高中物理 高二第二学期专题复习：人教版选修3-3第八章气体计算题选练
2017-2018学年度高二物理选修3-3(人教版)第八章气体单元练习试题
2017-2018学年度高二物理选修3-3（人教版）第八章气体单元练习试题一、单选题)1. 对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图所示，则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是(A ．B ．C ．D ．2. 如图所示，一端开口一端封闭的长直玻璃管，灌满水银后，开口端向下竖直插入水银槽中，稳定后管内外水银面高度差为h，水银柱上端真空部分长度为L。
现将玻璃管竖直向上提一小段，且开口端仍在水银槽液面下方，则（）A．h变大，L变大B．h变小，L变大C．h不变，L变大D．h变大，L不变3. 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因中，错误的是（）A．温度升高后，气体分子的平均速率变大B．温度升高后，气体分子的平均动能变大C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D．温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了4. 图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C，则下列关系式中正确的是( )A．T A<T B，T B<T C B．T A>T B，T B＝T CC．T A>T B，T B<T C D．T A＝T B，T B>T C5. 空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm6. 如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b．下列说法正确的是（）A．与a态相比，b态气体分子间作用力较小B．与a态相比，b态气体的温度较低C．a、b两态的气体分子对活塞的压力相等D．a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等二、多选题7. 如图所示，A 、B 两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A 中气体的温度为0℃，B 中气体温度为20℃，如果将它们的温度都降低10℃，那么水银柱将（ ）A ．向A 移动B ．向B 移动C ．不动D ．不能确定8. 一定质量的理想气体在等容变化过程中测得气体在0℃时的压强为p 0，10℃时的压强为p 10，则气体在11℃时压强的正确表达式是（ ）A ．p=p 10+B ．p=p 0+C ．p=p 10+ D ．p=p 109. 一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（ ）A ．过程ab 中气体一定吸热B ．过程bc 中气体既不吸热也不放热C ．过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D ．A 、b 和c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小E ．b 和c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同10. 如图所示，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。
人教版高中物理选修3-3-第八章《气体》测试题(解析版)
第八章《气体》测试题一、单选题(共15小题)1.下列选项中属于物理学中实物模型的是()A．分子B．电场C．电子D．理想气体2.如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273.15 ℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3D．A，B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶13.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大4.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是()A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B．气体的热力学温度升高到原来的二倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半5.如图所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将()A．变大B．变小C．不变D．不能确定6.如图所示，质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气．汽缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则()A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大7.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃8.如V－T图所示，一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，最后变化到状态C.线段AB平行横轴，线段AC连线过坐标原点．则气体压强p变化情况是()A．不断增大，且pC小于pAB．不断增大，且pC大于pAC．先增大再减小，且pC大于pAD．先增大再减小，且pC与pA相等9.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于()A．B．＋C．p0＋D．p0＋10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为()A．B．p0＋np0C．p＋n()D．p0＋()n·p011.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为()A． 4 atmB．atmC． 1．2 atmD．atm12.一只轮胎容积为V＝10 L，已装有p1＝1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，要使胎内气体压强达到p2＝2．5 atm，应至少打多少次气？(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0＝1 atm)()A． 8次B． 10次C． 12次D． 15次13.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则这三个状态的温度之比是()A． 1∶3∶5B． 3∶6∶5C． 3∶2∶1D． 5∶6∶314.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大15.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()A．TB＝TA＝TCB．TA>TB>TCC．TB>TA＝TCD．TB<TA＝TC二、实验题(共3小题)16.如图所示，在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1 mL测一定压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大．(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图________．(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中______．A．注射器有异物B．连接软管中存在的气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低17.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③用V－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______________________；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______________________和________________________________________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．18.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．(1)实验过程中，下列哪些操作是正确的()A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示：①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．A．p－V B．V－pC．p－D．V－②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．A．斜率B．纵坐标轴上的截距C．横坐标轴上的截距D．图线下的“面积”三、计算题(共3小题)19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到47 ℃.设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度600 K时气体的压强；(2)在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．21.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300 K、大气压强p0＝1．0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30 cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；(2)封闭气体温度升高到T2＝540 K时的压强p2．