2019-2020年高中物理 第八章 气体单元测评 新人教版选修3-3
高中物理第八章气体单元综合测试新人教版选修3-3
单元测评(二) 气体(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．下图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息( )A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小解析：温度升高，分子的平均动能增大，质量不变，分子的平均速率增大，每个分子的速率不一定增大，A正确，B、C、D错误．答案：A2．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( ) A．空气分子密集程度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A项、D项错误、B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误．答案：B3．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p 1T 1＝p 2T 2，得T 2＝p 2T 1p 1＝2T 1，B 正确．答案：B4．一个气泡由湖面下20 m 深处上升到湖面下10 m 深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)( )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍解析：一个大气压相当于10 m 水柱产生的压强， 根据玻意耳定律有：V 2V 1＝p 1p 2＝p 0＋ph 1p 0＋ph 2＝p 0＋2p 0p 0＋p 0＝32，故选C.答案：C5．一定质量的气体保持压强不变，它从0 ℃升到5 ℃的体积增量为ΔV 1；从10 ℃升到15 ℃的体积增量为ΔV 2，则( )A ．ΔV 1＝ΔV 2B ．ΔV 1>ΔV 2C ．ΔV 1<ΔV 2D ．无法确定解析：由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2＝ΔVΔT可知ΔV 1＝ΔV 2，A 正确．答案：A6．(多选题)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( ) A ．气体分子的平均动能增大 B ．气体的密度变为原来的2倍 C ．气体的体积变为原来的一半 D ．气体的分子总数变为原来的2倍解析：温度是分子平均动能的标志，由于温度T 不变，故分子的平均动能不变， 据玻意耳定律得p 1V 1＝2p 1V 2，V 2＝12V 1.ρ1＝m V 1，ρ2＝m V 2，即ρ2＝2ρ1，故B 、C 正确． 答案：BC7．关于气体压强，以下理解不正确的是( )A ．从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小B ．从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的C．容器内气体的压强是由气体的重力所产生的D．压强的国际单位是帕，1 Pa＝1 N/m2答案：C8．(多选题)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动解析：将烧瓶浸入热水中时，气体温度升高、压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，A项正确；将烧瓶浸入冰水中时，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，D项正确．答案：AD9．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象，由图象可知( )A．p A>p BB．p C<p BC．V A<V BD．T A<T B解析：由VT图可以看出由A→B是等容过程，T B>T A，故p B>p A，A、C错误，D正确；由B→C 为等压过程p B＝p C，故B错误．答案：D10．(多选题)如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于( )A．进入试管内的H高水银柱的重力B．外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力D．上面A、C项所述的两个数值之差解析：隔离试管，受三个力作用，外部大气对管顶的压力，内部气体对管顶的压力，弹簧秤向上的拉力，平衡：F＋pS＝p0S，内部压强为p＝p0－ρgh，可得F＝p0S－pS＝ρghS，选项B、C正确．答案：BC11．已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能( )A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变解析：根据等温线可知，从1到2变化过程中温度先降低再升高，变化规律复杂，由此判断B 正确．答案：B12．(多选题)如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种解释中，正确的是( )A．a→d的过程气体体积增加B．b→d的过程气体体积不变C．c→d的过程气体体积增加D．a→d的过程气体体积减小解析：在pT图上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小．由此可见，a状态对应体积最小，c状态对应体积最大．所以选项A、B是正确的．答案：AB第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(12分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．解析：设b向上移动y，a向上移动x, 因为两个气室都做等压变化，所以由盖·吕萨克定律有：对于A 室系统： 13LS 400＝13L －x S 300(4分)对于B 室系统： 23LS 400＝23L －y ＋x S 300(4分)解得：x ＝112L (2分)y ＝14L (2分)答案：112L 14L14．(12分)如图所示为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系p t 图线．p 0表示1个标准大气压．求：(1)t ＝0 ℃时气体体积为多大？ (2)t ＝127 ℃时气体体积为多大？ (3)t ＝227 ℃时气体体积为多大？解析：(1)0 ℃时，p 0＝1 atm ，所以气体体积为V 0＝0.3V mol ＝0.3×22.4 L＝6.72 L(3分) (2)0 ℃～127 ℃，气体等容变化，故t ＝127 ℃时V 1＝V 0＝6.72 L ．(3分) (3)127 ℃～227 ℃气体等压变化，由V A T A ＝V BT B，(2分)知V B ＝T B T A V A ＝6.72×500400L ＝8.4 L(4分)答案：(1)6.72 L (2)6.72 L (3)8.4 L15．(12分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动．如图所示．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了14h .再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．解析：设大气和活塞对气体的总压强为p 0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p ，由玻意耳定律得p 0h ＝(p 0＋p )(h －14h )①(4分)由①式得p ＝13p 0②(2分)再加一小盒沙子后，气体的压强变为p 0＋2p . 设第二次加沙子后，活塞的高度为h ′p 0h ＝(p 0＋2p )h ′③(4分)联立②③式解得h ′＝35h (2分)答案：35h16．(16分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在气缸内．在气缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105Pa 为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积．解析：(1)设物体A 的体积为ΔV .T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝60×40－ΔV (2分) T 2＝330 K ，p 2＝(1.0×105＋mg40×10－4) Pa ，V 2＝V 1(2分)T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV (2分)由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2(3分) 代入数据得m ＝4 kg(2分)(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3(3分) 代入数据得ΔV ＝640 cm 3(2分) 答案：(1)4 kg (2)640 cm 3。
人教版高中物理选修3-3第八章《气体》单元测试题含答案解析
