高中物理第八章气体阶段验收评估人教版3
高中物理第八章气体阶段验收评估二气体含解析新人教版选修3_3
阶段验收评估（二）气体(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2017·上海高考)如图，竖直放置的U形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门。
开始时阀门关闭，左管的水银面较高。
现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门。
当重新平衡时( )A．左管的水银面与右管等高B．左管的水银面比右管的高C．左管的水银面比右管的低D．水银面高度关系无法判断解析：选D 初态时右侧封闭气体的压强p>p0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由pV＝C知压强p减小，因气体末态压强p有可能大于p0、等于p0或小于p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项D正确。
2.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hB．B管内水银面比管外水银面高h cos θC．B管内水银面比管外水银面低h cos θD．管内封闭气体的压强比大气压强大h cos θ高汞柱解析：选B 以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ。
故B正确。
3.如图所示，一端开口、一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃管，此时管内外水银面高度差为h1，弹簧测力计示数为F1。
若吸走糟中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h2，弹簧测力计示数为F2，则( )A．h2>h1，F2＝F1B．h2<h1，F2＝F1C．h2<h1，F2>F1 D.h2>h1，F2>F1解析：选D 因为实验中玻璃管内封闭了一段气体，因此，大气压＝玻璃管中水银柱产生的压强＋封闭气体的压强，在大气压不变的情况下，吸走槽中的部分水银，管口未离开水银面，封闭气体的体积变大，压强变小，同时水银柱的高度h也会适当增加，拉力F的大小会变大。
2018-2019学年高中物理 第8章 气体 学业质量标准检测 新人教版选修3-3
第八章 学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，两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( D )A ．h 1－h 2B.h 1＋h 22C.h 1－h 22 D ．h 1＋h 2解析：设大气压强为p 0，左边空气的压强p 左＝p 0－h 1，右边空气的压强p 右＝p 0＋h 2＝p 左＋h ，则h ＝h 1＋h 2，故D 正确。
2．(江苏徐州2016年高二下学期期末)一定质量的某种气体，在不同温度下的气体分子热运动速率的统计分布图象如图所示，下列说法正确的是( B )A ．状态①的温度高于状态②的温度B ．气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C ．不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大D ．温度升高时每个分子运动的动能都增大解析：从图中可看出状态②的温度大于状态①的温度，A 错误；温度是分子平均动能的标志，选项B 正确，C 错误；温度升高时，个别分子的动能可能减小，D 错误。
3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( D )解析：封闭气体做的是等温变化，只有D 图线是等温线，故D 正确。
4．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，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如何变化？( D )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。
人教版高中物理选修3-3第八章气体达标检测(解析版)
人教版选修3-3 第八章达标检测(满分:100分;时间:60分钟)一、选择题(本题共9个小题,每小题5分,共45分。
其中1—6小题只有一个选项正确,7—9小题有多个选项正确,全选对得5分,选对但不全得3分)1.如图所示,用一根竖直放置的弹簧连接一个汽缸的活塞,使汽缸悬空而静止。
若不计活塞与汽缸间的摩擦,汽缸导热性能良好,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.若气温降低,则汽缸将上升D.若气温升高,则汽缸将上升2.如图所示,表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是( )A.从状态c到状态d,压强减小B.从状态d到状态e,压强增大C.从状态e到状态a,压强增大D.从状态a到状态b,压强不变3.对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是( ) A.当分子热运动变剧烈时,压强必增大 B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 C.当分子间平均距离变大时,压强必变大 D.当分子间平均距离变大时,压强必变小4.一定质量的气体,从初态(p 0、V 0、T 0)先经等压变化使温度上升到32T 0,再经等容变化使压强减小到12p 0,则气体最后状态的参量为( )A.12p 0、V 0、32T 0 B.12p 0、32V 0、34T 0 C.12p 0、V 0、34T 0D.12p 0、32V 0、T 05.如图所示是一定质量的理想气体的p-V 图线,若其状态由A →B →C →A,且A →B 等容,B →C 等压,C →A 等温,则气体在A 、B 、C 三个状态时( )A.单位体积内气体的分子数n A =n B =n CB.气体分子的平均速率v A >v B >v CC.气体分子在单位时间内对器壁单位面积的平均作用力F A >F B ,F B =F CD.气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数N A >N B ,N C >N A6.一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲,抽气时如图乙),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,气筒和容器内的空气压强为p 0,已知气筒和容器导热性能良好,当分别作为打气筒和抽气筒时,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.np0,1np0B.nV0V p0,V0nVp0C.(1+V0V )n p0,(1+V0V)n p0D.(1+nV0V )p0,(VV+V0)n p07.如图所示,在光滑的水平面上,有一个内外壁都光滑的汽缸,汽缸的质量为M,汽缸内有一质量为m(m<M)的活塞,密封一部分理想气体,汽缸处于静止状态。
