高中物理-气体测试题
高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》检测卷(有答案解析)(3)
一、选择题1.(0分)[ID:130052]如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T图象.由图象可知()A.p A>p B B.p C<p BC.p A>p C D.p C>p B2.(0分)[ID:130045]对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.增大压强,气体内能增大B.压强减小,降低温度,气体分子间的平均距离一定减小C.保持体积不变,降低温度,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大D.降低温度,减小体积,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大3.(0分)[ID:130040]一定质量的理想气体,其起始状态和终了状态分别与图中的A点和B 点相对应,它们的压强相等,则下列过程中可能的是()A.先保持体积不变增大压强,后保持温度不变减小体积B.先保持温度不变增大压强,后保持体积不变升高温度C.先保持温度不变减小压强,后保持体积不变升高温度D.先保持体积不变减小压强,后保持温度不变减小体积4.(0分)[ID:130001]下列说法不正确...的是()A.在失重的情况下,气体的压强不会为零B.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的C.加入水中的碳粒越小,碳粒自发混合均匀的过程就越快D.在一定的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体5.(0分)[ID:130000]关于液体的表面张力,下面说法中正确的是A.表面张力是液体内部各部分间的相互作用B.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部C.表面张力的方向总是与液面平行D.因液体表面层分子分布比液体内部密集,分子间相互作用表现为引力6.(0分)[ID:129995]如图为两端封闭竖直放置的上粗下细的玻璃管,水银柱将气体分隔成、A、B两部分,初始温度相同.使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为A VB V ∆,压强变化量为A p Δ、B p Δ,对液面压力的变化量为A F ∆、B F ∆,则A .水银柱向下移动了一段距离B .A B V V ∆<∆C .A B F F ∆<∆D .A B p p ∆>∆7.(0分)[ID :129988]关于物体的内能,下列说法正确的是( )A .一壶热水的内能一定比一湖冷水的内能大B .当温度等于0℃时,分子动能为零C .分子间距离为r 0时,分子势能为零D .温度相等的氢气和氧气,它们的分子平均动能相等8.(0分)[ID :129987]已知水的密度会随温度的变化而变化,现给体积相同的玻璃瓶A 、B 分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示).下列说法中正确的是( )A .温度是分子平均动能的标志,所以A 瓶中水分子的平均动能比B 瓶中水分子的平均动能大B .温度越高,布朗运动愈显著,所以A 瓶中水分子的布朗运动比B 瓶中水分子的布朗运动更显著C .A 瓶中水的内能与B 瓶中水的内能一样大D .由于A 、B 两瓶水体积相等,所以A 、B 两瓶中水分子间的平均距离相等9.(0分)[ID :129985]一定质量的理想气体经历一系列状态变化,其p -1V图线如图所示,变化顺序由a→b→c→d→a ,图中ab 线段延长线过坐标原点,cd 线段与p 轴垂直,da 线段与1V轴垂直.气体在此状态变化过程中( )A.a→b,压强减小、温度不变、体积增大B.b→c,压强增大、温度降低、体积减小C.c→d,压强不变、温度升高、体积减小D.d→a,压强减小、温度升高、体积不变10.(0分)[ID:129976]如图所示,一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体,保持温度不变,把管子以封闭端为圆心,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,可用来说明气体状态变化的p-V图像是()A.B.C.D.11.(0分)[ID:129974]关于温度的概念,下列说法正确的是( )A.某物体的温度为0℃,则其中每个分子的温度都为0℃B.温度是物体分子热运动的平均速率的标志C.温度是物体分子热运动平均动能的标志D.温度可从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时,两物体温度相等12.(0分)[ID:129959]如图所示,竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭,管内装有水银,右管水银面高于左管水银面。
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】。
新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(有答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID:130039]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2.(0分)[ID:130029]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.127K B.150K C.13.5℃D.23.5℃3.(0分)[ID:130028]如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C,设A、B、C状态对应的压强分别为p A、p B、p C,则下列关系式中正确的是()A.p A<p B,p B<p C B.p A>p B,p B=p CC.p A>p B,p B<p C D.p A=p B,p B>p C4.(0分)[ID:130017]如图所示为一体积不变的绝热容器,现打开排气孔的阀门,使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体,然后关闭阀门。
开始时容器中气体的温度为0300KT=。
现通过加热丝(未画出)对封闭气体进行加热,使封闭气体的温度升高到1350KT=,温度升高到1350KT=后保持不变,打开阀门使容器中的气体缓慢漏出,当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时,容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为()A.3:4 B.5:6 C.6:7 D.7:85.(0分)[ID:130011]如图所示,用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞,使气缸悬空而静止。
若不计活塞气缸间的摩擦,气缸导热性能良好,则下列判断正确的是()A .若大气压强增大,则活塞将上升B .若大气压强减小,则活塞将上升C .若气温升高,则气缸将上升D .若气温升高,则活塞将上升6.(0分)[ID :130005]一个敞口的瓶子,放在空气中,气温为27℃.现对瓶子加热,由于瓶子中空气受热膨胀,一部分空气被排出.当瓶子中空气温度上升到57℃时,瓶中剩余空气的质量是原来的( )A .1011B .910C .911D .11127.(0分)[ID :129997]如图所示,只有一端开口的U 形玻璃管,竖直放置,用水银封住两段空气柱I 和II ,大气压为0p ,水银柱高为压强单位,那么空气柱I 的压强p 1为( )A .10p p h =+B .10p p =C .102p p h =+D .10p p h =- 8.(0分)[ID :129994]如图,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T A 、T C 、T B ,在此过程中,气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为( )A .1∶1∶1B .1∶2∶3C .3∶3∶4D .4∶4∶39.(0分)[ID :129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确,根据实验数据却在p 、V 图上画出了两条不同的双曲线如图所示,造成这种情况的可能原因是( )①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同A.①②B.②④C.②③D.①②④10.(0分)[ID:129978]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(高为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11.(0分)[ID:129969]如图所示,粗细均匀的细直玻璃管上端封闭,开口端竖直向下插入水银槽中,管内封闭有一定质量的理想气体,玻璃管露出水银槽液面的长度为L=40cm,管内外水银面高度差为h=8cm.现使管缓慢转过θ=37°角,保持玻璃管在水银槽液面上方的长度L不变,外界大气压强不变,这时()A.管内气柱长度可能为30cmB.管内气柱长度可能为32cmC.管内水银柱长度可能为9cmD.管内水银柱长度可能为12cm12.(0分)[ID:129964]一定质量的理想气体,保持体积不变,压强减为原来的一半,则其温度由原来的27℃变为()A .127KB .150KC .13.5℃D .-23.5℃二、填空题13.(0分)[ID :130124]如图所示,A 、B 、C 三只相同的试管,用细绳拴住封闭端悬挂在天花板上,开口端插入水银槽中,试管内都封有气体,三管静止时,三根细绳的张力分别为F A 、F B 、F C ,A 管内水银面与管外相平,B 管内水银面比管外低,C 管内水银面比管外高,则三管中气体压强最小的是_____管,F A 、F B 、F C 的大小关系是____________。
