第8章 章末测试-试题君之K三关2017-2018学年高二物理

选修3-3第8章章末测试
一、选择题（共8小题）
1．关于理想气体的下列说法正确的有
A．气体压强是由气体的重力产生的
B．气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的
C．一定质量的气体，分子的平均速率越大，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
2．关于一定质量的气体，下列叙述中正确的是
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的作用力一定增大
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大3．一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是
A．10:1 B．373:273
C．1:1 D．383:283
4．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
A．h、l均变大 B．h、l均变小
C．h变大、l变小 D．h变小、l变大
5．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10点的温度为15 ℃，下午2点的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2点与上午10点相比较，房间内的A．空气分子的密集程度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速率都增大
D．空气的质量增大
6．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 C B．T A>T B>T C
C．T A=T B>T C D．T A<T B<T C
7．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是
A．B管内水银面比管外水银面高h
B．B管内水银面比管外水银面高h cos θ
C．B管内水银面比管外水银面低h cos θ
D．管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高水银柱
8．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．两管内水银柱的高度差将增大
D．两管内水银柱的高度差将减小
二、填空题（共2小题）
9．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双曲线。

造成这种情况的可能原因是_______。

A．两次实验中空气的质量不同
B．两次实验中温度不同
C．两次实验中保持空气的质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
D．两次实验中保持空气的质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
10．为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时，所能承受的最大内部压强，某同学自
行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤：
a．记录密闭容器内空气的初始温度t1；
b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；
c．用电加热器加热容器内的空气；
d．将待测安全阀安装在容器盖上；
e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量的空气密闭在容器内。

（1）将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：_______________________________________。

（2）若测得的温度分别为t1=27 ℃、t2=87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是__________。

三、计算题（共3小题）
11．物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气。

在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住。

当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸汽就从排气孔向外排出。

由于高压锅内的压强大，温度高，所以食物容易煮烂。

若已知排气孔的直径为0.3 cm，外界大气压为1．0×105Pa，温度为20 ℃，要使高压锅内的温度达到120 ℃，则限压阀的质量应为多少。

（g取10 m/s2）
12．如图所示，内壁光滑的汽缸深度L为1 m，固定在水平地面上，汽缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体。

开始时汽缸内气体长L1为0.4 m，压强p1为1×105 Pa，温度T1为300 K，已知大气压强p0为1×105 Pa。

现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞。

（1）保持汽缸内气体的温度不变，求活塞被拉至汽缸边缘时封闭气体的压强（没有气体漏出）。

（2）活塞被拉至汽缸边缘后，保持气体的体积不变，逐渐升高温度直至外力恰好减小为零，求此时封闭气体的温度。

13．如图所示，一个密闭的汽缸被活塞分成体积相等的左、右两室，汽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。

现利用电热丝对右室加热一段时间，
达到平衡后，左室气体的体积变为原来的3
4
，左室气体的温度为T1=300 K，求右室气
体的温度。

1．B 【解析】气体的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的，A 错、B 对；气体的压强与分子密集程度及分子的平均速率大小有关，平均速率大，是因为温度高，但如果体积变为很大，压强可能减小，故C 错；压缩气体要用力，克服的是气体的压力（压强），而不是分子间的斥力，D 错。

4．A 【解析】由玻意耳定律pV =恒量得，（p 0–p h ）·l =恒量。

p h 和l 只能同时变大或同时变小才能保证（p 0–p h ）·l =恒量，又由题意可得玻璃管向上提起一段距离，故只能是l 和h 同时变大，A 正确。

5．B 【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 错误，B 正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C 错误；因空气发生等压变化，由1212
V V T T 知，温度升高，体积增大，房内空气有一部分运动到外面，房内空气的质量减少，D 错误。

6．A 【解析】由题图可知A →B 为等容变化，根据查理定律和p A >p B 知，T A >T B 。

B →C 为等温变化，即T B =T C 。

所以T A >T B =T C ，选项A 正确。

【解题指南】解答本题可以以液柱为研究对象，分析液柱平衡时的受力情况，而液柱产生的压强是竖直高度h cos θ高水银柱，而不是h 高水银柱。

7．BD 【解析】以A 管中的水银柱为研究对象，则有pS +hS cos θ=p 0S ，B 管内压强p =p 0–h cos θ，显然p <p 0，且B 管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ，B 、D 正确。

8．BC 【解析】将B 管慢慢提起，可以认为气体温度不变。

假设A 气柱长度不变，由于B 上提，则A 、B 两管高度差增加，而A 内气体压强p A =p 0+p h ，所以A 内气体压强增大。

根据玻意耳定律pV =C ，所以A 内气柱长度变短，即假设错误，应选B 、C 。

9．AB
【解析】两次实验中空气的质量或温度不同都会出现两条不同的双曲线。

若保持空气的质量、温度都相同，则p–V图象是同一条双曲线，故A、B正确，C、D错误。

10．（1）deacb （2）1.2×105 Pa
【解析】（1）将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气的温度t2，故正确操作顺序为deacb。

（2）已知T1=300 K，T2=360 K，p0=1.0×105 Pa，由于密封空气的体积不变，由查理定
律可得：
5
5
002
121
1.010360
=== Pa=1.210Pa
300
p p T
p
p
T T T
⨯⨯
⨯
，。

12．（1）4×104 Pa （2）750 K
【解析】（1）以汽缸内封闭气体为研究对象，因为缓慢拉动活塞，所以汽缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律，有
p1L1S=p2L2S，式中p1=1×105 Pa
L1=0.4 m，L2=L=1 m
解得p2=4×104 Pa
（2）因为汽缸内气体的体积不变，根据查理定律，有
3223
p p T T =，式中p 2=4×104 Pa T 2=T 1=300 K ，p 3=1×105 Pa
解得T 3
=750 K
故10102
354
4 300 K p V p V T = 解得T 2=500 K
【总结提升】两部分相关联气体问题的求解方法。

这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系是解题的关键，解决这类问题的一般方法是：
（1）分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据状态方程列式。

（2）认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并写出关系式。

（3）多个方程联立求解。