四、填空题(共3小题)22.在一个坚固的圆筒内，装有100 L压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入_________ L压强为1个大气压的空气．(设温度不变)23.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．(填“变小”“变大”或“不变”)24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da 线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能______(填“增大”“减小”或“不变”)．五、简答题(共3小题)25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10 %，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗？26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，横坐标为速率，纵坐标为对应这一速率的分子个数，你能判断T1、T2的大小吗？27.从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．答案解析1.【答案】D【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型，电子、电场、分子都是实际的物体，而忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称为理想气体，故A、B、C错误，D正确．2.【答案】B【解析】由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0 ℃读数，由y轴可知VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3.3.【答案】B【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．4.【答案】B【解析】一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即＝，得T2＝＝2T1，B正确．5.【答案】C【解析】在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．6.【答案】C【解析】对活塞受力分析，沿斜面方向可得：pS＋mg sinα＝p0S，所以p＝p0－，若p0增大，则p增大，根据pV＝常量，可知V减小；对汽缸和活塞的整体而言，细线的张力F T＝(M＋m)g sinα，；斜面对汽缸的支持力F＝(M＋m)g cosα，与大气压强无关，选项C 正确．7.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．8.【答案】D【解析】V－T图象中过原点的直线为等压线，直线斜率越大压强越小，如图可知：过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率，故A的压强小于B的压强，由A到B压强增大，由B到C压强减小，AC的直线过原点，故pC与pA相等，D正确．9.【答案】D【解析】为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由平衡条件得p·cosθ＝p0S＋Mg解得：p＝p0＋，所以正确选项为D．10.【答案】C【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n()，即C正确．11.【答案】C【解析】由查理定律知＝，代入数据解得，p2≈1．2 atm，所以C正确．12.【答案】D【解析】本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的气体和原来的气体组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．13.【答案】B【解析】由理想气体状态方程得：＝C(C为常数)，可见pV＝TC，即pV的乘积与温度T 成正比，故B项正确．14.【答案】B【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对；气体的压强与温度和体积两个因素有关，温度升高压强不一定增大，故D错．15.【答案】C【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知：pA·VA＝pC·VC<pB·VB，因为＝恒量，可知TA ＝TC<TB．另外从图中也可知A、C处在同一等温线上，而B处在离原点更远的一条等温线上，所以TB>TA＝TC．16.【答案】(1)(a)(2)C【解析】(1)由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V－图象中，斜率k＝pV逐渐增大，斜率变大，故选(a)．(2)注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知＝c，当T增大时，pV会增大，故C正确，D错误．17.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．18.【答案】(1)D (2)①D②B【解析】19.【答案】(1)1.6×105Pa(2)1.1×105Pa【解析】(1)由理想气体状态方程得：＝，所以此时气体的压强为：p1＝×＝×Pa＝1.6×105Pa.(2)由玻意耳定律得：p2V2＝p3V3，所以p3＝＝Pa≈1.1×105Pa.20.【答案】(1)1.25×105Pa(2)如图所示【解析】(1)由题图知，p1＝1.0×105Pa，V1＝2.5 m3，T1＝400 Kp2＝？，V2＝3 m3，T2＝600 K由理想气体状态方程得＝p2＝＝1.25×105Pa(2)在原p－T图象上补充两段直线21.【答案】(1)360 K(2)1．5×105Pa【解析】(1)设汽缸的横截面积为S．由题意可知，活塞缓慢上升，说明活塞平衡，此过程为等压膨胀由盖—吕萨克定律有＝T1＝T0＝360 K(2)由题意可知，封闭气体后体积保持不变由查理定律有＝p2＝p0＝1．5×105Pa．22.【答案】900【解析】取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：1 atm×(100 L＋V)＝100 L×10 atm，从而得V＝900 L．23.【答案】变大不变不变【解析】选A管下端液面为研究对象，在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡．因为p0＝pa＋ρgh1，则有pa＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa不断增大．再对b处气体上方液面进行受力分析，B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0、h2不变，所以pb不变，则药液进入人体的速度也不变．24.【答案】a→b增大【解析】根据理想气体状态变化方程＝C得p＝T，可知当温度不变时p－是一条过原点的倾斜直线，所以a→b是等温变化．由p＝T可知图线的斜率表示温度的高低，所以b→c的过程中气体温度升高，又因为理想气体的内能只跟温度有关，所以内能增大．25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验，这个病人的治愈率是10 %．随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10 %的人能够治愈．对于某一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10 %．【解析】26.【答案】T2>T1【解析】温度升高分子的热运动加剧，分子的平均速率变大，速率大的分子所占的比例变大，曲线峰值向速率大的一方移动，所以T2>T1．27.【答案】从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志．对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子的平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化；若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化，即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化．所以说气体状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．【解析】。
人教版高中物理选修3-3-第八章《气体》测试题(解析版)