绝密★启用前2019人教版高中物理选修3-3第八章《气体》单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.关于理想气体，下列说法正确的是()A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体2.氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，氧气缓慢泄漏(设环境温度不变)，其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示，则瓶内氧气的温度 ()A．一直升高B．一直下降C．先升高后降低D．不变3.一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4.下列说法正确的是()A．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁的作用力增大B．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减少C．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大D．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的密度增大5.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小6.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＋7.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，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小8.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∶39.一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的()A．四倍B．二倍C．一半D．四分之一10.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11.伽耳顿板可以演示统计规律．如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是()A．B．C．D．12.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∶113.如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大14.一定质量的气体当体积不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其压强()A．增大到原来的两倍B．比原来增加倍C．比原来增加倍D．比原来增加倍15.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16.一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是()A． 1∶1B． 1∶10C． 1∶11D． 11∶117.如图所示，玻璃管内活塞P下方封闭着空气，P上有细线系住，线上端悬于O点，如不计水银、活塞与玻璃管的摩擦力，大气压强为p0保持不变，则当气体温度降低时 ()A．管内气体压强恒定B．管内气柱压强将减小C．细线上的拉力将减小D．细线上的拉力将变大18.如图所示，三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且V1＝V2>V3，h1<h2＝h3．若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是()A．丙管B．甲管和乙管C．乙管和丙管D．三管中水银柱上移一样多19.某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图的p－t 图象．已知在状态B时气体的体积为VB＝3 L，则下列说法正确的是()A．状态A到状态B气体的体积越来越大B．状态B到状态C气体内能增加C．状态A的压强是0．5 atmD．状态C体积是2 L20.如图所示，a、b表示两部分气体的等压线，根据图中所给条件可知，当t＝273 ℃，气体a的体积比气体b的体积大()A． 0．1 m3B． 0．2 m3C． 0．3 m3D． 0．4 m3第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)21.(1)在做“探究气体等温变化的规律”的实验时，下列各项要求中，属于实验必须要做到的是()A．弄清所封闭气体的质量B．注射器的密封性良好C．在等温条件下操作D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)实验中发现各组同学的气体压强p与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因是由于封闭气体的________不同．三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)22.如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为1×10－3m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强为1.5×105Pa，温度为300 K．外界大气压为1.0×105Pa，g＝10 m/s2.(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K时，其压强多大？(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度为360 K，则这时活塞离缸底的距离为多少？23.有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B 管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．(1)在1标准大气压下对B管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg的压强)．已知当温度t1＝27 ℃时，管内水银面的高度为x1＝16 cm，此高度即为27 ℃的刻线，问t＝0 ℃的刻线在何处？(2)若大气压已变为相当于75 cmHg的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ℃，问：此时的实际温度为多少？24.如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有挤压；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后，左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.答案解析1.【答案】C【解析】理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵从气体实验定律的气体，A错误；它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故C正确，B、D错误．2.【答案】D【解析】本题考查对玻意耳定律适用条件的掌握．乍一看，本题极易错选B，错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后，作出各状态下的等温线，如图，从图中可以看出tA>t1>t2>tB，从而误选B，却忽略了“只有一定质量的气体”才满足tA>t1>t2>tB．密封不严说明漏气，说明气体质量发生变化，“缓慢”说明氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”，正确答案应为D．3.【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．4.【答案】B【解析】决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上．若温度不变，压强随分子密度的变化而变化，A错，B对，若体积不变，压强随分子平均动能的变化而变化，C、D错误．5.【答案】B【解析】体积不变，当温度降低时，由查理定律＝C可知，压强减小，故B项正确．6.【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．7.【答案】A【解析】温度不变，一定量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误．8.【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∶4.9.【答案】C【解析】根据理想气体状态方程PV=nRT，一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的一半。
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。
2019-2020学年高中物理第八章气体单元测试新人教版选修3-3