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】、。
高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》检测题(答案解析)(3)
一、选择题1.(0分)[ID:130035]若已知大气压强为p0,图中各装置均处于静止状态,液体密度均为ρ,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.甲图中密闭气体的压强大小是p0+ρghB.乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρghC.丙图中密闭气体的压强大小是p0-ρghD.丁图中密闭气体的压强大小是p0+ρg h12.(0分)[ID:130029]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.127K B.150K C.13.5℃D.23.5℃3.(0分)[ID:130025]下列说法不正确的是()A.液晶就是一种液体和晶体的混合物,既具有液体的流动性,又具有光学的各向异性B.物体的温度越高,组成物体的大多数分子热运动越剧烈,分子平均动能越大C.毛细玻璃管插入水中,管的内径越小,管内水面升得越高D.空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比4.(0分)[ID:130019]房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1%逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是()A.-7℃B.7℃C.17℃D.24℃5.(0分)[ID:130013]下列说法正确的是()A.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均动能不相同B.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离不大于液体内部分子间的距离C.晶体和非晶体可以相互转化D.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6.(0分)[ID:130006]下列说法中不正确的是()A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏伽德罗常数B.悬浮在液体中的固体微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,布朗运动越明显C.当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先减小后增大,分子势能不断增大D.一定质量的理想气体,经过等温压缩后,其压强一定增大7.(0分)[ID:130003]如图,两个相同的导热气缸固定在地面上,内部封闭有质量相同的同种气体,两活塞质量m A>m B,现使两气缸中气体降低相同的温度,不计活塞摩擦,系统重新平衡后()A.A活塞下降的高度比B活塞大B.A活塞下降的高度比B活塞小C.A、B活塞下降的高度相等D.以上三种情况均有可能8.(0分)[ID:129993]如图所示,a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态,则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是()A.1:1:1B.1:2:1C.3:4:3D.1:2:39.(0分)[ID:129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确,根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示,造成这种情况的可能原因是()①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同A.①②B.②④C.②③D.①②④10.(0分)[ID:129974]关于温度的概念,下列说法正确的是( )A.某物体的温度为0℃,则其中每个分子的温度都为0℃B.温度是物体分子热运动的平均速率的标志C.温度是物体分子热运动平均动能的标志D.温度可从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时,两物体温度相等11.(0分)[ID:129971]现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩.下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强P和体积的倒数1V的关系的是( )A.B.C.D.12.(0分)[ID:129961]关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验,下列说法正确的是()A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B.乙图是研究布朗运动实验时,观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验,说明云母片的导热性能各向同性二、填空题13.(0分)[ID:130132]如图所示,在球形瓶上连一根水平玻璃管,管内有一小段水银柱把瓶内气体与外界大气隔开,将瓶在室温情况下浸入热水中,可看到水平玻璃管中水银将________(选填“向左”、“向右”或“不”)移动。
高中物理理想气体练习题(含解析)
高中物理理想气体练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是()A.气体分子的间距比较大,所以不会频繁碰撞B.气体分子的平均速率随温度升高而增大C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D.当温度升高时,气体分子的速率将偏离正态分布2.关于分子动理论,下列描述正确的是()A.布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B.分子间同时存在引力和斥力,分子间距离小于平衡位置时,分子力表现为斥力C.气体压强是气体分子间斥力的宏观表现D.布朗运动和扩散现象都是分子运动3.如图所示,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空。
抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。
在此过程中()A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低D.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4.如图所示为某同学设计的一个简易温度计,一根透明吸管插入导热良好的容器,连接处密封,在吸管内注入一小段油柱,外界大气压保持不变。
将容器放入热水中,观察到油柱缓慢上升,下列说法正确的是()A .气体对外做的功小于气体吸收的热量B .气体对外做的功等于气体吸收的热量C .容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大D .容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5.一定质量的气体从状态a 经历如图所示的过程,最后到达状态c ,设a 、b 、c 三状态下的密度分别为a ρ、b ρ、c ρ,则( )A .a b c ρρρ>>B .a b c ρρρ==C .a b c ρρρ>=D .a b c ρρρ<=6.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ,其过程如V T -图上的线段所示,则气体在这个过程中( )A .气体压强不断变大B .分子平均动能减小C .外界对气体做功D .气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7.在被抓出水面后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀,假设某河鲀吸气前总体积为是3108cm V = ,吸气后整体近似为半径5cmr = 的球体,河鲀皮肤的张力系数为70N /m ,河鲀内压强差与半径R 、张力系数α的关系为2Δp Rα=。