一、单选题(共15小题)1.下列选项中属于物理学中实物模型的是( )A．分子B．电场C．电子D．理想气体2.如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知( )A．当t＝℃时，气体的体积A比B大 m3B．当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3D．A，B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶13.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是( )A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大4.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B．气体的热力学温度升高到原来的二倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半5.如图所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将( )A．变大B．变小C．不变D．不能确定6.如图所示，质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气．汽缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则( )A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大7.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为( )A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃8.如V－T图所示，一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，最后变化到状态C.线段AB平行横轴，线段AC连线过坐标原点．则气体压强p变化情况是( )A．不断增大，且pC小于pAB．不断增大，且pC大于pAC．先增大再减小，且pC大于pAD．先增大再减小，且pC与pA相等9.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于( )A．B．＋C．p0＋D．p0＋10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为( )A．B．p0＋np0C．p＋n()D．p0＋()n·p011.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为( )A． 4 atmB．atmC． 1．2 atmD．atm12.一只轮胎容积为V＝10 L，已装有p1＝1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，要使胎内气体压强达到p2＝2．5 atm，应至少打多少次气(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0＝1 atm)( )A． 8次B． 10次C． 12次D． 15次13.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则这三个状态的温度之比是( )A．1∶3∶5B．3∶6∶5C．3∶2∶1D．5∶6∶314.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大15.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为( )A．TB＝TA＝TCB．TA>TB>TCC．TB>TA＝TCD．TB<TA＝TC二、实验题(共3小题)16.如图所示，在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一定压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大．(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图________．(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中______．A．注射器有异物B．连接软管中存在的气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低17.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③用V－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______________________；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______________________和________________________________________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．18.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．(1)实验过程中，下列哪些操作是正确的( )A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示：①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．A．p－V B．V－pC．p－D．V－②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．A．斜率B．纵坐标轴上的截距C．横坐标轴上的截距D．图线下的“面积”三、计算题(共3小题)19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到47 ℃.设大气压强p0＝×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度600 K时气体的压强；(2)在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．21.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300 K、大气压强p0＝1．0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30 cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；(2)封闭气体温度升高到T2＝540 K时的压强p2．四、填空题(共3小题)22.在一个坚固的圆筒内，装有100 L压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入_________ L压强为1个大气压的空气．(设温度不变)23.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．(填“变小”“变大”或“不变”)24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能______(填“增大”“减小”或“不变”)．五、简答题(共3小题)25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10 %，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，横坐标为速率，纵坐标为对应这一速率的分子个数，你能判断T1、T2的大小吗27.从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．答案解析1.【答案】D【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型，电子、电场、分子都是实际的物体，而忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称为理想气体，故A、B、C错误，D正确．2.【答案】B【解析】由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0 ℃读数，由y轴可知VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3.3.【答案】B【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．4.【答案】B【解析】一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即＝，得T2＝＝2T1，B 正确．5.【答案】C【解析】在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．6.【答案】C【解析】对活塞受力分析，沿斜面方向可得：pS＋mg sinα＝p0S，所以p＝p0－，若p0增大，则p增大，根据pV＝常量，可知V减小；对汽缸和活塞的整体而言，细线的张力F T＝(M＋m)g sinα，；斜面对汽缸的支持力F＝(M＋m)g cosα，与大气压强无关，选项C正确．7.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．8.【答案】D【解析】V－T图象中过原点的直线为等压线，直线斜率越大压强越小，如图可知：过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率，故A的压强小于B的压强，由A到B压强增大，由B到C压强减小，AC的直线过原点，故pC与pA相等，D正确．9.【答案】D【解析】为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由平衡条件得p·cosθ＝p0S＋Mg解得：p＝p0＋，所以正确选项为D．10.【答案】C【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n()，即C正确．11.【答案】C【解析】由查理定律知＝，代入数据解得，p2≈1．2 atm，所以C正确．12.【答案】D【解析】本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的气体和原来的气体组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．13.【答案】B【解析】由理想气体状态方程得：＝C(C为常数)，可见pV＝TC，即pV的乘积与温度T成正比，故B项正确．14.【答案】B【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对；气体的压强与温度和体积两个因素有关，温度升高压强不一定增大，故D错．15.【答案】C【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知：pA·VA＝pC·VC<pB·VB，因为＝恒量，可知TA＝<TB．另外从图中也可知A、C处在同一等温线上，而B处在离原点更远的一条等温线上，所以TB>TA＝TC．TC16.【答案】(1)(a) (2)C【解析】(1)由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V－图象中，斜率k＝pV逐渐增大，斜率变大，故选(a)．(2)注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知＝c，当T增大时，pV会增大，故C正确，D错误．17.