章末过关检测（二）（时间：60分钟，满分：100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题 6分，共36分•在每小题给出的四个选项中, 只有一个选项正确）1 .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 没有压强解析：选B.由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有 气体分子的体积之和要大， A 错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均 动能越大，温度就越高，B 正确；理想气体的内能只与气体的温度有关, 则内能不变，C 错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的, 有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强,2.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中 率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T i 、T n 、也，则（只要气体的温度不变, 与气体的重力没f （v ）表示v 处单位速D 错误.A . T i >T n >T mC. T n >T i , T n >T mD. T i = T n = T m解析：选B .曲线下的面积表示分子速率从 0^3所有区间内分子数的比率之和，显然其 值应等于1,当温度升高时，分子的速率普遍增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但 由于曲线下总面积恒等于 1,所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦.所以,T m >T n >T i .3 .在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对空气泡内气体 分子的描述中正确的是（）A .气体分子的平均速率不变 B. 气体分子数密度增大C. 气体分子单位时间内撞击气泡与液体界面单位面积的分子数增多D.气体分子无规则运动加剧解析：选A.温度不变，所以分子的平均速率不变，A 正确，D 错误；此过程为等温过程,由玻意耳定律，由于压强减小，故体积增大，所以单位体积的分子数减少,B C 错误.4. 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 态B 的温度为T B ,由图可知（ ）~i i 4 if*A . TB = 2T A C. T B = 6T A解析：选C.对于A 、B 两个状态应用理想气体状态方程 学=学可得：半=常=3^ =I AI B I A pAV 2X16,即卩T B = 6T A , C 项正确.5. 如图所示，在p — T 坐标系中的a 、b 两点，表示一定质量的理想气体的两个状态，设 气体在状态a 时的体积为 W ，密度为p a ,在状态b 时的体积为V>,密度为p b ，则（）•aA . U > V ）, p a > p bB . Uv V>,p aV p bC. Wa > ,p a V p bD .v a v W >,pa> p b解析：选D.过a 、b 两点分别作它们的等容线，由于斜率k a >k b ,所以V v V b ,由于密度p = V ，所以p a > p b ,故D 项正确.6. 假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p o = 1 atm ，温度t o = 27 C,在火箭竖直向上飞行的过程中， 加速度的大小等于重力加速度大小g ,仪器舱内水银气压计的示数为p = 0.6 p 0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（ ）A. 16.2 C B . 32.4 C D. 180 KPa , T 2= 360 K.7. 在室内，A 的温度为T A ,状B . T B = 4T A D. T B = 8T AC. 360 K解析：选C.加速前后，仪器舱内气体是等容变化， 可以用查理定律求加速时舱内温度. 取5300 K 1 X 10 Pa，亠.取气压计内咼出液面的水银柱为研究舱内气体为研究对象，由查理定律得T 2 P 2对象，起飞后0.6 p °= p gh ,由牛顿第二定律得p 2S — p Shg = p Sha,由以上两式得 p 2= 1.2 X 10二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求，全选对的得 6分, 选对但不全的得 3分，有错选或不答的得 0分）« Ie I |> « | P r| ||将装有 5 atm的6 L气体的容器阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于（设室内大气压强P o= 1 atm）（A. 5 atm , 3 LB. 1 atm , 24 LC. 5 atm , 4.8 LD. 1 atm , 30 L解析：选BC.当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p i V i= P2V2,当p2= 1 atm时，得M=30 L,逸出气体30 L — 6 L = 24 L , B 正确.据V）= P1V1'得V'= 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.8. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程在V- T图象如图所示，则（）A. 在过程心C中，气体的压强不断变小B. 在过程C H B中，气体的压强不断变大C. 在状态A时，气体的压强最小D. 在状态B时，气体的压强最大p解析：选BCD A H C过程中，气体的体积不变，发生等容变化，由T=C可知，温度升高，压强增大，故A错误；在C H B过程中，发生等温变化，由pV= C可知，体积减小，压强增大，故B 正确；综上所述，在A H C H B过程中，气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，在状态A时的压强最小，故C、D正确.9 .如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态.如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是（）解析：选CD假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量p A T 1△ P=匕厂，而各管原p相同，所以A P*T，即T高，A p小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D正确.10 .下面是某地区1〜7月份气温与气压的对照表：由对照表可知，7月份与1月份相比较（）A. 空气分子无规则热运动加剧B. 空气分子无规则热运动减弱C. 单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了D. 单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了解析：选AD.由题表可知，7月份比1月份气温高，空气分子无规则热运动加剧， A 正确, B 错误；7月份比1月份大气压强小了，而分子热运动的平均动能大了，平均每个分子对地面 的冲力大了，所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减小， 故C 错误，D 正确.三、非选择题（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位）11. （12分）如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化 关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管 A 臂插入烧瓶，B 臂与玻璃管C 下部用橡胶 管连接，C 管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内，开始时， B 、C 内的水银面等高.（1） 若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C 管 ________ （填“向上”或“向下”）移动，直至 _________________ ; （2） 实验中多次改变气体温度，用△ t 表示气体升咼的摄氏温度，用△ h 表示B 管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线是 _____________ .2A/i13山 0 AAr Ba cG t)D解析：（1）由盖—吕萨克定律 V = C 知气体温度升高，体积增大， B 内水银面将下降，为使 气体压强不变，应将 C 管向下移动，直至 B C 两管水银面等高.（2）由盖一吕萨克定律知 △ h 与△ T 成正比，而气体升高的摄氏温度△ t 与升高的热力学温度△ T相等，所以△ h与厶t成正比，A正确.答案：（1）向下B C两管内水银面等高（2）A12. (10分)(2018•高考全国卷n )如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h, a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体. 已知活塞质量为m面积为s,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p o,温度均为T).现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处.求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功•重力加速度大小为g.解析：开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动•设此时汽缸中气体的温度为T i,压强为p i,根据查理定律有毗P1①T o T i根据力的平衡条件有p i S= p o S+ mg^ 联立①②式可得T= (1+ Pl T o③i此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度,、亠V i V2为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V i和V2.根据盖—吕萨克定律有=〒④I i |2式中V i= SH^V z= S(H+ h)⑥联立③④⑤⑥式解得T=(i+E?(i+ Pl T o⑦2从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W (p o S+ mg h.答案：见解析13. (i8分)如图所示，一横截面积为S导热性能良好的汽缸开口向上，轻质活塞上面放一质量为m的物块，当外界大气压强为p o,环境温度为T o时，活塞距汽缸底部的距离为H).现对汽缸缓慢加热，不计活塞与汽3缸之间的摩擦，重力加速度为g,当活塞上升到距汽缸底部的距离为2^时，求：(i)加热后气体的温度T；(2)保持加热后气体温度T 不变，取走活塞上物块，稳定后活塞距汽缸底部的距离3解得T = 2T 0. (2)由平衡条件得p£= p o S + mg取走活塞上物块后，由平衡条件知气体压强 P 2= P 0,由玻意耳定律得32卩 H )S = p o HS 解得 H = 21 + p O S^ 3 3 mg答案：“T o (2)』+諾从解析：(1)加热过程气体做等压变化，由盖一吕萨克定律得 H 0S 和T o — T。