高中物理热学-- 理想气体状态方程 试题及答案 ()
高中物理热学-- 理想气体状态方程 试题及答案一、单选题1.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2,下列关系正确的是A .p 1 =p 2,V 1=2V 2,T 1= 21T 2 B .p 1 =p 2,V 1=21V 2,T 1= 2T 2C .p 1 =2p 2,V 1=2V 2,T 1= 2T 2D .p 1 =2p 2,V 1=V 2,T 1= 2T 22.已知理想气体的内能与温度成正比。
如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变3.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)A.体积减小,温度降低B.体积减小,温度不变C.体积增大,温度降低D.体积增大,温度不变4.下列说法正确的是A. 气体对器壁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B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大5.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的A .温度和体积B .体积和压强C .温度和压强D .压强和温度6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。
气体开始处于状态a ,然后经过过程ab 到达状态b 或进过过程ac 到状态c ,b 、c 状态温度相同,如V-T 图所示。
设气体在状态b 和状态c 的压强分别为Pb 、和PC ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Qab 和Qac ,则A. Pb >Pc ,Qab>QacB. Pb >Pc ,Qab<QacC. Pb <Pc ,Qab>QacD. Pb <Pc ,Qab<Qac7.下列说法中正确的是A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大8.对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则A 当体积减小时,V必定增加B 当温度升高时,N必定增加C 当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D 当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变二、双选题9.一位质量为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放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。
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
高中物理选择性必修三《气体实验定律的应用》典型题练习
高中物理选择性必修三典型题练习《气体实验定律的应用》一、单选题1.如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的p V -图像,气体由状态A 变化到状态B 的过程,关于气体的状态变化情况,下列说法正确的是()A .此过程中压强逐渐增大,体积逐渐减小B .A 、B 两状态的温度相等,该过程为等温变化C .此过程中温度先降低后升高D .此过程中气体分子平均动能先增大后减小2.如图所示,一定质量的理想气体经历的状态变化为a →b →c →a ,其中纵坐标表示气体压强p 、横坐标表示气体体积V ,a →b 是以p 轴和V 轴为渐近线的双曲线。
则下列结论正确的是()A .状态a→b ,理想气体的内能减小B .状态b→c ,单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少C .状态b→c ,外界对理想气体做正功D .状态c→a ,理想气体的温度降低二、多选题3.如图的家庭小型喷壶总容积为1.4L ,打气筒每次可将压强为51.010Pa ⨯、体积为0.02L 的空气充入壶内,从而增加壶内气体的压强。
为了保证喷壶的客舍,壶内空气压强不能超过55.010Pa ⨯;为了保证喷水效果,壶内气体压强至少为53.010Pa ⨯,当壶内空气压强降至51.010Pa ⨯时便不能向外喷水。
现装入1.2L 的水并用盖子密封,壶内被封闭空气的初始压强为51.010Pa ⨯。
壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计,壶内空气可视为理想气体且温度始终不变,则下列说法正确的是()A .为了保证喷水效果,打气筒最少打气20次B .为了保证喷壶安全,打气筒最多打气50次C .若充气到喷壶安全上限,然后打开喷嘴向外喷水,可向外喷出水的体积为0.8LD .若充气到喷壶安全上限,然后打开喷嘴向外喷水,可向外喷出水的体积为1L4.如图甲所示,用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,气体从状态A →状态B →状态C →状态A 完成一次循环,其状态变化过程的p V -图像如图乙所示。
高中物理一轮复习理想气体状态方程专项训练-普通用卷
高中物理一轮复习理想气体状态方程专项训练副标题题号一二三总分得分一、单选题(本大题共12小题,共48.0分)1.一定质量的理想气体经历了的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为、、,则通过图象可以判断它们的大小关系是A. B. C. D.2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气可视为理想气体。
若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是A. 温度降低,压强增大B. 温度升高,压强不变C. 温度升高,压强减小D. 温度不变,压强减小3.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.4.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为的空气,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,体积为的空气A. B. C. D.5.如图,两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体,上方为真空.现在管的下方加热被封闭的气体,下图中不可能发生的变化过程是A. B.C. D.6.一定质量的理想气体,由状态沿直线AB变化到,如图所示,气体在A、B、C三个状态中的温度之比是A. 1:1:1B. 1:2:3C. 3:4:3D. 4:3:47.如图所示,一定质量的理想气体沿图线从状态a,经状态b变化到状态c,在整个过程中,其体积A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小8.一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9.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10.如图所示,气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触。
新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID:130033]关于饱和汽和相对湿度,下列说法正确的是()A.饱和汽压跟热力学温度成正比B.温度一定时,饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比D.空气的相对湿度越小,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压2.(0分)[ID:130022]下列反映一定质量理想气体状态变化的图象中,能正确反映物理规律的是()A.图(a)反映了气体的等容变化规律B.图(b)反映了气体的等容变化规律C.图(c)反映了气体的等压变化规律D.图(d)反映了气体的等温变化规律3.(0分)[ID:130020]空气压缩机的储气罐中储有1.0×105Pa的空气6.0L,现再充入1.0×105Pa的空气9.0L。