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．18.【答案】(1)D (2)①D②B【解析】19.【答案】(1)×105Pa (2)×105Pa【解析】(1)由理想气体状态方程得：＝，所以此时气体的压强为：p1＝×＝×Pa＝×105Pa.(2)由玻意耳定律得：p2V2＝p3V3，所以p3＝＝Pa≈×105Pa.20.【答案】(1)×105Pa (2)如图所示【解析】(1)由题图知，p1＝×105Pa，V1＝ m3，T1＝400 Kp2＝，V2＝3 m3，T2＝600 K由理想气体状态方程得＝p2＝＝×105Pa(2)在原p－T图象上补充两段直线21.【答案】(1)360 K (2)1．5×105Pa【解析】(1)设汽缸的横截面积为S．由题意可知，活塞缓慢上升，说明活塞平衡，此过程为等压膨胀由盖—吕萨克定律有＝T1＝T0＝360 K(2)由题意可知，封闭气体后体积保持不变由查理定律有＝p2＝p0＝1．5×105Pa．22.【答案】900【解析】取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：1 atm×(100 L＋V)＝100 L×10 atm，从而得V＝900 L．23.【答案】变大不变不变【解析】选A管下端液面为研究对象，在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡．因为p0＝pa＋ρgh1，则有pa＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa不断增大．再对b处气体上方液面进行受力分析，B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0、h2不变，所以pb不变，则药液进入人体的速度也不变．24.【答案】a→b增大【解析】根据理想气体状态变化方程＝C得p＝T，可知当温度不变时p－是一条过原点的倾斜直线，所以a→b是等温变化．由p＝T可知图线的斜率表示温度的高低，所以b→c的过程中气体温度升高，又因为理想气体的内能只跟温度有关，所以内能增大．25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验，这个病人的治愈率是10 %．随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10 %的人能够治愈．对于某一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10 %．【解析】26.【答案】T2>T1【解析】温度升高分子的热运动加剧，分子的平均速率变大，速率大的分子所占的比例变大，曲线峰值向速率大的一方移动，所以T2>T1．27.【答案】从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志．对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子的平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化；若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化，即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化．所以说气体状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．【解析】、。
物理人教版选修3-3 第8章气体 章节检测题-打印版本
2021届高三物理选修3-3新授课章末综合检测第八章气体1.如图所示,两端开口的弯折的玻璃管竖直放置,三段竖直管内各有一段水银柱,两段空气封闭在三段水银柱之间,若左.右两管内水银柱长度分别为h 1.h 2,且水银柱均静止,则中间管内水银柱的长度为()A.h 1-h 2B.(h 1+h 2)/2C.(h 1-h 2)/2D.h 1+h 22.如图中A.B 两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A 的温度为T A ,状态B 的温度为T B ,由图可知()A.T B =2T AB.T B =4T AC.T B =6T AD.T B =8T A3.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于()A.单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B.气体分子的密集程度变小,分子的平均动能也变小C.每个分子对器壁的平均撞击力变小D.气体分子的密集程度变小,分子势能变小4.(多选)如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h 的水银柱,中间封有一段空气,则()A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升5.一定质量的气体,在压强不变时,温度每升高1℃,它的体积的增加量()A.相同B.逐渐增大C.逐渐减小D.成正比例地增大6.(多选)如图所示,在一端封闭的玻璃管中,用一段水银将管内气体与外界隔绝,管口向下放置,若将管倾斜,待稳定后则呈现的物理现象是()A.封闭端内气体的压强增大B.封闭端内气体的压强减小C.封闭端内气体的压强不变D.封闭端内气体的体积减小7.(多选)一定质量的某种气体自状态A 经状态C 变化到状态B,这一过程的V-T 图像如图所示,则()A.在过程A→C 中,气体的压强不断变小B.在过程C→B 中,气体的压强不断变大C.在状态A 时,气体的压强最大D.在状态B 时,气体的压强最大8.对一定量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体体积是指所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体的温度就越高C.当气体膨胀时,气体的分子势能减小,因而气体的内能一定减少D.气体的压强是由气体分子的重力产生的,在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强9.粗细均匀的U 形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为19cm，封闭端空气柱长度为40cm，如图所示，问向左管内再注入多少水银可使两管水银面等高？已知外界大气压强p 0＝76cmHg，注入水银过程中温度保持不变。
人教版2020年高中物理选修3-3第八章《 气体》测试试题
人教版2020年高中物理选修3-3第八章《气体》测试题一、选择题（共15小题，其中1-8小题为单项选择题，9-15小题为多项选择题。
）1.下列有关气体的压强的说法中，正确的是A. 气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大。
B. 气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大。
C. 气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大。
D. 气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小。
2.某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为P0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到P，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是P0的空气的体积为A. 0PvPB.PvPC.1PvP⎛⎫-⎪⎝⎭D.1PvP⎛⎫+⎪⎝⎭3.氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是A. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形B. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形C. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目D. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m／s区间内的分子数占总分子数的百分比较大4.如图所示，U形试管竖直放置，左端封闭，右端开口，装入一小段水银柱封闭-定质量的理想气体，试管壁导热良好，外界大气压恒定。
若环境温度缓慢升高（水银不溢出），则A. 气体的压强不变，内能增加B. 气体的压强变大，内能减少C. 气体放出热量，内能增加D. 气体吸收热量，内能减少9.A、B为两个相同的固定在地面上的汽缸，内部有质量相等的同种气体，且温度相同，C、D为两重物，质量m C>m D，按如图所示方式连接并保持平衡。
现使A、B的温度都升高10 ℃，不计活塞及滑轮系统的质量和摩擦，则系统重新平衡后A. C下降的高度比D下降的高度大B. C下降的高度比D下降的高度小C. C、D下降的高度一样大D. A、B汽缸内气体的最终压强与初始压强不相同10.如图所示，为一定质量的理想气体的p－1/V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是A. T A>T B＝T CB. T A>T B>T CC. T A＝T B>T CD. T A<T B<T C7.一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b（ba延长线过坐标原点），到状态c再回到状态a．三个状态的体积分别为V a、V b、V c，则它们的关系正确的是A. V a＝V bB. V a＞V cC. V b＝327600V c D. V c＝32754V a8.下列说法中正确的是A.在绝对零度附近所有分子都将停止运动B.气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞而产生C.热力学温度的每一度要比摄氏温度的每一度要大D.气体的体积等于所有气体分子体积之和5.在下列图中，可能反映理想气体经历了等压变化→等温变化→等容变化后，又回到原来状态的有A. B. C. D.6.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的情形是A. 沿管壁向右管内加水银B. 环境温度降低C. U形玻璃管自由下落D. 大气压强增大11.如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。