人教版高中物理选修3-3第八章 气体测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-3第八章气体测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是()A．每个气体分子速率都相等B．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少C．每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数目的分布是均匀的D．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多2.一定质量的气体，保持体积不变，当它的温度从100 ℃升高到200 ℃时，它的压强()A．变为原来的B．变为原来的2倍C．变为原来的D．变为原来的倍3.如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，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 ℃，则水银柱将()A．向A移动B．向B移动C．不动D．不能确定4.如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b两部分气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度升高，则()A．a的体积和压强不变；b的体积变大，压强不变B．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强变小C．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强不变D．a和b的体积都变大，压强都变小5.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6.如图所示，A、B两个大容器装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作活塞，当左边容器的温度为－10 ℃，右边容器的温度为10 ℃时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡．当两个容器的温度都下降10 ℃时，下列判断正确的是()A．水银滴将不移动B．水银滴将向右移动C．水银滴将向左移动D．水银滴将向哪个方向移动无法判断7.如图所示，两端开口的U形玻璃管中，右侧直管内有一部分空气被一段高为H的水银柱与外界隔开．若再向左边的玻璃管中注入一些水银，平衡后，则()A． U形玻璃管下部两边水银面的高度差减小B． U形玻璃管下部两边水银面的高度差增大C． U形玻璃管下部两边水银面的高度差不变D． U形玻璃管右边玻璃管内的气体体积减小8.密封在压强不变的容器中的气体，当温度升高时()A．体积变大B．体积变小C．体积不变D．都有可能9.为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想．有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中的CO2的浓度．为使CO2液化，最有效的措施是()A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温D．增压、降温10.(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是()A．温度不变时，压强增大n倍，单位体积内的分子数一定也增大n倍B．体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大C．压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定减小D．气体体积增大时，气体分子的内能一定减小二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气()A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大12.(多选)如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②．如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示 ()A． B． C． D．13.(多选)x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知()A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能B．x中每个氦气分子的动能一定都大于y中每个氦气分子的动能C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数D．x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动剧烈14.(多选)如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外．在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是()A．玻璃管内气体体积减小B．玻璃管内气体体积增大C．管内外水银面高度差减小D．管内外水银面高度差增大三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.如图所示，“探究气体压强与体积的关系”实验中，研究对象是___________，实验中应保持不变的参量是____________________，它的体积由______________直接读出，它的压强由__________________传感器等计算机辅助系统得到．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12 cm。
人教版高中物理选修3-3第八章气体单元检测含答案解析
人教版高中物理选修3-3第八章气体单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于理想气体的性质，下列说法中不正确的是（）A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可当做理想气体2．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p ﹣t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为V A、V B、V C，则通过图象可以判断它们的大小关系是（）A．V A=V B＞V C B．V A=V B＜V C C．V A＜V B ＜V C D．V A＞V B＞V C3．对一定质量的气体，下列说法中正确的是（）A．外界对气体做功，内能一定增大B．气体从外界吸收热量后，内能一定增大C．分子密集程度一定，温度越高，气体的压强越小D．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大4．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h1，右管有一段水银柱，高度差为h2，中间封有一段空气．则不正确的是（）A．若大气压升高，h1减小B．若环境温度升高，h2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5．给路边绿化浇水的洒水车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）A．体积变大B．体积变小C．内能增加D．内能减小6．如图为医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通．则在输液过程中（瓶A中尚有液体），下列说法正确的是：①瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大；②瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变；③滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小；④在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变．A．①③B．①④C．②③D．②④7．一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（）A．状态b的压强大于状态c的压强B．状态a的压强大于状态b的压强C．从状态c到状态d，体积减小D．从状态a到状态c，温度不变8．【最新】6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（）A．16.2℃B．32.4℃C．360K D．180K9．对密闭在钢瓶中一定质量的气体，下列说法中正确的是（）A ．温度很低、压强很大时，瓶中气体才可看做理想气体B ．在瓶子自由下落时，由于失重气体对瓶底的压强减小C ．温度升高时，平均单个分子对器壁的撞击力增大了D ．瓶中气体分子的运动速率分布呈现中间小两头大的分布规律10．