设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为()A.2.5×105Pa B.2.0×105Pa C.1.5×105Pa D.1.0×105Pa4.(0分)[ID:130012]如图,容器被绝热活塞分成两部分,分别装有理想气体A、B,开始时,A的温度为T A,B的温度为T B,且T A>T B;气体A、B均处于平衡状态,活塞静止.加热容器,使两边气体缓慢升高相同的温度,若不计活塞的摩擦,则活塞将( )A.向右移动B.向左移动C.保持不动D.因体积未知而无法确定5.(0分)[ID:130008]液晶属于A.固态B.液态C.气态D.固态和液态之间的中间态6.(0分)[ID :130007]一定质量的气体,保持体积不变,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增量为Δp 1,当它由100℃升高到110℃时,所增压强为Δp 2,则Δp 1与Δp 2之比是( ) A .10∶1 B .373∶273 C .1∶1 D .383∶283 7.(0分)[ID :130004]如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ,竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H 1>H 2,水银柱长度h 1>h 2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的运动情况是( )A .均向下移动,A 管移动较多B .均向上移动,A 管移动较多C .A 管向上移动,B 管向下移动D .均向下移动,B 管移动较多8.(0分)[ID :130000]关于液体的表面张力,下面说法中正确的是A .表面张力是液体内部各部分间的相互作用B .表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部C .表面张力的方向总是与液面平行D .因液体表面层分子分布比液体内部密集,分子间相互作用表现为引力9.(0分)[ID :129984]如图所示,封有空气的气缸挂在测力计上,测力计的读数为().F N 已知气缸质量为()M kg ,内截面积为()2S m 活塞质量为()m kg ,气缸壁与活塞间摩擦不计,外界大气压强为()0p Pa ,则气缸内空气的压强为( )A .0Mg p Pa S ⎛⎫-⎪⎝⎭ B .0mg P Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()0F M m g P Pa S ⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦D .()0F M m g P Pa S ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦10.(0分)[ID :129976]如图所示,一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体,保持温度不变,把管子以封闭端为圆心,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,可用来说明气体状态变化的p-V 图像是( )A .B .C .D . 11.(0分)[ID :129972]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A 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之间的摩擦.若大气压强为0p ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A .0cos P Mg S θ+B .0cos cos P Mg S θθ+C .20cos Mg P Sθ+ D .0Mg P S+ 12.(0分)[ID :129956]以下结论正确的是( )A .晶体和非晶体都有固定的熔点B .浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现C .对于同一种液体,饱和汽压是不随温度而变化的D .同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同形态出现 二、填空题13.(0分)[ID :130147]如图,一粗细均匀、底部装有阀门的U 型管竖直放置,其左端开口、右端封闭、截面积为4cm 2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中,使左管液面比右管液面高5cm ,右端封闭了长为15cm 的空气柱。
气体压强练习题(含答案)
气体压强练习题(含答案)
1. 一个气缸的体积是0.5L,内有0.2mol的气体,温度为300K,求气体的压强。
解答:根据理想气体状态方程,气体的压强可以通过以下公式
计算:
P = (n * R * T) / V,
其中,P为气体的压强,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T
为气体的温度,V为气体的体积。
将已知值代入公式,得到:
P = (0.2mol * 8.314 J/(mol*K) * 300K) / 0.5L,
计算得到气体的压强为9968.4 Pa。
2. 一个中有2.5mol的气体,体积为10L,温度为400K,求气
体的压强。
解答:和上一题类似,根据理想气体状态方程,气体的压强可
以通过以下公式计算:
P = (n * R * T) / V
将已知值代入公式,得到:
P = (2.5mol * 8.314 J/(mol*K) * 400K) / 10L,
计算得到气体的压强为9972.4 Pa。
3. 一个中的气体,压强为Pa,摩尔数为0.5mol,体积为0.4L,求气体的温度。
解答:根据理想气体状态方程,气体的温度可以通过以下公式
计算:
T = (P * V) / (n * R)
将已知值代入公式,得到:
T = ( Pa * 0.4L) / (0.5mol * 8.314 J/(mol*K)) 计算得到气体的温度为9611.8 K。
注意:以上计算中使用的单位为标准单位。
希望这份练习题对您有帮助!。
高中物理【气体实验定律的应用】典型题(带解析)
高中物理【气体实验定律的应用】典型题1.一定质量的理想气体,从图中A 状态开始,经历了B 、C ,最后到D 状态,下列说法中正确的是( )A .A →B 温度升高,体积不变 B .B →C 压强不变,体积变大 C .C →D 压强变小,体积变小D .B 状态的温度最高,C 状态的体积最大解析:选A .在p -T 图象中斜率的倒数反映气体的体积,所以V A =V B >V D >V C ,故选项B 、C 、D 均错.2.如图所示为一定质量理想气体的体积V 与温度T 的关系图象,它由状态A 经等温过程到状态B ,再经等容过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的压强分别为p A 、p B 、p C ,则下列关系式中正确的是( )A .p A <pB ,p B <pC B .p A >p B ,p B =p C C .p A >p B ,p B <p CD .p A =p B ,p B >p C解析:选A .由pVT =常量得:A 到B 过程,T 不变,体积减小,则压强增大,所以p A<p B ;B 经等容过程到C ,V 不变,温度升高,则压强增大,即p B <p C ,所以A 正确.3.如图所示,水平放置的封闭绝热汽缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a 、b 两部分.已知a 部分气体为1 mol 氧气,b 部分气体为2 mol 氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体.解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a 、V b ,温度分别为T a 、T b .下列说法正确的是( )A .V a >V b ,T a >T bB .V a >V b ,T a <T bC .V a <V b ,T a <T bD .V a <V b ,T a >T b解析:选D .解除锁定前,两部分气体温度相同,体积相同,由pV =nRT 可知b 部分压强大,故活塞左移,平衡时V a <V b ,p a =p b .活塞左移过程中,a 气体被压缩内能增大,温度增大,b 气体向外做功,内能减小,温度减小,平衡时T a >T b ,故选D .4.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T 1、T 2、T 3,用N 1、N 2、N 3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平均次数,则N 1________N 2,T 1________T 3,N 2________N 3.(填“大于”“小于”或“等于”)解析:根据理想气体状态方程p 1′V 1′T 1=p 2′V 2′T 2=p 3′V 3′T 3,可知T 1>T 2,T 2<T 3,T 1=T 3;由于T 1>T 2,状态1时气体分子热运动的平均动能大,热运动的平均速率大,分子密度相等,故单位面积的平均碰撞次数多,即N 1>N 2;对于状态2、3,由于V 3′>V 2′,故分子密度n 3<n 2,T 3>T 2,故状态3分子热运动的平均动能大,热运动的平均速率大,而且p 2′=p 3′,因此状态2单位面积的平均碰撞次数多,即N 2>N 3.