人教版高中物理选修3-3第八章《气体》检测题(含答案)
B．甲图中，封闭气体压强为
C．乙图中，地面对汽缸的支持力为Mg+p0S
D．乙图中，封闭气体压强为
8．一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的
A．0.5倍B． 倍C． 倍D．2倍
9．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
C．气体压强是原来的3倍
D．气体压强比原来增加了
6．下列说法正确的．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D．气体分子热运动越剧烈，气体压强越大
7．质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S．将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面．已知大气压强为p0，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
A．A→B过程中，气体对外界做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
E. 该循环过程中，气体吸热
12．下列说法正确的是__________
A．用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子层，单分子油膜的厚度就是酒精分子和油酸分子半径的平均值
高二物理人教版选修3-3第八章气体单元练习.docx
高二物理人教版选修3-3第八章气体单元练习A.不下降B.下降力C.下降高度小于力D.下降高度大于力如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化 Pf过程，其中气体体积减小的过程为（ ）A. LbB. b-^aC. b-^cD. d-b 4.左端封闭右端开口粗细均匀的倒置〃形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如 图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（ ）A. 气体柱I 长度减小B. 气体柱II 长度将增大C. 左管中水银柱昇将上移D. 右管中水银面将下降5. 如图所示，一两头开口的圆柱形容器竖立在水平面上，上部圆筒较细，下部圆 筒较粗月.足够长.容器下部圆筒屮有一可沿圆筒无摩擦移动的活塞$用细绳通 过测力计尸将活塞提着，容器中盛有一定量的水.现提着活塞的同时使活塞缓 慢地下移.在这一过程中，测力计的读数（ ）A. 一直保持不变B.先变小，然后保持不变C.先变大，然后保持不变D.先变小，然后变大6. 一定质量的某种气体，其压强为只热力学温度为7；下列说法中正确的是（）A. 戶增大时，单位体积内气体分子数一定增大B. T 减小时，单位体积内气体分子数一定增大C. ”的比值增大时，单位体积内气体分子数一定增大 TPD. 二的比值增大时，单位体积内气体分子数可能增大，也可能减小T如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的"卩图象，气体由状态力变 化到状态〃的过程中，气体分子平均速率的变化情况是（ ）8 PAA. 一直保持不变 6B. 一直增大 4 -:\C.先减小后增大 2D.先增大后减小: :■ ■ ▲ AO 2 4 6 8一、单选题1. 如图所示，粗细均匀〃形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将 开关《打开后，放掉些水银，再关闭K,重新平衡后若右端水银下降力，则左管水银面（ ）2.7. 如图，是一定质量的理想气体，在状态变化过程中的"卩图线，气体沿直线 A-Bf— XE 变化，则气体在此变化过程中5个状态对应的最高与最低的 热力学温度之比为（ ）A. 3： 1B. 4： 1C. 5： 4D. 12： 5如图，粗细均匀的〃型玻璃管开口竖直向下，左管插在水银槽中，管内外水银 面高度差为力右管内有一段高度为仇的水银柱，右管口有一塞子斤，拔掉塞 子即可与外界大气连通，初始时屁，将塞子拔掉，稳定后两边水银柱高度 分别变化了△厶、△加，贝U （ ）右管内水银面下降， 右管内水银面下降，△%<△加右管内水银面上升，△仇右管内水银而上升， 9.一定质量的理想气体，经过图中昇力图线所示的状态变化过程，由图线可知（）A. 弭〃过程气体对外做功，压强增大B. 0过程气体对外做功，压强增大C. 兀过程外界对气体做功，分子平均动能不变D. 以过程气体对外做功，分子平均动能增加10. 一定质量的理想气体的三个状态在巴7'图上用仏B, C 三个点表示，如图 所示.试比较气体在这三个状态时的压强6, A ，久的大小关系有（ ）A. Pc>P/i>PAB. P A <P C <P HC. P （>PA >PHD. 无法判断二、多选题11. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为力I,右管有一段 水银柱，高度差为力2,屮间封有一段空气.则 （ ）A. 若大气压升高，力1减小B. 若环境温度升高，厶增大C. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变D. 若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大 如图，竖直放置、开口向上的长试A. B. C. D. 左管内水面上升, 左管内水面上升,左管内水面下降,左管内水而下降,>T则体积增大则压强可能减小 则压强可能增大 则压强可能不变） 温度升高, 温度升高, 温度降低, 温度降低,管内用水银密闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体（A.B.C.D.13.气体压强是由大量气体分子撞击器壁引起的.下列因素中，与气体压强大小有关的是（）A.容器壁的面积B.气体分子的数量C.气体分子的质量D.气体分子的运动速度大小三、计算题14.一热气球体积为以内部充有温度为7；的热空气，气球外冷空气的温度为7；,.已知空气在1个大气压、温度为％时的密度为P。
高中物理选修3-3(人教版)习题：第八章 1气体的等温变化 Word版含答案
第八章气体1 气体的等温变化A级抓基础1．一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为( )A.43L B．2 L C.83L D．3 L解析：设原来的体积为V，则3V＝(3－2)(V＋4)，得V＝2 L.答案：B2．一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的( )A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．0.7倍解析：气泡缓慢上升过程中，温度不变，气体等温变化，湖面下20 m处，水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10 m水产生的压强)，故p1＝3 atm，p2＝2 atm，由p1V1＝p2V2，得：V2V1＝p1p2＝3 atm2 atm＝1.5，故C项正确．答案：C3.(多选)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示．在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变．下列说法正确的是( )A．球内气体压强变大 B．球内气体压强变小C．球内气体体积变大 D．球内气体体积变小解析：气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式pV＝C，故体积缩小，即A、D正确，B、C错误．答案：AD4．如图所示为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶．在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞. 在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大( )A ．20%B ．30%C ．40%D ．50%解析：气体做的是等温变化，所以有pV ＝1.2p (V －ΔV )和pV ＝p ′(V －2ΔV )，联立两式得p ′＝1.5p ，故D 正确．答案：D5．设一只活塞式两用气筒，其容积为V 0，另一体积为V 的容器，内有空气的压强与外界已知的大气压强p 0相等．那么用此气筒对容器打n 次气后(设打气时空气温度保持不变)，容器中空气的压强为多少？解析：本题考查对玻意耳定律的深入理解，打n 次气，对容器内所有的空气，有 p 0(V ＋nV 0)＝p n V ，所以p n ＝V ＋nV 0V p 0＝⎝⎛⎭⎪⎫1＋nV 0V p 0. 答案：⎝⎛⎭⎪⎫1＋nV 0V p 0 B 级 提能力 6．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．答案：C7．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会( )A ．变大；变小B ．变大；不变C ．不变；不变D ．不变；变大解析：上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以D选项正确．答案：D8．(多选)在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)( )A．5 atm，3 L B．1 atm，24 LC．5 atm，4.8 L D．1 atm，30 L解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C正确．故应选B、C.答案：BC9.如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中，在某一深度静止时，管内有一定的空气．若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则试管将( )A．加速上浮B．加速下沉C．保持静止D．以原静止位置为平衡位置上下振动解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态，浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡．当试管中空气压强稍大些，即试管稍下移或向广口瓶中加水时，试管内的空气被压缩，浮力将减小，试管将下沉，在下沉的过程中，空气所受压强越来越大，浮力越来越小，试管将加速下沉．答案：B10.如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接人体静脉．(1)若气室A、B中的压强分别为p A、p B则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________；。
