,手应握住注射器筒上的空气柱部分
D.注射器下端橡胶套脱落后,应立即重新封上,继续实验并记录数据
(2)以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标,把实验得到的各组数据在坐标系中描点。某小组在这次实验过程中,环境温度突然降低,其他操作均规范,则该小组最后得到的p关系图像可能是　　　　。
　
A B
　
C D
14.(6分)某小组利用如图所示装置研究“等温情况下,一定质量气体的压强与体积的关系”。
带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体,推动活塞可以改变气体的体积V,实验所用测量压强的装置较特殊,测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp,在多次改变体积后,得到如表所示数据。
Δp/(105 Pa) 0 0.11 0.25 0.43 0.67
V/mL 10 9 8 7 6
(1)图中装置1为　　　　　　　　　,装置2为　　　　　　　。(两空均选填“数据采集器”或“压强传感器”)
(2)每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了 　。
(3)研究小组基于数据,以Δp为y轴,作出的函数图线为直线,则x轴是　　　　。
(4)若图像斜率为k,该直线的函数表达式是　　　　　　　　　　,图像纵截距的绝对值表示的是　　　　　　　。
15.(10分)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3 m3的理想气体,现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃。
(1)求汽缸内气体的最终体积。
(2)在图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化。(大气压强为1.0×105 Pa)
16.(10分)如图所示,粗细均匀的连通器左端用水银封闭长L=15 cm的理想气柱,左、右两管水银面高度差 H=15 cm,已知外界大气压强p0=75 cmHg,环境的热力学温度T0=300 K,现要使左、右两管内的水银面相平,
(1)若仅在右管开口中缓慢注入水银,求需要注入的水银高度h。
(2)若仅缓慢升高左端气柱的温度,求左端气柱最终的热力学温度T。
17.(10分)深度为H、汽缸口有固定卡销的圆柱形汽缸,可以通过底部安装的电热丝加热来改变缸内的温度。将温度为T0、压强为p0的一定质量理想气体,用活塞封闭在汽缸内,汽缸水平放置时活塞刚好在汽缸口,如图甲所示。现将汽缸缓慢翻转至竖直放置,整个过程缸内气体温度恒为T0,活塞保持静止时,活塞距汽缸底部的距离为h(h未知),如图乙所示。已知活塞质量m=、横截面积为S,大气压强恒为p0,重力加速度为g。活塞及卡销厚度不计,电热丝体积可忽略,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。
(1)求h的大小。
(2)图乙状态下,接通汽缸底部的电热丝给气体加热,活塞缓慢上升,当汽缸内气体的温度为4T0时,缸内气体压强大小为多少
18.(12分)某型号氧气瓶的容积V=0.10 m3,温度 t1=27 ℃时,瓶中氧气的压强为p1=10p0(p0为标准大气压)。已知热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273 K。假设瓶中的气体可视为理想气体。
(1)若将氧气瓶内气体的温度降至t2=-33 ℃,求此时氧气瓶内气体的压强p2。
(2)若保持氧气瓶内氧气的温度t1=27 ℃不变。
①已知瓶中原有氧气的质量为M,现将该氧气瓶与一个体积未知且真空的储气瓶用细管相连,稳定后,氧气瓶内压强p3=2p0,求此时氧气瓶内剩下的氧气质量m。
②当该氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需要给其重新充气。现将该氧气瓶供某实验室使用,若每天消耗1个大气压的氧气ΔV=0.20 m3,求该氧气瓶重新充气前可供该实验室使用多少天。

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