高中物理 第八章 气体质量检测阶段质量检测(含解析)新
【全程方略】2013年高中物理第八章气体质量检测阶段质量检测（含解析）新人教版选修3-3一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个答案正确）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.（2012·临沂高二检测）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∶273C．1∶1 D．383∶2834.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 CC．T A＝T B>T C D．T A<T B<T C7.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hB．B管内水银面比管外水银面高hcosθC．B管内水银面比管外水银面低hcosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ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9.一定质量的理想气体处于某一初状态，现要使它的温度经过状态变化后回到初始的温度，用下列哪些过程可能实现（）A.先等压膨胀，再等容减小压强B.先等压减小体积，再等容减小压强C.先等容增大压强，再等压增大体积D.先等容减小压强，再等压增大体积10.（2012·青岛高二检测）2011年9月29日中国发射的第一个目标飞行器“天宫一号”在11月3日凌晨顺利实现与“神舟八号”飞船的对接任务.假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0＝1 atm，温度t0＝27 ℃，在火箭加速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的示数为p＝0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内的温度是（）A．16.2 ℃ B．32.4 ℃C．360 K D．180 K二、实验题（本大题共2小题，共16分）11.（8分）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12．（8分）（2012·长春高二检测）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（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（10分）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）14.（10分）（2012·上海交大附中高二检测）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.15.（12分）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34，左室气体的温度为T1=300 K，求右室气体的温度.16.（12分）（2012·海口高二检测）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）， 气体的温度为T 1．开始时，将活塞上方的气体 缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p 0时，活塞下方气体的体积为V 1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V 1，活塞因重力而产生的压强为0.5p 0.继续将活塞上方抽成真空并密封，整个抽气过程中管内气体的温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求： （1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度. （2）当气体的温度达到1.8T 1时气体的压强．答案解析1. 【解析】选B.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.2．【解析】选B.气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的．选项A 和D 都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C 由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A 、C 、D 都不能选．气体分子在单位时间内对单位面积器壁的作用力正是气体压强的微观表现，所以选项B 是正确的． 3.【解析】选C.由等容变化规律可知pC T∆∆＝，因为ΔT 相等，所以Δp 相等，即Δp 1∶Δp 2＝1∶1，故C 对．4.【解析】选 A.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.【解析】选B.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1212V 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.【解析】选A.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．7.【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hcosθ高水银柱，而不是h高水银柱.