人教版高中物理选修3-3 第八章 气体 测试含答案和详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-3 第八章气体测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.一根竖直静止放置的两端封闭的细玻璃管，管内封闭着的空气被一段水银柱分为上下两部分，如图所示，当它在竖直方向运动时，发现水银柱相对玻璃管向上移动(温度不变)，以下说法正确的是()A．玻璃管做匀速运动B．玻璃管向下加速运动C．玻璃管向下减速运动D．玻璃管向上加速运动2.已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1．0×105Pa．当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10 m/s2，ρ水＝1．0×103kg/m3)()A． 12．8倍B． 8．5倍C． 3．1倍D． 2．1倍3.如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落．管内气体()A．压强增大，体积增大B．压强增大，体积减小C．压强减小，体积增大D．压强减小，体积减小4.一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体，它分别处在如图所示的三种状态时的温度关系是()A．TA>TB>TCB．TA<TB<TCC．TA＝TB>TCD．TB>TA>TC5.一根粗细不均匀的水平放置的管道如图所示，用横截面积为S1和S2的两个活塞封闭住一定质量的气体，S2＝2S1，在两个活塞上分别施以水平力F1和F2时，整个系统处于平衡状态，则关于气体作用在活塞S1和S2上的压强p1和p2以及水平力F1和F2的大小有(不计活塞与管壁间的摩擦)()A．F1＝F2，p1＝2p2B．F2＝2F1，p1＝p2C．F2≠2F1，p1＝p2D．F1＝F2，p1＝p26.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃7.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是()A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg8.下列说法中正确的是()A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强9.某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率．曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为TⅠ和TⅡ，所对应的气体分子平均动能分别为E k1和E k2，则()A．TⅠ>TⅡ，E k1>E k2B．TⅠ>TⅡ，E k1<E k2C．TⅠ<TⅡ，E k1>E k2D．TⅠ<TⅡ，E k1<E k210.一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中，在某一深度恰好能保持静止．如果水面上方大气压突然降低一些，玻璃管在水中的运动情况是()A．加速上升，直到玻璃管一部分露出水面B．加速下降，直到水底C．先加速下降，后减速下降至某一深度平衡D．仍然静止11.一定质量的理想气体的p－t图象如图所示，气体从状态A到状态B的过程中，体积将()A．一定不变B．一定减小C．一定增大D．不能判定怎样变化12.如图所示，一定质量的某种理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为TA、TC、TB，在此过程中，气体的温度之比TA∶TB∶TC为()A． 1∶1∶1B． 1∶2∶3C． 3∶3∶4D． 4∶4∶313.如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有：①弹簧弹力的大小，②密封气体的体积，③密封气体的压强()A．①B．①②C．①③D．②③14.两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置，如图所示．V左<V右，温度均为20 ℃，现将右端空气柱温度降为0 ℃，左端空气柱温度降为10 ℃，则管中水银柱将()A．不动B．向左移动C．向右移动D．无法确定是否移动15.有关气体压强，下列说法正确的是()A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升．已知某型号轮胎能在－40 ℃～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3．5 atm，最低胎压不低于1．6 atm，那么，在t＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)17.一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76 cmHg，当气体温度为27 ℃时空气柱长为8 cm，开口端水银面比封闭端水银面低2 cm，如图所示，求：(1)当气体温度上升到多少℃时，空气柱长为10 cm?(2)若保持温度为27 ℃不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6 cm?18.如图，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA.19.如图所示，汽缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离汽缸底的高度为10 cm．如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)答案解析1.【答案】B【解析】水银柱相对玻璃管向上运动，由pV＝C知，p1变大，p2变小，F合向下，则a向下．2.【答案】C【解析】湖底压强大约为p0＋ρ水gh，即3个大气压，由气体状态方程，＝，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3．1倍，选项C正确．3.【答案】B【解析】初始状态p0＝px＋ph，若试管自由下落，则ph＝0，px＝p0，所以压强增大，由玻意耳定律知，pV＝C，故V减小．4.【答案】D【解析】由题图可知VA＝VB>VC，pA＝pC<pB，由理想气体状态方程，可判断TB>TA>TC.5.【答案】B【解析】气体的压强是相等的，所以A选项不正确；由受力平衡可知F1＋p0S＝pS，F2＋2p0S＝2pS，故有F2＝2F1，B选项正确．6.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．7.【答案】B【解析】利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p＋ph＝p0，得p＝p0－ph，即p＝(H－h) cmHg，故B项正确．8.【答案】A【解析】气体质量一定时，＝恒量，显然A对，B错；由气体压强产生的原因知C错；D选项因为容器密闭，气体对器壁有压强，故选A．9.【答案】D【解析】根据麦克斯韦分布规律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以Ⅰ的温度低，Ⅱ的温度高，即TⅠ<TⅡ，而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则E k1<E k2，故D正确．10.【答案】A【解析】上方大气压突然降低，玻璃管中的气体体积增大，将管中的水挤出一部分而上升，上升过程中压强进一步减小，管内气体进一步膨胀，继续加速上升，直到玻璃管一部分露出水面，A正确．11.【答案】D【解析】题目中给出的图线是p－t(摄氏温度)图，而不是p－T图，在图甲中，p－t图中的等容线的反向延长线通过(－273 ℃，0)，而没有通过原点，只有在p－T图中的等容线才能通过原点，如图乙所示．因该题中的AB反向延长线是否通过－273 ℃，题设条件中无法找到，所以就不能判断A到B变化过程中体积如何变化，故D正确．12.【答案】C【解析】由p－V图象可知，pA＝3 atm，VA＝1 L，pB＝1 atm，VB＝3 L，pC＝2 atm，VC＝2 L，由理想气体状态方程可得＝＝，代入数据得TA∶TB∶TC＝3∶3∶4.13.【答案】D【解析】先判断弹簧弹力是否改变，以活塞、汽缸及缸内气体组成的整体为研究对象，系统受重力、弹簧的弹力及外界气体压力的作用，由于外界气体压力的合力始终为零，故弹簧的弹力等于系统重力，不随外界大气压的变化而变化．再分析判断气体的压强．以汽缸为研究对象，受力情况如图所示：汽缸处于平衡状态，所以有mg＋pS＝p0S．当外界大气压p0变化时，为重新达到平衡，缸内气体的压强p也跟着变化，气体的体积也发生变化．14.【答案】C【解析】设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左右压强相等，即p左＝p右＝p对左端空气柱＝，则Δp左＝p左＝p，同理右端空气柱Δp右＝p，所以Δp右>Δp左，即右侧压强降低得比左侧多，故水银柱向右移动，选项C正确．15.【答案】D【解析】气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D．16.【答案】2．01 atm≤p≤2．83 atm【解析】由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化．设在T0＝293 K充气后的最小胎压为p min，最大胎压为p max．依题意，当T1＝233 K时胎压为p1＝1．6 atm．根据查理定律＝，即＝，解得p min≈2．01 atm，当T2＝363 K时胎压为p2＝3．5 atm．根据查理定律＝，即≈，解得p max≈2．83 atm．17.【答案】(1)122．3 ℃(2)28．7 cm【解析】(1)气体的初状态：p1＝p0－ph＝74 cmHg，V1＝8S，T1＝300 K，气体的末状态：p2＝p0＋ph＝78 cmHg，V2＝10S，由公式＝，代入数据得：T2≈395．3 K，t2＝122．3 ℃．(2)气体的状态：V3＝6S，T3＝300 K，由公式＝，代入数据得：p3≈98．7 cmHg．加入水银柱的长度为L＝98．7－76＋2＋(2×2)＝28．7 cm．18.【答案】V0 1.4T0【解析】设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等＝1.2p0pBB中气体始末状态温度相等，p0V0＝1.2p0(2V0－VA)得VA＝V0A部分气体满足＝，得TA＝1.4T0.19.【答案】2．68 cm【解析】这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S．初态：T1＝(273 ＋100) K＝373 K，V1＝10S末态：T2＝273 K，V2＝LS由盖—吕萨克定律＝得LS＝V1，L＝×10 cm≈7．32 cm重物上升高度为10 cm－7．32 cm＝2．68 cm．。