答案:大于 等于 大于5.容器内装有1 kg 的氧气,开始时,氧气压强为1.0×106 Pa ,温度为57 ℃,因为漏气,经过一段时间后,容器内氧气压强变为原来的35,温度降为27 ℃,求漏掉多少千克氧气?解析:由题意知,气体质量m =1 kg ,压强p 1=1.0×106 Pa ,温度T 1=(273+57)K =330 K ,经一段时间后温度降为T 2=(273+27)K =300 K , p 2=35p 1=35×1.0×106 Pa =6.0×105 Pa ,设容器的体积为V ,以全部气体为研究对象, 由理想气体状态方程得:p 1V T 1=p 2V ′T 2代入数据解得:V ′=p1VT 2p 2T 1=1.0×106×300V 6.0×105×330=5033V ,所以漏掉的氧气质量为:Δm =ΔVV ′×m =50V 33-V 50V33×1 kg =0.34 kg.答案:0.34 kg6.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76 cmHg ,环境温度为296 K.(1)求细管的长度;(2)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.解析:(1)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p 1.由玻意耳定律有pV =p 1V 1① 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 (2)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V T 0=V 1T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T =312 K .⑧ 答案:(1)41 cm (2)312 K7.如图所示,按下压水器,能够把一定量的外界空气,经单向进气口压入密闭水桶内.开始时桶内气体的体积V 0=8.0 L ,出水管竖直部分内外液面相平,出水口与大气相通且与桶内水面的高度差h 1=0.20 m .出水管内水的体积忽略不计,水桶的横截面积S =0.08 m 2.现压入空气,缓慢流出了V 1=2.0 L 水.求压入的空气在外界时的体积ΔV 为多少?已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,外界大气压强p 0=1.0×105 Pa ,取重力加速度大小g =10 m/s 2,设整个过程中气体可视为理想气体,温度保持不变.解析:设流出2 L 水后,液面下降Δh ,则Δh =V 1S此时,瓶中气体压强p 2=p 0+ρg (h 1+Δh ) 体积V 2=V 0+V 1设瓶中气体在外界压强下的体积为V ′ 则p 2V 2=p 0V ′初始状态瓶中气体压强为p 0,体积为V 0,故ΔV =V ′-V 0 解得ΔV =2.225 L. 答案:2.225 L8.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,容器平放在水平地面上,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p 0和V 0,氢气的体积为2V 0,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:(1)抽气前氢气的压强; (2)抽气后氢气的压强和体积.解析:(1)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(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1,氮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 0④ p 2V 2=p 0V 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p 1=12p 0+14p ⑦V 1=4(p 0+p )V 02p 0+p.⑧答案:(1)12(p 0+p ) (2)12p 0+14p 4(p 0+p )V 02p 0+p9.在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm.左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.解析:设U 形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2.U 形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p ,此时原左、右两边气柱长度分别变为l 1′和l 2′.由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小.由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③两边气柱长度的变化量大小相等l1′-l1=l2-l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5 cm⑤l2′=7.5 cm⑥答案:22.5 cm7.5 cm10.如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ℃,汽缸导热.(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强.解析:(1)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1.依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程.由玻意耳定律得p0V=p1V1①(3p0)V=p1(2V-V1)②联立①②式得V1=V 2③p1=2p0④(2)打开K 3后,由④式知,活塞必定上升.设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为V 2(V 2≤2V )时,活塞下气体压强为p 2.由玻意耳定律得(3p 0)V =p 2V 2⑤ 由⑤式得 p 2=3VV 2p 0>p 0⑥由⑥式知,打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止;此时p 2为p 2′=32p 0.(3)设加热后活塞下方气体的压强为p 3,气体温度从T 1=300 K 升高到T 2=320 K 的等容过程中,由查理定律得p 2′T 1=p 3T 2⑦ 将有关数据代入⑦式得p 3=1.6p 0⑧答案:(1)V22p 0 (2)上升直到B 的顶部 (3)1.6p 0。
高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试题(答案解析)(5)
一、选择题1.(0分)[ID:130042]一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,管中封闭一定质量的气体,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.玻璃管内气体体积增大B.管内外水银面高度差减小C.若将玻璃管倾斜,保持管的上端高度不变,管内外水银面高度差h减小D.若将玻璃管倾斜,保持管内水银柱长度不变,管内外水银面高度差h减小2.(0分)[ID:130034]为了行驶安全,汽车轮胎在冬季和夏季的胎压应有差异。
按照行业标准,冬夏两季的胎压分别为2.4atm和2.2atm。
某地冬季路面的平均温度为7℃,夏季路面的平均温度为57℃。
为了使胎压与标准一致,夏季来临时要给车胎放气。
假设车胎密闭性良好,放气过程缓慢,且忽略放气前后车胎容积的变化。
则放出的气体与胎内剩余气体分子数目的比值为()A.27B.29C.77607D.776843.(0分)[ID:130027]如图所示,两端封闭、粗细均匀的细玻璃管,中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分,两端分别充有空气,现将玻璃管竖直放置,两段空气柱长度分别为L1,L2,已知L1>L2,如同时对它们均匀加热,使之升高相同的温度,这时出现的情况是()A.水银柱上升B.水银柱下降C.水银柱不动D.无法确定4.(0分)[ID:130011]如图所示,用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞,使气缸悬空而静止。