【解析】选B、D.以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋hcosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－hcosθ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcosθ.B、D正确.【变式备选】如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞的横截面积为S，大气压强为p0，则（）A.汽缸内空气的压强等于p0+Mg/SB.汽缸内空气的压强等于p0-mg/SC.内外空气对缸套的作用力为（M+m）gD.内外空气对活塞的作用力为mg【解析】选A.对缸套受力分析如图由缸套受力平衡知：pS=p0S+Mg，所以p=p0+Mg SA 对、B 错;内外空气对缸套和活塞的作用力为pS-p 0S=Mg,所以C 、D 均错.8.【解析】选B 、C.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.【解析】选A 、D.此题若用状态方程来分析，既繁琐又易出错，若用p-T 图象来讨论，则一目了然.设气体的初状态为A ，中间状态为B ，末状态为C.根据选项中四种状态变化过程分别画出它们的p-T 图象，如图中A 、B 、C 、D 所示.由于B 图中气体温度始终减小，故不能实现.C 图中气体温度始终升高，也不能实现，而A 、D 两图中，根据变化趋势，T A 和T C 有相同的可能，故A 、D 正确.10.【解析】选C.加速前后，仪器舱内气体做的是等容变化，可以用查理定律求加速时舱内的温度．取舱内气体为研究对象，由查理定律得522300110T p ⨯＝取气压计内液面差为研究对象，由牛顿第二定律得p 2S-m 水g=m水a ，其中a=g ，解得p 2＝1.2×105Pa ，T 2＝360 K ，故C 正确．11.【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. 答案：A 、B12．【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t 1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气的温度t 2，故正确操作顺序为d 、e 、a 、c 、b.（2）已知T 1＝300 K ，T 2＝360 K ，p 0＝1.0×105Pa ，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得：55002121p p T p 1.010360p Pa 1.210 Pa.T T T 300⨯⨯⨯＝，＝＝＝ 答案：（1）d 、e 、a 、c 、b （2）1.2×105Pa 13.【解析】选锅内气体为研究对象，则初状态：T 1=293 K,p 1=1.0×105Pa （2分）末状态：T 2=393 K （2分） 由查理定律得552121T p 3931.010p Pa 1.3410 Pa T 293⨯⨯===⨯ （2分）对限压阀受力分析可得2202020d mg p S p S p p S p p 4=-=-=-πg ()() （2分）22550.3101.34101.010 3.14 N 0.24 N 4-⨯=⨯-⨯⨯⨯=（）（） （2分）所以m=0.024 kg. 答案：0.024 kg14.【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p 1L 1S=p 2L 2S ，式中p 1=1×105Pa, L 1=0.4 m,L 2=L=1 m解得p 2=4×104Pa. （5分） （2）因为汽缸内气体的体积不变，根据查理定律，有3223p p T T =，式中p 2=4×104Pa, T 2=T 1=300 K,p 3=1×105Pa解得T 3=750 K. （5分） 答案：（1）4×104Pa （2）750 K15.【解析】根据题意对汽缸中左、右两室中气体的状态进行分析：左室的气体：加热前p 0、V 0、T 0，加热后1013p V T ;4、、右室的气体：加热前p 0、V 0、T 0，加热后1025p V T .4、、根据理想气体状态方程：pVT=恒量得，左室气体1000013p V p V 4 T T = （4分）右室气体1000025p V p V 4 T T = （4分） 故1010235p V p V 44 300 K T = （3分） 解得T 2=500 K. （1分） 答案：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. 16.【解析】（1）由玻意耳定律得：0010p 0.5p V V 0.5p +=， 式中V 是抽成真空后活塞下方气体的体积 （3分） 由盖—吕萨克定律得：1112.6V V T V T +'= （3分）解得：T ′＝1.2T 1 （1分） （2）由查理定律得：1201.8T pT 0.5p =' （3分） 解得：p 2＝0.75p 0 （2分） 答案：（1）1.2T 1 （2）0.75p 0。
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
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。
2020_2021学年高中物理第八章气体综合检测含解析新人教版选修3_3
章末综合检测(第八章)时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共13小题，1～9题为单项选择题，10～13题为多项选择题，每小题4分，共52分．)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2．把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是因为往下压活塞时( )A．空气分子间的引力变小B．空气分子间的斥力变大C．空气与活塞分子间的斥力变大D．单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多3．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，氢气球就会飞向天空，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4．