一只两用活塞气筒的原理如图所示（打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示），其筒内体积为V 0 ， 现将它与另一只容积为V 的容器相连接，开始时气筒和容器内的空气压强为p 0 ， 已知气筒和容器导热性良好，当分别作为打气筒和抽气筒使用时，活塞工作n 次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为（ ）A ．np 0 ，1np 0 B ．0nV V p 0 ， 0V nVp 0 C ．（1+0V V ）n p 0 ， （1+ 0V V）n p 0 D ．（1+ 0nV V ）p 0 ， （0V V V ）n p 0 11．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 ．不能确定二、多选题 12．下列说法不正确的是____．A ．竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致B ．相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C ．物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体D ．压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现E.汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少13．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A ．当气体温度变化时，气体内能一定变化B ．若气体的内能不变，其状态也一定不变C ．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变D ．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大E.气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关．14．下列说法正确的是 （ ）A ．水的饱和汽压随温度升高而增大B ．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的斥力消失，引力增大C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D ．物体吸热时，它的内能可能不增加E. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热三、填空题15．下列说法正确的是________．A ．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大B ．由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态．C ．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D ．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E ．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热 16．如图所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为m 活塞栓接在一起，开口向下．质量为M 的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，气缸和活塞均可与外界进行热交换．由于外界环境的温度缓慢降低，被封闭气体向外界释放热量Q ，同时其内能减少U ，已知大气压强为0p ，气缸的横截面积为S ，气缸壁厚忽略不计，重力加速度为g ，则：①被封气体的体积V ．（填“增大”、“减小”、“不变”）②活塞移动距离x 为 ；气缸移动距离y 为 ．17．如图所示为a 、b 两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a 的体积为________m 3；当t=273℃时，气体a 的体积比气体b 的体积大________m 3 ．18．如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同．一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度________了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量________上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）．四、解答题19．如图所示，在两端封闭的均匀半圆管道内封闭有理想气体，管内有不计质量可自由移动的活塞P，将管内气体分成两部分，其中OP与管道的水平直径的夹角θ=45°．两部分气体的温度均为T0=300K，压强均为P0=1.0×105 Pa．现对管道左侧气体缓慢加热，管道右侧气体温度保持不变，当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时（不计摩擦），求：①管道右侧气体的压强；②管道左侧气体的温度．20．一个竖立着的轻弹簧，支撑着倒立的薄壁气缸（导热性能良好）的活塞使气缸静止，如图所示，此时环境温度为T0（单位K），封闭气柱的长度L1=30cm，气缸口未着地，当环境温度缓慢降为56T0时，气缸正好着地，但与地面之间无压力，假设活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，已知气缸质量M=10kg，活塞质量m=4kg，轻弹簧原长为27cm，活塞的横截面积S=2×10﹣3m2，大气压强p0=1×105Pa，当地重力加速度g=10m/s2，求：环境温度为T 0时气缸口离地高度h ；②当环境温度缓慢降为825T 0时，弹簧恰好恢复原长，求弹簧的劲度系数． 21．如图所示，内壁光滑长度为4L 、横截面积为S 的汽缸A 、B ，A 水平、B 竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p 0的环境中，活塞C 、D 的质量及厚度均忽略不计．原长3L 、劲度系数03p S k L=的轻弹簧，一端连接活塞C 、另一端固定在位于汽缸A 缸口的O 点．开始活塞D 距汽缸B 的底部为3L ．后在D 上放一质量为0p S m g=的物体．求：①稳定后活塞D 下降的距离；②改变汽缸内气体的温度使活塞D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少?参考答案1．D【解析】只要实际气体的压强不是很高，温度不是很大，都可以近视的当成理想气体来处理，理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型，在现实生活中不存在；通常状况下，严格遵从气态方程的气体，叫做理想气体，故AB 正确；温度是分子的平均动能的标志，一定质量的理想气体忽略了分子势能，所以内能增大，其温度一定升高了．故C 正确；气体的压强不是很高，温度不是很大，才可以近视的当成理想气体来处理．故D 错误．此题选择不正确的选项，故选D ．2．D【解析】过理想气体A 和B 点，分别做它们的等容变化的P-t 图，如图所示．根据PV/T=C ，可得(273)C P t V=+，可以看出，B 态的斜率大于A 态的斜率，所以V A ＞V B ；B 到C 的过程，温度相等，压强增加P C ＞P B ，由PV/T=C ，得V B ＞V C ；所以：V A ＞V B ＞V C ．故答案D 正确．故选D ． 3．D【解析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递．根据热力学第一定律可知，外界对气体做功时，若气体放热，则内能不一定增大；同理气体从外界吸收热量后，若气体对外做功，则内能也不一定增大，故AB 错误．分子密集程度一定，温度越高，分子平均动能增大，单位面积撞击分子数增多，气体压强增大，故C 错误；温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D 正确；故选D.点睛：本题考查了改变内能的方式有做功和热传递以及影响压强的两个因素；要理解热力学第一定律的表达式以及物理意义，同时知道气体的压强与气体的温度和气体的密度均有关．4．C【解析】管中封闭气体的压强P=P 0+ρgh 1=P 0+ρgh 2，则得h 1=h 2．若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律PV=C 得知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h 1和h 2同时减小．故A 正确．若环境温度升高，封闭气体的压强增大，体积也增大，h 1和h 2同时增大．故B 正确．若把弯管向上移动少许，封闭气体的压强减小，则体积将增大．故C 错误．若把弯管向下移动少许，封闭气体的压强增大，体积减小，故D 正确．此题选择不正确的选项，故选C ．5．A【解析】在缓缓放水的过程中，车的重力减小了，所以胎内气体压强减小，体积要变大，所以A 正确，B 错误．由于胎内气体温度不变，所以胎内气体内能不变，所以CD 错误．故选A ． 6．B【解析】瓶A 中上方气体的压强为外界大气压与瓶A 中的液体产生的压强差，瓶A 中的液体面下降，液体产生的压强就减小，所以瓶A 中上方气体的压强会增大，①正确，②错误．进气管C 处的压强为大气压强，不变化，从C 到滴壶B 之间的液柱高度不变，所以滴壶B 中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的．③错误，④正确．故选B ．点睛：此题关键是知道插在瓶中的两只管口处的压强差是不变的，所以才使得B 中气体压强是不变的.7．A【详解】AB ．