高中物理选修3-3第八章气体同步习题(带答案)
第八章气体知识点总结1.气体的状态参量（1）温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃（摄氏度）。
两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动，可以无限接近，但永远不能达到。
气体分子速率分布曲线图像表示：拥有不同速率的气体分子在总分子数中所占的百分比。
图像下面积可表示为分子总数。
特点：同一温度下，分子总呈“中间多两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小；温度越高，速率大的分子增多；曲线极大值处所对应的速率值向速率增大的方向移动，曲线将拉宽，高度降低，变得平坦。
（2）体积:气体总是充满所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
（3）压强:气体的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
气体压强的微观意义：大量做无规则热运动的气体分子对器壁频繁，持续地碰撞产生了气体的压强。
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续．均匀的压力。
所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
决定气体压强大小的因素：①微观因素：气体压强由气体分子的密集程度和平均动能决定A．气体分子的密集程度（即单位体积内气体分子的数目）越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多；B．气体的温度升高，气体分子的平均动能变大，每个气体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）给器壁的冲力就大；从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。
②宏观因素：气体的体积增大，分子的密集程度变小。
在此情况下，如温度不变，气体压强减小；如温度降低，气体压强进一步减小；如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
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气体计算题选练【看看高考考什么】1.【19全国Ⅰ】（1）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。
该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。
一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。
已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。
氩气可视为理想气体。
（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（ii）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
2.【19全国Ⅱ】（1）（5分）如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。
用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3。
（填“大于”“小于”或“等于”）（2）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。
整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。
平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。
现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（i）抽气前氢气的压强；（ii）抽气后氢气的压强和体积。
3.【19全国Ш】（1）（5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________________________________ _________。
实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_______ _________________________________。
为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_____ ______________________________。
（2）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm 的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。
若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为76cmHg，环境温度为296 K。
（i）求细管的长度；（i）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
气体计算题选练【夯实基础】4.物理选修3-3课本P20：水银气压计混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空。
当实际大气压相当于768mm高的水银产生的压强时，这个水银气压计的读数只750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。
当这个气压计的读数为740mm 水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保持不变5.某同学自己设计制作了一个温度计，其构造如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细玻璃管插人水银槽中，管内水银面的高度即可反映A内气体温度，如在B 管上刻度，即可直接读出．设B管体积忽略不计．(1)在标准大气压下在B管上进行刻度，已知当t＝27 ℃时的刻度线在管内水银柱高度16 cm处，则t＝0 ℃时的刻度线在x为多少厘米处？(2)当大气压为75 cm汞柱时，利用该装置测量温度时若所得读数仍为27 ℃，求此时实际温度．气体计算题选练【能力提升-单气体液柱类】6.如图所示，粗细均匀的U形管封闭，管中被水银封闭的空气柱长度l＝40 cm，当管口竖直向下，温度为27 ℃，水平管及竖直管中水银柱恰好都是15 cm，则当空气柱温度至少升高到多高时，水银可全部进入右侧管中？(右侧管足够长，大气压强为75 cmHg)7.如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为L，管内装有水银，两管内水银面距管口均为L/2。
现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为L/4。
已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgL，环境温度保持不变，求（Ⅰ）左管中封闭气体的压强p；（Ⅱ）小车的加速度a。
气体计算题选练【能力提升-单气体活塞类】8.如图所示，在竖直放置，内壁光滑，截面积不等的绝热气缸里，活塞A 的截面积S A =10cm 2，质量不计的活塞B 的截面积S B =20cm 2，两活塞用轻细绳连接，在缸内气温t 1=227℃，压强p 1=1.1×105Pa 时，两活塞保持静止，此时两活塞离气缸接缝处距离都是L=10cm ，大气压强p 0=1.0×105Pa 保持不变，取210/g m s ，试求： ℃A 活塞的质量；℃现改变缸内气温，当活塞A 、B 间轻细绳拉力为零时，汽缸内气体的温度t 2；℃继续将缸内温度由t 2缓慢下降到t3=-23℃过程中，计算A 移动的距离．9.如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2；小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l ＝40.0 cm ；汽缸外大气的压强为p ＝1.00×105 Pa ，温度为T ＝303 K ．初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K ．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．气体计算题选练【能力提升-双气体活塞类】10.如图所示，水平放置的导热气缸A和B底面积相同，长度分别为2L和L，两气缸通过长度为L的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a、b可以无摩擦地移动，a的横截面积为b的两倍。