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在玻璃管的D处钻一小孔，则玻璃管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为( )A．p、V都不变 B．V减小，p增大C．V增大，p减小 D．无法确定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．喷雾器装了药液后，上方空气的体积是1.5 L ，然后用打气筒缓慢地向药液上方打气，如图所示．打气过程中温度保持不变，每次打进1 atm 的空气250 cm 3，要使喷雾器里的压强达到四个标准大气压，则打气筒应打的次数是( )A ．15B ．18C ．20D ．257．如图所示为一定质量的理想气体的p 1V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 ＞TB ＝TC B ．T A ＞T B ＞T C C ．T A ＝T B ＞T CD ．T A ＜T B ＜T C8．如图所示，表示一定质量的气体的状态A →B →C →A 的图象，其中AB 的延长线通过坐标原点，BC 和AC 分别与T 轴和V 轴平行．则下列说法正确的是( )A ．A →B 过程气体压强增加 B ．B →C 过程气体压强不变C ．C →A 过程气体单位体积内的分子数减小D ．A →B 过程气体分子平均动能增加9．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．1:1:1 B．1:2:3C．3:3:4 D．4:4:310．容积不变的容器内封闭着一定质量的理想气体，当温度升高时( )A．每个气体分子的速率都增大B．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多C．气体分子密度增大D．气体分子在单位时间内，作用于器壁的作用力增大11．如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦．a态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是汽缸从容器中移出后，在室温(27 ℃)中达到的平衡状态．气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变．若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是( )A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多B．与a态相比，b态的气体对活塞的冲击力较大C．a、b两态的气体对活塞的冲击力相等D．从a态到b态，气体的内能增加，气体的密度增加12．如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有( )A．不管体积如何，图线只有一条B．图线1和图线2体积不同，且有V1>V2C．两条图线气体体积V2>V1D．两图线必交于t轴上的同一点13．如图所示，表示一定质量氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说法正确的是( )A ．温度升高，所有分子运动速率变大B ．温度越高，分子平均速率越小C ．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点D ．100 ℃的氧气与0 ℃氧气相比，速率大的分子数比较多 二、非选择题(本题共6个小题，共48分)14．(6分)某同学探究气体等温变化规律的实验装置如图所示．该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，1V作横轴，画出p 1V图象如图甲、乙、丙，则甲产生的可能原因是________；乙产生的可能原因是________；丙产生的可能原因是________．A ．各组的p 、1V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15．(6分)如图甲为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管________(选填“向上”或“向下”)缓慢移动，直至__________________________________________________．(2)(单选)实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的温度，用Δh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是图乙中的：________.16．(8分)如图所示，玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计)，竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30 cm、下端27 cm，中间水银柱长10 cm.在竖直管如图位置接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5 cm长水银柱．大气压p0＝75 cmHg.(1)求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少？(2)现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？17．(8分)图甲为1 mol氢气的状态变化过程的V T图象，已知状态A的参量为p A＝1 atm，T A＝273 K，V A＝22.4×10－3 m3，取1 atm＝105 Pa，在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p V图，写出计算过程并标明A、B、C的位置．18．(10分)如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在17 ℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前球的总体积为2 L，压强为1 atm，充气筒每次充入0.2 L压强为1 atm的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化．(1)充气多少次可以让气体压强增大至3 atm?(2)将充气后的蹦蹦球拿到温度为－13 ℃的室外后，压强将变为多少？