分别过abcd 四个点作出等压变化线，如下图所示；保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在v T -图象中，倾角越大，压强越小，所以a d c b P P P P <<<，故A 正确，B 错误；C ．由图象可知，状态c 到状态d 体积增大，故C 错误；D ．从状态a 到状态c ，温度升高，故D 错误；8．C【解析】【详解】以a=g 的加速度匀加速上升时，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有：P 2S −mg ＝ma得P 2S ＝2mg以气体为研究对象10 1P P atm ＝＝ ； T 1＝300K; 22 mg P S ＝ 其中00.6P S m hS gρρρ⨯＝＝ 所以P 2＝1.2P 0根据理想气体状态方程，气体等容变化有： 12 12P P T T = 解得：T 2＝360KA ．16.2℃，与结论不相符，选项A 错误；B ．32.4℃，与结论不相符，选项B 错误；C ．360K ，与结论相符，选项C 正确；D ．180K ，与结论不相符，选项D 错误；故选C.点睛：本题关键是根据题意得到各个状态对应的压强，体积，温度中已知量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量，先根据牛顿第二定律求得受力分析求末态压强．9．C【详解】温度不是很低、压强不是很大时，瓶中气体才可看做理想气体，选项A 错误．钢瓶中的气体的压强是气体分子频繁的碰撞容器壁而产生的，与钢瓶是否处于失重状态无关，选项B错误．温度升高时，分子的平均动能变大，所以平均单个分子对器壁的撞击力会增大，选项C 正确．瓶中气体分子的运动速率分布呈现中间多两头少的分布规律，选项D 错误；故选C ． 10．D【详解】打气时，活塞每推动一次，把体积为V 0压强为p 0的气体推入容器内，若活塞工作n 次，就是把压强为p 0体积为n V 0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p 0体积为V 的气体，现在全部充入容器中，根据玻意耳定律得：p 0 (V +n V 0)＝p ′V所以p ′＝00 00 (1)V nV V p n p V V++＝ 抽气时，每拉动一次，把容器中气体的体积从V 膨胀为V +V 0，而容器内气体的压强就要减小，活塞推动时将抽气筒中的V 0气体排除，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V 又膨胀到V + V 0容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得：第一次抽气：'010()p V p V V +＝ 得'100V p p V V +＝ 第二次抽气：''1020()p V p V V +＝ 得'2200()V p p V V +＝ 第三次抽气：''2030()p V p V V ＝+ 得'3300()V p p V V +＝ 第n 次抽气完毕后，气体压强为00()n n V p p V V +＝ 故选D ．【点睛】解决本题的关键是对抽气和打气认真分析，对每次气体的体积压强分析，本题考查了玻意耳定律的应用，难度适中，平时要多加强练习．11．A【解析】假定两个容器的体积不变，即V 1，V 2不变，所装气体温度分别为273k 和293k ，当温度降低△T 时，左边的压强由p 1降至p'1，△p 1=p 1-p'1，右边的压强由p 2降至p′2，△p 2=p 2-p′2．由查理定律得：11273P P T ∆=∆ ，22293P P T ∆=∆，因为p 2=p 1，所以△p 1＜△p 2，即水银柱应向A 移动．故选A.点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，所用的方法是假设的方法；除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系.12．AE【解析】【详解】A.竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力产生的浸润现象所致．故A 正确；B.空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值．故B 错误；C.物理性质表现为各向同性的固体可能是多晶体，不一定是非晶体．故C 错误；D.气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体的压强造成的，并非由于分子之间的斥力造成．故D 错误；E.气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，根据理想气体的状态方程PV C T= 可知，压强不变而体积增大，则气体的温度一定升高；温度是分子的平均动能的标志，温度升高则分子的平均动能增大，单个分子对器壁的撞击力增大，压强不变则单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少，故E 正确．所以选AE.13．ACE【分析】理想气体内能由物体的温度决定，理想气体温度变化，内能变化；由理想气体的状态方程可以判断气体温度变化时，气体的体积与压强如何变化．【详解】理想气体的内能由温度决定，温度变化气体内能一定变化，故A 正确；若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B 错误；由理想气态方程PV/T=常量，当等容升温变化时，可知若气体的压强和体积都不变，则温度不变，所以其内能也一定不变，故C 正确．由气态方程PV/T=c 知，温度T 升高，pV 一定增大，但压强不一定增大，故D 错误．气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关，故E 正确；故选ACE ．【点睛】本题关键掌握三个知识点：1、一定质量的理想气体，其内能只跟温度有关；2、气态方程pV/T=c ；3、热力学第一定律△U=Q+W ，并能用来正确分析．14．ADE【解析】水的饱和汽压随温度升高而增大，选项A 正确； 空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，分子距离减小，水分子之间的斥力和引力都增大，选项B 错误； 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他的变化，选项C 错误；根据热力学第一定律可知，物体吸热时，若对外做功，则它的内能可能不增加，选项D 正确； 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则根据PV T =K 可知温度升高，内能增加，即ΔE >0,W<0，根据ΔE =W +Q 可知Q>0，则它一定从外界吸热，选项E 正确；故选ADE.15．BDE【解析】当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，选项A 错误；由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态，选项B 正确；液体的饱和汽压与饱和汽的温度有关，与体积无关，选项C 错误；若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则内能增大，温度升高，根据PV k T=可知，则压强一定增大，选项D 正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，则内能减小，且外界对气体做功，根据U W Q ∆=+可知，气体一定放热，选项E 正确；故选BDE.16．①减小：②0，0Q U p S Mg-∆+ 【解析】试题分析：①对气缸进行受力分析，根据平衡条件得气体的压强不变，根据理想气体状态方程， PV C T=（恒量）知，压强不变，而温度减小，所以被封气体的体积逐渐减小． ②以活塞和气缸整体为研究对象，根据平衡条件得知：弹簧受到的压力等于气缸和活塞的总重力，故弹簧所受的压力不变，则弹簧的压缩量不变，所以活塞不移动，即移动距离为0；被封气体向外界释放热量Q ，同时其内能减少U ∆，根据热力学第一定律U Q W ∆=+得：外界对气体做功W Q U =-∆，又W pSy =，0Mg p p S =+联立以上三式得：气缸移动距离y 为：0Q U y p S Mg-∆=+ ． 考点：理想气体的状态方程【名师点睛】①由力学知识分析得到，封闭气体的压强不变，因外界环境的温度缓慢降低，封闭气体的温度也缓慢降低，根据盖•吕萨克定律分析得知，封闭气体体积减小；②根据热力学第一定律求出外界对气体做功，再根据功的公式求气缸移动的距离y ． 17． 0.3 0.4【解析】由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K 时，气体a 的体积为：0.3m 3，气体b 的体积为0.1m 3，作出气体的V-T 图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：V/T=C 可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a 的体积为0.6m 3，b 的体积为0.2m 3，气体a 的体积比气体b 的体积大0.6-0.2=0.4m 3；点睛：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．18．升高 等于【详解】下面部分体积变大，则说明水银柱发生了向上运动，则其受力出现了不平衡；若气体温度变化则压强变化，假设两部分气体体积不变，则压强变化量为△p ＝11p T △t，若升温则增加，若降温则减小，两部分气体的温度变化量相同，则压强的变化量大小决定于11p T ，因下端气体的压强大于上端气体的压强，温度相同，则得下端部分的压强变化量大于上端的压强的变化量．则若温度降低压强都减小，下面降的多，则水银柱会向下移动，若升温则下面气体压强增加的多，水银柱向上移动．据此可知本题中温度升高；最终稳定时，根据p 上=p 下-ρgh ，可知△p 上=△p 下．