若不计活塞气缸间的摩擦,气缸导热性能良好,则下列判断正确的是()A.若大气压强增大,则活塞将上升B.若大气压强减小,则活塞将上升C.若气温升高,则气缸将上升D.若气温升高,则活塞将上升5.(0分)[ID:130004]如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B,竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H1>H2,水银柱长度h1>h2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的运动情况是()A.均向下移动,A管移动较多B.均向上移动,A管移动较多C.A管向上移动,B管向下移动D.均向下移动,B管移动较多6.(0分)[ID:130001]下列说法不正确...的是()A.在失重的情况下,气体的压强不会为零B.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的C.加入水中的碳粒越小,碳粒自发混合均匀的过程就越快D.在一定的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体7.(0分)[ID:129999]关于热运动以下说法正确的是A.物体运动速度越大,其分子的热运动越剧烈B.物体温度升高,其分子的平均动能一定增大C.物体温度升高,其每一个分子的运动速率都会增大D.0℃时分子运动的平均动能为零8.(0分)[ID:129998]下面有关理想气体的说法正确的是A.分子本身的大小不可忽略B.一定质量的理想气体,内能只与温度有关C.分子与分子之间的相互作用力表现为斥力D.所有气体都可视为理想气体9.(0分)[ID:129992]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10.(0分)[ID:129985]一定质量的理想气体经历一系列状态变化,其p-1V图线如图所示,变化顺序由a→b→c→d→a,图中ab线段延长线过坐标原点,cd线段与p轴垂直,da线段与1V轴垂直.气体在此状态变化过程中()A.a→b,压强减小、温度不变、体积增大B.b→c,压强增大、温度降低、体积减小C.c→d,压强不变、温度升高、体积减小D.d→a,压强减小、温度升高、体积不变11.(0分)[ID:129961]关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验,下列说法正确的是()A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B.乙图是研究布朗运动实验时,观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验,说明云母片的导热性能各向同性12.(0分)[ID:129954]如图所示,两端开口的玻璃管插入汞槽内,在管中有一段空气柱被汞柱封住。
高中物理选修3_3气体压强专项练习题附答案
选修3-3气体压强计算专项练习一、计算题 1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C.其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少。
C?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A T B、B T C、C T A三个变化过程.T A=300 K.气体从C—A的过程中做功为100 J. 同时吸热250 J.已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T ;C(i i)气体处于C状态时内能U C。
3、如图所示.一个内壁光滑的导热气缸竖直放置.内部封闭一定质量的理想气体.环境温度为27C.现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口.活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0X10-4m2.大气压强为P=1.0X105Pa.重力加速度g取10m/s2.气缸高为h=0.3m.忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码.再让周围环境温度缓慢升高.要使活塞再次回到气缸顶端.则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017 •开封市高三第一次模拟】如图所示一汽缸固定在水平地面上.通过活塞封闭有一定质量的理想气体.活塞与缸壁的摩擦可忽略不计.活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接.在平台上有另一物块B.A、B的质量均为m=62.5 kg.物块与平台间的动摩擦因数日二0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L=10 cm.1缸内气体压强p1等于外界大气压强p『1X105 Pa.温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热.(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时.汽缸内的温度;②物块B开始移动时.汽缸内的温度.5、如图所示.一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置.横截面积为S=2X10 - 3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体.此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环.气体的温度为300K.大气压强P=1.0X105Pa.现将气缸竖直放置.如图所示.取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒.内部横截面积为S=0.01m2.中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。
高中物理分子热运动气体定律练习题(含答案)
高中物理分子热运动气体定律练习题(含答案)一、选择题(1-6题为单选题,每题4分,共24分,7-10题为多选题,每小题6分,共4分) 1.研究表明,大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。
图示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下速率分布情况,下列说法正确的是( )A .在0℃和100℃下,氧气分子平均动能一样大B .0℃和100℃对应的曲线与横轴围成的面积不相等C .图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D .某些温度下,氧气分子的速率分布可能呈现“中间少、两头多”的规律2.关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( )A .布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动B .阳光透过缝隙照进教室,从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动C .气体中较热部分上升,较冷部分下降,循环流动,互相掺和。
这就是一种扩散现象D .温度越高,扩散现象和布朗运动都更加剧烈3.一块10 ℃的铁与一块10 ℃的铝相比,以下说法中正确的是( )A .铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B .铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C .铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D .以上说法均不正确4.如图所示,粗细均匀的U 形管的 A 端是封闭的,B 端开口向上,两管中水银面的高度差h =20 cm ,外界大气压强为76 cmHg.则A 管中封闭气体的压强为( )A .56 cmHgB .66 cmHgC .76 cmHgD .96 cmHg5.一定质量的理想气体从状态a 开始,经历ab bc ca 、、三个过程,其V T 图像如图所示,下列说法正确的是()A.a状态的压强小于b状态的压强B.b状态的压强大于c状态的压强C.c状态分子的平均动能大于a状态分子的平均动能D.每个分子的动能c状态的都比a状态的大6.下列关于晶体和非晶体的说法正确的是()A.晶体一定表现出各向异性,非晶体一定表现出各向同性B.液晶光学性质具有各向同性C.非晶体内部的原子排列具有规律性D.非晶体无固定的熔点7.如图为一定质量的某种气体的两条p-V图线,两曲线均为双曲线的一部分,则下列关于各状态温度的关系式正确的是(A、B、C、D为四个状态)()A.t A=t B B.t B=t C C.t C>t D D.t D>t A8.下列说法正确的是()A.分子引力和斥力不能同时存在B.随着分子间距离的增大,分子引力和斥力均减小C.分子力做正功,分子势能一定减小D.给自行车打气越来越费劲,是由于气体分子间存在斥力9.关于热力学温度,下列说法正确的是()-︒相当于240.15KA.33CB.温度变化1C︒,也就是温度变化1KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了273.15K t+-图像。
高中物理气体大题典型例题
高中物理气体大题典型例题高中物理气体大题典型例题气体是高中物理中一个重要的概念,它在热力学、力学和电学等领域都有广泛的应用。