开始时A、B内都封闭有压强为0p、温度为0T的空气，活塞a在气缸A最左端，活塞b在管道最左端。
现向右缓慢推动活塞a，当活塞b恰好到管道最右端时，停止推动活塞a 并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b回到初始位置，求：（1）活塞a向右移动的距离及此时A，B部份气体的压强；（2）活塞b回到初始位置时气缸B中空气的温度。
【能力提升-双气体活塞液柱类】11.一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg.环境温度不变．气体计算题选练【能力提升-单气体液柱粗细不等类】12.如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l cm、温度为T1的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h0 cmHg.(1)若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位)；(2)在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l cm，求此时空气柱的温度T＇.1da（1）低于大于（2）（i）设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。
假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。
由玻意耳定律p0V0=p1V1①被压入进炉腔的气体在室温和p 1条件下的体积为10V V V '=- ②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p 2，体积为V 2。
由玻意耳定律 p 2V 2=10p 11V ' ③联立①②③式并代入题给数据得 p 2=3.2×107 Pa ④（ii ）设加热前炉腔的温度为T 0，加热后炉腔温度为T 1，气体压强为p 3，由查理定律3110p p T T = ⑤联立④⑤式并代入题给数据得 p 3=1.6×108 Pa ⑥2da （1）大于 等于 大于（5分） （2）10分（i ）设抽气前氢气的压强为p 10，根据力的平衡条件得 （p 10–p ）·2S =（p 0–p ）·S ① 得p 10=12（p 0+p ）② （ii ）设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1，氦气的压强和体积分别为p 2和V 2，根据力的平衡条件有p 2·S =p 1·2S ③ 由玻意耳定律得p 1V 1=p 10·2V 0④p 2V 2=p 0·V 0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故 V 1–2V 0=2（V 0–V 2）⑥ 联立②③④⑤⑥式解得101124p p p =+⑦ 00104=2p p V V p p++（）⑧3da （1）使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积（2）（i ）设细管的长度为L ，横截面的面积为S ，水银柱高度为h ；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h 1，被密封气体的体积为V ，压强为p ；细管倒置时，气体体积为V 1，压强为p1。
由玻意耳定律有pV =p 1V 1 ① 由力的平衡条件有 p =p 0+ρgh ② p 1=p 0–ρgh ③式中，ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小，p 0为大气压强。
由题意有 V =S （L –h 1–h ） ④V 1=S （L –h ） ⑤由①②③④⑤式和题给条件得 L =41 cm ⑥（ii ）设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ，由盖–吕萨克定律有10V V T T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T =312 K ⑧ 4da:756mmHg5da 【解析】(1)气体为等容变化，设27 ℃时压强为p 1，温度为T 1，0 ℃ 时的压强为p ，温度为T.由查理定律可知p T ＝p 1T 1，将数据 p 1＝(76－16)cmHg ＝60 cmHg ，T 1＝300 K ，T ＝273K 代入，得p ＝54.6 cmHg.故Δp ＝p 0－p ＝(76－54.6)cmHg ＝21.4 cmHg ，则x ＝21.4 cm.(2)当外界大气压变为75 cmHg 时，气泡内压强设为p′，其实际温度为T′，由查理定律pT ＝p 1T 1＝p′T′，其中p′＝(75－16)cmHg ＝59 cmHg ，代入数据后，解出T′＝295 K ，t ′＝22 ℃. 6da 【解析】根据气体状态方程pVT ＝C 可知，pV 的乘积越大，所对应的温度越高，而水银全部进入直管中的pV 值不是最大，其所对应的温度不是所求的最高温度．设水银向右移动x(cm)时温度最高，此时为末状态， 有V 2＝(l ＋x)S ＝(40＋x)S ， p 2＝(75－15－x)＝(60－x)cmHg气体初状态，V 1＝lS ＝40S ， p 1＝(75－15)＝60 cmHg ，T 1＝300 K 由气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⇒60×40S 300＝（60－x ）（40＋x ）ST 得T ＝18(60－x)(40＋x)当x ＝10 cm 时，T 有最大值，即T m ＝312.5 K. 7da以左管中封闭的气体为研究对象，设U 形管的横截面积为S ，由玻意耳定律3分解得 2分（ⅱ）以水平管内长为l 的水银为研究对象，由牛顿运动定律4分解得 1分8da 【答案】①1kg ①00.3C -①1.67cm【解析】①对两活塞整体研究，根据平衡条件可得1001A A B A B m g p S P S P S PS ++=+①（ 4分）解得1A m kg =①（ 1分）②气体温度下降时，气体压强不变，气体温度降低，气体体积减小两活塞一起向下运动，当两活塞都向下移动10cm 后气体体积322200A V S L cm =⨯=①（ 1分）气体温度继续下降，活塞B 不能移动，气体体积不变，气体做等容变化，当02A A A P S P S m g =+时拉力为零①解得520.910P Pa =⨯①（ 2分）根据理想气体状态方程可得112212PV PV T T =解得2272.7T K =，222730.3t T =-=-℃①（ 2分）③从2t 温度继续降低，压强2P 不变，v 减小，A 向上运动，当32273250T t K =+=①231113PV PV T T =，解得33183.3V cm =①（ 3分） 活塞A 向上退回的距离为231.67AV V L cm S -==①（ 2分） 9da 【解析】(1)设初始时气体体积为V 1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V 2，温度为T 2.由题给条件得V 1＝S 1⎝⎛⎭⎫l 2＋S 2⎝⎛⎭⎫l －l 2① V 2＝S 2l ②在活塞缓慢下移的过程中，用p 1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得 S 1(p 1－p)＝m 1g ＋m 2g ＋S 2(p 1－p)③故缸内气体的压强不变．由盖－吕萨克定律有V 1T 1＝V 2T 2④ 联立①②④式并代入题给数据得T 2＝330 K ⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p 1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律，有p′T ＝p 1T 2⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得 p ′＝1.01×105 Pa ⑦10da 【解析】（1）设绝热活塞到达管道口右边且右端面与管口齐平时，A 气缸中的活塞向右移动x ，此时A 、B 中气体压强为p ，又AB 均为导热汽缸，缓慢移动，温度可看作始终与外界环境保持一致，是等温变化，根据玻意耳定律，则：对A 气体012(2)2p LS p L x S LS ⎡⎤⋅=-+⎢⎥⎣⎦①对B 气体012p LS LS pLS ⎛⎫+= ⎪⎝⎭① ①①联立解得032p p =，76x L = （2）设气缸B 的温度为T 、压度为p '时，绝热活塞加到初始位置对气体B ，三个状态参量均变化，根据理想气体状态方程：012p LS LS pLST T ⎛⎫'+ ⎪⎝⎭= ① 对气体A 依然是等温变化，根据玻意耳定律有：1(2)(2)2p L x S LS p L x S ⎡⎤'-+=-⎢⎥⎣⎦①①~①联立解得0125T T =11da (2)设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p′1，长度为 l ′1；左管中空气柱的压强为p′2，长度为l′2.以cmHg 为压强单位．由题给条件得p 1＝p 0＋(20.0－5.00) cmHg ①l ′1＝⎝⎛⎭⎫20.0－20.0－5.002 cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p′1l ′1③ 联立①②③式和题给条件得 p ′1＝144 cmHg ④ 依题意p′2＝p′1⑤l ′2＝4.00 cm ＋20.0－5.002 cm －h ⑥由玻意耳定律得p 2l 2＝p′2l ′2⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h ＝9.42 cm ⑧12da 【解析】(1)封闭气体等温变化：p 1＝h 0－h ，p 2＝h 0， p 1l ＝p 2l ′ h 1＝h ＋3(l －l′) 解得：h 1＝h ＋3hh 0l(2)空气柱的长度为开始时的长度l 时，左管水银面下降h h 0l ，右管水银面会上升2hh 0l ，此时空气柱的压强：p 3＝h 0＋3hh 0l由p 1T 1＝p 3T ′h20＋3hl h0（h0－h）T1解得：T′＝。