点睛：水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改变又是两段空气柱压强变化量的不同造成的，所以必须从压强变化入手进行求解，此题要先假设气体体积不变，从而讨论压强的变化量．19．①管道右侧气体的压强为51.510Pa ⨯ ②管道左侧气体的温度为900K【解析】【详解】①对于管道右侧气体，由于气体做等温变化，则有：p 0V 1=p 2V 2V 2=23V 1 解得 p 2＝1.5×105p a ②对于管道左侧气体，根据理想气体状态方程，有'''01220p V p V T T＝ ''21 2V V ＝当活塞P 移动到最低点时，对活塞P 受力分析可得出两部分气体的压强p 2′=p 2解得 T=900 K【点睛】本题关键是对两部分气体运用气体状态方程或气体状态方程求解，关键分析好初末状态参量，结合一定的几何知识，关联两部分气体的体积关系求解．20．①5cm ；②1320N/m【详解】①气缸内气体发生等圧变化，根据盖﹣吕萨克定律有：1212V V T T =代入数据：2003056L S S T T = 解得：L 2=25cm气缸下降的高度为：1230255h L L cm ∆=-=-=即环境温度为T 0时气缸口离地高度为5cm②气缸刚着地时气缸内气体的压强为p 1，对气缸：551031010110 1.510210a Mg p p p S -⨯=+=⨯+=⨯⨯ 弹簧恰好恢复原长时，以活塞为研究对象有：p 2=p 0=1.0×105p a 根据理想气体状态方程，有：112212p V p V T T = 代入数据：553001.0101.5102558625L S S T T ⨯⨯⨯⨯= 解得：L 3=14.4cm弹簧的形变量为：x=L 2-L 3=25-14.4 =10.6cm活塞刚着地时，对活塞有：10p S mg p S kx +=+代入数据：535321.51021040=1.01021010.610k ---⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯解得：k=1320N/m【点睛】解决本题关键是分析清楚气体状态变化过程、知道气体发生什么变化是解题的前提与关键，求出气体状态参量，难点是选择恰当的研究对象进行受力分析求气体压强．21．（i ）（ii ）℃【详解】 （1）开始时被封闭气体的压强为10p p ＝ ，活塞C 距气缸A 的底部为l ，被封气体的体积为4lS ，重物放在活塞D 上稳定后，被封气体的压强为：2002mg p p p S+＝＝ 活塞C 将弹簧向左压缩了距离l 1，则活塞C 受力平衡，有：120()kl p p S -＝根据玻意耳定律，得：024p lS p xS ＝解得：x=2l1 3l l ＝ 活塞D 下降的距离为：△l ＝4l −x +l 1=73l （2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C 的位置不动，最终被封气体的体积为(4l + l 1)•S ，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得202(4)4327273273l p l S p lS t +++＝解得：t 2＝377℃【点睛】本题考查玻意耳定律的应用及压强的计算，关键要注意首先明确气体发生的什么变化，根据力平衡法求气体的压强，然后才能分析状态参量，由理想气体的状态方程或实验定律进行分析求解，第二问要注意升温过程压强不变，弹簧的形变量不变，活塞C 不动.。
20192020高中物理 第八章 气体测评含解析新人教版选修33
第八章气体测评(时间:60分钟总分值:100分)一、选择题(此题共10小题,每题5分,共50分。
在每题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于理想气体的以下说法正确的选项是( )C.一定质量的气体,分子的平均动能越大,气体压强也越大D.压缩理想气体时要用力,是因为分子之间有斥力解析气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的,选项A错误,B正确;气体的压强与分子密集程度及分子的平均动能大小有关,平均动能越大那么温度越高,但如果体积变为很大,压强可能减小,应选项C错误;压缩理想气体要用力,克服的是气体的压力(压强),而不是分子间的斥力,选项D错误。
答案B2.离地面越高大气压强越小,温度也越低。
现有一气球由地面向上缓慢升起,那么大气压强与温度对此气球体积的影响如何( )A.大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积增大B.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小C.大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积减小D.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大解析假设温度不变,大气压强减小时,内部气体压强不变,那么气体将要膨胀,体积增大,故大气压强减小有助于气球体积增大;假设压强不变,温度降低时,根据理想气体状态方程=C得知,气体的体积将要减小,故温度降低有助于气球体积减小。
选项A、B、D均错误,C正确。
答案C3.如下图,元宵佳节,室外经常悬挂红灯笼衬托喜庆的气氛,假设忽略空气分子间的作用力,大气压强不变,当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后,灯笼内的空气( )C.压强不变,体积增大解析蜡烛燃烧后,灯笼内温度升高,局部气体分子将从灯笼内部跑到外部,所以灯笼内分子总数减少,故A正确;灯笼内温度升高,分子的平均动能增大,故B错误;灯笼始终与大气连通,压强不变,灯笼内气体体积也不变,故C错误;温度升高,气体分子的平均动能增大,每次与器壁碰撞的分子平均作用力增大,而气体压强不变,所以单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少,故D 错误。
最新人教版高中物理选修3-3第八章《气体》单元检测附答案1
物理人教版选修3-3第八章 气体单元检测(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答得0分)A ．空气分子无规则热运动的情况不变B ．空气分子无规则热运动减弱了C ．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D ．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了2．(2010·江苏单科)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。
下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是( )。
3．如图所示，汽缸通过弹簧吊在天花板上，缸内封有一定质量的理想气体。
缸套和活塞间无摩擦，活塞的质量为m ，缸套的质量为m ′，活塞面积为S ，大气压强为p 0。
则封闭气体的压强为( )。
A ．p ＝p 0＋mg SB ．p ＝p 0＋(m ′＋m )g SC ．p ＝p 0－m ′g SD ．p ＝mg S4．已知离地面越高时大气压强越小，温度也越低。
现有一气球由地面向上缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何( )。
A ．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大B ．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小C ．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小D ．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大5．温度计是生活、生产中常用的测量工具。
如图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的理想气体。
当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。
已知A 、D 间的测量范围为20 ℃～80 ℃，A 、D 间刻度均匀分布。
由图可知，A 、D 及有色水柱下端所示温度分别为( )。
A．20 ℃、80 ℃、64 ℃B．20 ℃、80 ℃、68 ℃C．80 ℃、20 ℃、32 ℃D．80 ℃、20 ℃、34 ℃6．(2011·南宁高二检测)对一定质量的理想气体，下列说法中正确的是()。
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2019-2020年高中物理 第八章 气体单元测评 新人教版选修3-3一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分) 1.下面的表格是某地区1~7月份气温与大气压强的对照表:17月份与1月份相比较,正确的是( ) A.空气分子无规则热运动的情况不变 B.空气分子无规则热运动减弱了C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D.单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了解析:温度升高,分子的无规则运动加剧,故A 、B 项均错误;空气分子对地面的撞击更强烈了,但压强减小了,所以单位时间内气体分子对单位面积的撞击次数减少了,故D 项正确。