掌握气体理论和相关计算方法对学生来说是非常重要的。
在这里,我们将介绍几个典型的高中物理气体大题例题,帮助学生更好地理解和应用气体理论。
例题1:一个气缸中充满了一定质量的气体,气体的温度、压强和体积分别为T1、P1和V1。
如果气体被压缩到原来的1/2体积,同时温度增加到原来的2倍,求新的压强。
解答:根据理想气体状态方程PV= nRT,我们可以利用状态方程来解决此问题。
首先,根据题意可得到初始状态和最终状态的温度、压强和体积的比例关系:(T1 / T2) = (P1V1 / P2V2)其中,T2为最终的温度,P2为新的压强,V2为新的体积。
根据题意可得到:(T1 / 2T1) = (P1V1 / P2(1/2V1))化简得到:1/2 = (P1 / P2)由此可得新的压强为原来的2倍。
例题2:一个容积为V的气缸中有一定体积的气体,初始时温度为T1,压强为P1。
如果把气体的温度加热到T2,压强变为P2,气缸的体积不变,求气体的体积增加了多少。
解答:根据理想气体状态方程PV= nRT,我们可以利用状态方程来解决此问题。
根据题意,气缸的体积不变,即V1 = V2。
利用状态方程可得:(P1V1 / T1) = (P2V2 / T2)由于V1 = V2,化简得到:(P1 / T1) = (P2 / T2)我们可以利用这个比例关系来求得气体的体积增加了多少。
首先,根据题意我们可以得到P1 / T1 = P2 / T2。
假设气体的体积增加了ΔV,那么新的体积为V + ΔV。
代入状态方程可得:(P1 / T1) = (P2 / T2) = (P2 / T1) = (P2 / (T1 + T2))化简得到:V / (V + ΔV) = P2 / (P2 + P1)进一步化简可得:ΔV = V(P1 / P2)通过以上例题,我们可以看到理想气体状态方程的应用非常广泛,掌握好这个方程可以帮助学生解决各种与气体相关的问题。
高中物理热学理想气体经典大题例题
(每日一练)高中物理热学理想气体经典大题例题单选题1、下列说法正确的是()A.只有处于平衡态的系统才有状态参量B.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统状态变化时,其各个状态参量都会改变C.两物体发生热传递时,它们组成的系统处于非平衡态D.0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,冰水混合物处于平衡态答案:C解析:AB.状态参量是描述系统状态的物理量,与系统是否处于平衡态无关,且系统状态变化时,不一定各个状态参量都改变,AB错误;C.处于热传递过程中的两系统因温度不同发生热传递,最终两系统温度相同,处于非平衡态,C正确;D.0°C的冰水混合物放入1°C的环境中,其温度、压强、体积都会变化,冰水混合物处于非平衡态,D错误。
故选C。
2、卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的,它可用于分析热机的工作过程,卡诺循环包括四个步骤:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩。
下列相关说法中正确的是()A.随着设备的改进和技术的提高,热机效率可能达到100%B.绝热膨胀和绝热压缩过程中,气缸内气体的内能保持不变C.等温压缩过程中,因外界对气体做功,故气缸内气体内能增大D.等温膨胀过程中,单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少答案:D解析:A.由热力学第二定律可知,热机效率不可能达到100%,选项A错;B.绝热膨胀和绝热压缩过程中,与外界没有热量交换,而气缸体积改变,气缸内气体的内能因做功而改变,选项B错;C.等温压缩过程中,温度不变,气缸内气体内能不变,选项C错;D.等温膨胀过程中,温度不变,体积增大,单位体积内分子数目减少,单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少,选项D对。
故选D。
3、关于分子动理论,下列说法正确的是()A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C.图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从r0增大时,分子力先变大后变小D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较低答案:C解析:A.为形成良好的油膜,在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先撒痱子粉,再滴油酸酒精溶液,A错误;B.图乙为水中炭粒在不同时刻位置的连线图,连线不是炭粒做布朗运动的轨迹,B错误;C.在分子力与分子间距的关系图中力的正负表示为分子间的作用力表现为斥力或引力,分子间距从r0增大时,分子间的作用力表现为引力,分子力先变大后变小,C正确;D.由图可知,曲线②中占比较多的粒子对应的速率大于曲线中占比较多的粒子对应的速率,说明曲线②对应的分子平均动能较大,对应的温度较高,D错误。
高中物理选修3-3 理想气体状态方程试题-检测卷(含答案)
3-3检测卷(时间:60分钟,每题建议10min解决)1.(1)(5分)下列有关饱和汽和气体湿度说法正确的是__________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.与液体处于动态平衡下的蒸汽为饱和汽B.在相同温度下,不同液体的饱和汽压几乎相等C.一般液体的饱和汽压与温度成非线性关系,温度越高,饱和汽压越大D.空气的绝对湿度一定时,环境温度越高,相对湿度越小E.饱和汽基本性质和理想气体一样,都适用于理想气体状态方程(2)(10分)一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B,其p-V图象如图1所示。
已知气体处于状态A时,T A=300 K,大气压强p0=1.0×105 Pa,求在此变化过程中,图1(ⅰ)气体从外界吸收的热量Q;(ⅱ)气体的最高温度。
2.(1)(5分)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是__________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.对某物体做功,可能会使该物体的内能增加C.密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,系统的内能保持不变E.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大(2)(10分)如图2所示,竖直放置的足够长的密闭汽缸,缸内封存着一定质量的理想气体(气体质量可忽略不计),缸体质量m1=10 kg,活塞质量m2=2 kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上部由一根绳悬挂于天花板上;汽缸下部被一个劲度系数k=1×103 N/m的轻弹簧支住,弹簧刚好压缩0.02 m,整个装置处于静止状态。
封闭在汽缸内的气柱长L1=0.2 m,若外界大气压p0=1×105 Pa,g取10 m/s2,弹簧始终在其弹性限度内,求(结果保留2位有效数字):(ⅰ)此时汽缸内气体的压强;(ⅱ)若将绳剪断,待汽缸和活塞重新平衡后(温度保持不变)汽缸内的气柱长改变了多少?3.(1)(5分)下列说法正确的是__________。
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高中物理-气体测试题1、对于一定质量的理想气体,下述状态变化过程中那些是可能的:( BCD )A、压强增大,体积增大,温度降低;B、压强增大,体积减小,温度升高;C、压强减小,体积减小,温度降低;D、压强减小,体积增大,温度降低。
2、如图所示,四个两端封闭粗细均匀的玻璃管,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。
如果管内两端空气均升高相同的温度,则水银柱向左( CD )3一定质量的理想气体,由某一初态经过两个状态变化过程,使其温度仍变为原来的数值,可采用:( AD )A、先等压膨胀,再等容减压;B、先等压收缩,后等容减压;C、先等容增压,后等压膨胀;D、先等容降压,后等压膨胀。
4、如下图所示,是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度T变化的图线,由图可知:( ACD )A、A→B过程中,气体的压强变大;B、B→C 过程中,气体的体积不变;C、A→B过程中,气体从外界吸热;D、B→C过程中,气体的内能减少。
5、一定质量的理想气体的状态变化过程如V—t上图所示,则它从状态1变化到状态2的过程中,( BC )A、气体的压强减小;B、气体的内能减少;C、气体的密度增大;D、气体一定从外界吸热。
6、如上图中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:( C )A、T B=2T A;B、T B=4T A;C、T B=6T A;D、T B=8T A。
7、一定质量的理想气体处于平衡状态I,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态II,则:( BC )A、状态I时气体的密度比状态II时的大;B、状态I时分子的平均动能比状态II时的大;C、状态I时分子间的平均距离比状态II时的大;D、状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子平均动能大。
8、一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd、da这四段过程在P—T图上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,而cd平行于ab,由图可以判断:( CD )A、a b过程中气体体积不断减小;B、bc过程中气体体积不断增大;C、cd过程中气体体积不断增大;D、da过程中气体体积不断增大。
9、装有两种不同气体的容积相同的的两个容器A、B,用均匀的长直玻璃管水平连接,管内有一段水银柱,将两部分气体隔开,当A 的温度低于B 的温度170C 时,水银恰好平衡于管中央,为使水银柱保持在中央,则两容器的温度变化是:( CD )A 、升高相同温度;B 、使A 、B 两球升高到相同温度;C 、使两容器升温后的热力学温度之比等于它们的初状态的热力学温度之比;D 、使两容器温度变化量之比等于它们的初状态的热力学温度之比。
10、一定质量的理想气体发生状态变化,在p -T 图中描述为A→B,如图所示,在状态变化过程中正确的判断是( ABD )A 、气体从外界吸热大于气体对外做功;B 、气体温度升高,内能增加;C 、气体向外界放热小于外界对气体所做的功;D 、气体体积膨胀,对外做功。
11、一只显像管的容积约为2升,在200C 时管内气压为2.0⨯10-6毫米汞柱,试估算管内每1厘米3内的分子数约为 。
(保留两位有效数字)(答案:310/105.6cm 个⨯) 12、图中直线AB 为一定质量的理想气体等容过程的p -t 图线,原点O 处的压强p =0,温度t =0℃。
现先使该气体从状态A 出发,经过一等温膨胀过程,体积变为原来体积的2倍,然后保持体积不变,缓慢加热气体,使之到达某一状态F 。
此时其压强等于状态B 的压强,试用作图方法,在所给的p -t 图上,画出F 的位置。
(答案:略)13、5克水中含有 个水分子;一个水分子的体积为 ;水分子间的平均距离为 。
(答案:1.7⨯1023个;329100.3m -⨯;4.0⨯10-10m )14、在用注射器做“验证验证玻—马定律”的实验中(1)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强P 和体积V 的值后,用P 作纵轴,1/V 作横轴,画出P — 1/V 图象如图甲、乙、丙,则甲可能产生的原因是______;乙可能产生的原因是________;丙可能产生的原因是________。
(答案:D ;C ;B)A. 各组的P 、1/V 取值范围太小 B 、实验过程中有漏气现象C 、实验过程中气体温度升高D 、在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强。
P 1/V 0 P 1/V 0 P1/V 0甲 乙 丙 (2)在该实验中,需要用刻度尺测量的物理量有:( A )A 、注射器全部刻度的长度;B 、活塞移动的距离;C 、活塞的直径;D 、注射器内空气柱的长度。
(3)若测得注射器的全部刻度长为L ,由__________直接读出其容积为V ,由________测得注射器的活塞和框架的总质量为m ,由_______读出大气压强为P 0。
当框架两侧对称悬挂钩码总质量为M 时,则气体压强为__________去掉钩码,用弹簧称竖直向上拉框架,测得拉力为F ,则气体压强_________。
(答案:注射器的刻度;天平;气压计;Smg Mg P ++0;S F mg P -+0) 15、一热水瓶水的质量约为2.2千克,它所包含的水分子数目约为 个。
(阿伏伽德罗常数取6.0×1023摩-1)(答案:7×1025)16、已知大气压强为0P 。
如图所示,竖直的U 形管内A 、B 两部分密闭气体的压强分别为:A P = ;B P = 。
(答案:P 0+l 1+L 2;P 0+L 2)17、一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞是不导热的,它们之间没有摩擦。
两室中气体的温度相等,如图所示。
现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间。
达到平衡后,左室的体积变为原来体积的3/4,气体的温度T 1=300K 。
求右室气体的温度。
(答案:500K )18、如图所示,可沿缸壁自由滑动的活塞将圆筒形气缸分隔成A 、B 两部分,气缸的底部通过装有阀门K 的细管与一密闭容器C 相连。
活塞与气缸的顶部间连有一弹簧,当活塞位于气缸底部时,弹簧恰好无形变。
开始时,B 内充有一定量的气体,A 、C 内为真空。
B 部分的高L 1=0.10米,B 与C 的容积正好相等。
此时弹簧对活塞的作用力正好等于活塞的重力。
现将阀门打开,并将整个装置倒置。
当达到新的平衡时,B 部分的高L 2等于多少米?(答案:L 2=0.38m )19、如图所示,在固定的气缸A 和B 中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞面积之比S A ∶S B =1∶2,两活塞以穿过B 的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动。
两个气缸都不漏气。
初始时A 、B 中气体的体积皆为V 0,温度皆为T 0=300K 。
A 中气体压强P A =1.5P 0,P 0是气缸外的大气压,现对A 加热,使其中气体的压强升到P A =2.0P 0,同时保持B 中气体的温度不变,求此时A 中气体温度T A'。
(答案:T A /=500k )20、一圆柱形气缸直立在地面上内有一具有质量的而无摩擦的绝热活塞,把气缸分成容积相同的A 、B 两部分,如图所示,两部分气体温度相同,都是T 0=270C ,A 部分气体的压强为P A0=1.0⨯105帕,B 部分气体的压强为P B0=2.0⨯105帕。
现对B 部分气体加热,使活塞上升,保持A 部分气体温度不变,使A 部分气体体积减小为原来的2/3,求此时:(1)A 部分气体的压强P A ;(2)B 部分气体的温度T B ;(答案:P A =1.5⨯105帕;T B =500K )21、如图所示,活塞A 封住气缸B 中的理想气体,A 的质量为M 1=10千克,B 的质量为M 2=20千克,A 可在B 中无摩擦地滑动,A 的横截面积S =50厘米2。
(1)当B 中理想气体的温度为t 1=1270C 时,A 与地面接触但对地压力为零,求此时B 对地的压力N 1=?(2)当B 中理想气体的温度升至t 20C 时,B 与地接触但对地的压力为零,求此时A 对地的压力N 2=?t 2=?(在气压强P 0=1⨯105帕,g 取10米/秒2)(答案:300N ;300牛,154℃)22、如图所示是验证查理定律实验装置,烧瓶容积较大,与烧瓶相连的玻璃管较细。
U 形管的下部与较长的软橡胶管相连,U 形管左侧水银柱长10cm ,下方有一段4cm长的空气柱。
开始时将烧瓶放在水温为70C 的水槽中,此时U 形管两边水银面相平。
现使水槽中水温升高到770C ,调整U 形管,以保证查理定律的适用条件。
这时:(外界大气压强P 0=76cmH g ) (1)U 形管左侧管中空气柱的长度为多少?(2)U 形管右侧管中水银面高度变化多少?(答案:3.27cm ;26.73 cm )23、活塞把密闭气缸分成左、右两个气室,每室各与U 形管压强计的一臂相连。
压强计的两臂截面处处相同。
U形管内盛有水银,两边液面处在同一高度。
开始时左、右两气室的体积都为V0=12升,气压都为p0= 76cmHg。
如图所示。
现缓缓向左推进活塞,直到液体在U形管中的高度差h=40cm。
求此时左、右气室的体积V1、V2。
假定两气室的温度均保持不变。
计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积。
(答案:V1=9升;V2=15升)24、如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成,活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动A、B的质量分别为m A=12kg,m B=8.0kg,横截面积分别为S A=4.0×1O-2m2,S B=2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po=1.0×l05Pa。
(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态时,求气体的压强。
(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变将气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示,与图1相比。
活塞在气缸内移动的距离L为多少?(取重力加速度g=10m/s2)(答案:1⨯105帕;9.1cm)。