答案:D2.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验,温度计表明在整个实验过程中都是等温的,他根据实验数据绘出了p 的关系图线EF ,从图中的图线可以得出( )A.如果实验是从E 状态→F 状态,则表示外界有空气进入注射器内B.如果实验是从E 状态→F 状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来C.如果实验是从F 状态→E 状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来D.如果实验是从F 状态→E 状态,则表示外界有空气进入注射器内解析:连接OE 、OF ,因斜率k OF >k OE ,表示(pV )F >(pV )E ,知E →F ,m 增大,F →E ,m 减小,所以A 、C 正确,B 、D 错。
答案:AC3.一个开口玻璃瓶内有空气,现将瓶口向下按入水中,在水面下5m 深处恰能保持静止不动,下列说法中正确的是( )A.将瓶稍向下按,放手后又回到原来位置B.将瓶稍向下按,放手后加速下沉C.将瓶稍向上提,放手后又回到原处D.将瓶稍向上提,放手后加速上浮解析:瓶保持静止不动,受力平衡,mg=ρgV,由玻意耳定律,将瓶下按后,p增大而V减小,mg>ρgV,故放手后加速下沉,B正确。
同样道理,D选项也正确。
答案:BD4.如图所示,玻璃管A和B同样粗细,A的上端封闭,两管下端用橡皮管连通,两管中水银柱高度差为h,若将B管慢慢地提起,则( )A.A管内空气柱将变长B.A管内空气柱将变短C.两管内水银柱高度差将增大D.两管内水银柱高度差将减小解析:将B管慢慢提起,可以认为气体温度不变。
在气体的压强增大时,体积减小,所以气柱将变短,而p A=p0+p h,所以高度差增大。
答案:BC5.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分,如图所示。
A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气,均可视为理想气体,则可知两部分气体处于热平衡时( )A.内能相等B.分子的平均动能相等C.分子的平均速率相等D.分子数相等解析:两种理想气体的温度相同,所以分子的平均动能相同,而气体种类不同,其分子质量不同,所以分子的平均速率不同,故B正确,C错误;两种气体的质量相同,而摩尔质量不同,所以分子数不同,故D错误;两种气体的分子平均动能相同,但分子个数不同,故内能也不相同,故A错误。
答案:B6.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是( )A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降解析:被封闭气体的压强为p=p0+h1,或p=p0+h2,始终有h1=h2;当p0增大时,被封闭气体的压强增大,由玻意耳定律知,封闭气体的体积应减小。
答案:D7.如图所示,A、B两容器容积相等,且由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中气体的温度为20 ℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将会( )A.向A移动B.向B移动C.不动D.不能确定解析:假设水银柱不移动,则两边气体的体积不变,可用查理定律分析。
由Δp=p,可知Δp∝。
所以A部分气体压强减小得多,水银柱左移。
故正确选项为A。
答案:A8.两个相同的密闭容器分别装有等质量的同种理想气体,已知容器中气体的压强不相同,则下列判断中正确的是( )A.压强小的容器中气体的温度比较高B.压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C.压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D.压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大解析:相同的容器分别装有等质量的同种气体,说明它们所含的分子总数相同,即分子的密度相同,B 项错误;压强不同,一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的,压强小的容器中分子的平均动能一定较小,温度较低,故A项错误,C项正确;压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大,故D项正确。
答案:CD9.分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度。
一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0)。
若分别经历如下两种变化过程:①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中,温度保持不变(T1=T0);②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,既不吸热,也不放热。
在上述两种变化过程中,如果V1=V2>V0(非自由膨胀过程),则( )A.p1>p2,T1>T2B.p1>p2,T1<T2C.p1<p2,T1<T2D.p1<p2,T1>T2解析:依据理想气体状态方程。
由已知条件T1=T0,V1>V0,则p1<p0,又V1=V2,且V0→V2为绝热过程,则T2<T0=T1,p2<p1。
综上所述T1>T2,p1>p2,故选项A正确。
答案:A10.(2013·黄冈高二检测)如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。
现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象( )解析:对气体缓慢加热的过程中,水银柱缓慢上升,始终处于平衡状态;刚开始,水银柱完全处在下端,气体的压强p 1=p0+ρgh1保持不变,气体经历等压变化,此时V T 图象是正比例函数图象,斜率k1∝;最终水银柱将完全处在上端,同理,此时气体的压强p2=p0+ρgh2保持不变,气体经历等压变化,此时V T图象是正比例函数图象,图象的斜率k 2∝,显然,h1<h2,p1<p2,所以k1>k2,选项B、C可排除;在水银柱经过粗细交接部位时,水银柱的长度由h1逐渐增大到h2,气体的压强也由p1逐渐增大到p2,气体的体积和温度也均在变化,显然,该过程不是等容过程,选项D错误。
本题答案为A。
答案:A二、填空题(本题共2小题,共16分。
把答案填在题中的横线上)11.(9分)对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。
如图所示,三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态。
根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。
(1)p T图象(如图甲)中A、B两个状态,状态体积小。
(2)V T图象(如图乙)中C、D两个状态,状态压强小。
(3)p V图象(如图丙)中E、F两个状态,状态温度低。
解析:甲图画出的倾斜直线为等容线,斜率越小,体积越大,所以V B>V A。
乙图画出的倾斜直线为等压线,斜率越小,压强越大,所以p D>p C。
丙图画出的双曲线为等温线,离原点越远,温度越高,所以T E>T F。
答案:(1)A(2)C(3)F12.(7分)如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图,倒置的输液瓶上方有一段气体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端则通过针头接入人体静脉。
(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的大小顺序应为。
(2)在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度(选填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”)。
解析:(1)由于a管与大气相通,气室A中的气体压强p A加上输液瓶中液体的压强等于大气压强,故p A<p0。
由于a管与大气相通,a管上端所处的高度上,液体内部压强等于大气压强,所以B中气体压强p B等于大气压强加上B气室上面输液软管中液体产生的压强,故p B>p0。
综合比较:p A<p0<p B。
(2)只要瓶中有液体,b管上端压强恒定不变,B气室中气体压强p B也恒定不变,那么药液滴注的速度就恒定。
答案:(1)p A<p0<p B(2)恒定三、解答题(本题共3小题,共34分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体,静止时气柱长为l0,大气压强为p0。
当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l。
其他尺寸如图所示。
求转动时的气体压强。
(设温度不变,试管横截面积为S,水银密度为ρ)解析:选取水银柱为研究对象,转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供。
(p-p0)S=mω2R而m=ρl1S,R=l2+所以p=p0+ρl1ω2(l2+)。
答案:p=p0+ρl1ω2(l2+)14.(12分)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V A和温度T A。
解析:设初态压强为p0,膨胀后A、B压强相等p B=1.2p0B中气体始末状态温度相等p0V0=1.2p0(2V0-V A)所以V A=V0A部分气体满足所以T A=1.4T0。
答案:V01.4T015.(12分)(2012·课标全国理综)如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中,B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空,B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位);(2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60 mm,求加热后右侧水槽的水温。