(结果保留2位有效数字)19．(10分)如图所示，汽缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与汽缸光滑接触．初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1:V2＝1:2，温度之比T1:T2＝2:5.先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡．求：(1)两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；(2)最后两侧气体的体积之比．为p 0，末态气体压强为4p 0，压强增为4倍，温度不变，体积必然压缩为14倍，说明初始体积为6 L ，包括补充的气体和容器中本来就有的气体这两部分和为(1.5＋0.25n )L ＝6 L ，即n ＝18，选项B 正确．答案：B7．解析：从图象可以看出，从A 到B 为等容变化，压强减小，温度降低，即T A ＞T B ，BC 为等温线，从B 到C 为等温变化，即T B ＝T C ，所以A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A8．解析：过各点的等压线如图所示，从状态A 到状态B ，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A →B 过程气体压强不变，A 错误；从状态B 到状态C ，斜率变大，则压强变小，B 错误；从状态C 到状态A ，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增大，C 错误；从状态A 到状态B ，温度升高，则分子平均动能增大，D 正确．答案：D9．解析：由p V 图象可知，p A ＝3 atm ，V A ＝1 L ，p B ＝1 atm ，V B ＝3 L ，p C ＝2 atm ，V C ＝2 L ，由理想气体状态方程可得p A V A T A ＝p B V B T B ＝p C V CT C，代入数据得T A T B T C ＝33 4.答案：C10．解析：气体温度升高时，气体分子的热运动加剧，这是大量分子热运动的集中体现，但对单个分子而言，讨论它的温度与速率之间的联系是没有意义的，故选项A 错误；理想气体的温度升高，分子的热运动加剧，使分子每秒钟内与单位面积的器壁碰撞的次数增多，因分子平均动能增加，所以分子在单位时间内对器壁的作用力也增大，故选项B 、D 正确；因气体质量不变，体积不变，所以气体分子的密度不变，故选项C 错误．答案：BD11．解析：由题知两状态的压强相等，由于T b >T a ，故a 状态分子碰撞的力较小，则单位时间内撞击的个数一定多，A 正确；由于压强不变，故气体对活塞的力是相同的，B 错、C 正确；从a 态到b 态温度升高，体积增加，内能增加，但气体密度减小，D 错．答案：AC12．解析：一定质量的气体，在不同体积下进行等容变化，图象不同，图象的斜率越大，体积越小，所以V 1<V 2，A 、B 错误，C 正确；两图线必交于－273.15℃，D 正确．答案：CD13．解析：由图象的意义及特点可知C 、D 正确，温度升高，平均速度变大，但具体到某个分子速率可能变大、不变或变小，A 、B 错．答案：CD14．解析：甲图：是线性关系，但不过原点，相当于把图线向右平移了一个距离或向下平移了一个距离．分析知，体积计算是不会出错误，应该是少了一部分压强，故选D ；乙图：图线向上弯曲，说明pV 乘积变大，是温度升高或气体质量增加造成的现象，故选C ；丙图：图线向下弯曲，说明pV 乘积变小，是温度下降或气体质量减小造成的现象，故选B.答案：D C B15．解析：(1)气体温度升高，压强变大，气压计左管液面下降，为保证气体体积不变，应适当提高气压计右管，所以应将右管向上移动，直至气压计左管液面回到原来的位置，即保证了瓶内气体体积不变．(2)实验中多次改变气体温度，用Δt 表示气体升高的温度，用Δh 表示气压计两侧管内液面高度差的变化量；根据查理定律pT ＝C ，故Δp ΔT＝C ，体积不变时压强变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A.答案：(1)向上 气压计左管液面回到原来的位置(2)A16．解析：(1)上部分气体p 1＝p 0－p h ＝(75－5) cmHg ＝70 cmHg下端封闭气体的压强p 2＝p 0＋p h ＝(75＋5) cmHg ＝80 cmHg(2)对上端封闭气体，等温变化(设玻璃管横截面积为S )p 1L 1S ＝p 1′L 1′S对下端封闭气体，等温变化p 2L 2S ＝p 2′L 2′S 且p 1′＋15 cmHg ＝p 2′，L 1′＋L 2′＝52 cm 以上四个方程联立解得：L 1′＝28 cm ，L 2′＝24 cm答案：(1)70 cmHg 80 cmHg(2)28 cm 24 cm17．解析：据题意，从状态A 变化到状态C 的过程中，由理想气体状态方程可得：p A V A T A＝p C V C T C ，p C ＝1 atm ，从A 变化到B 的过程中有：p A V A T A ＝p B V B T B，p B ＝2 atm.答案：见解析18．解析：(1)设充气n 次可以让气体压强增大至3 atm.充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得p 1(V ＋nΔV )＝p 2V代入数据解得n ＝20.(2)当温度变化时气体发生等容变化由查理定律得p 2T 2＝p 3T 3解得p 3＝T 3T 2p 2＝－13＋27317＋273×3 atm≈2.7 atm.答案：(1)20次 (2)2.7 atm19．解析：(1)设初始时压强为p左侧气体满足pV 1T 1＝p ′VkT 1右侧气体满足pV 2＝p ′V解得k ＝V 2V 1＝2.(2)活塞导热达到平衡左侧气体满足p ′V kT 1＝p ″V ′1T ′1右侧气体满足p ′V T 2＝p ″V ′2T ′2平衡时T ′1＝T ′2解得V ′1V ′2＝T 2kT 1＝54.答案：(1)2 (2)5 4。
高中物理 第8章 气体单元知能评估 新人教版选修3-3
第8章 气体1．关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )A ．是由气体受到的重力产生的B ．是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的C ．压强的大小只取决于气体分子数量的多少D ．容器运动的速度越大，气体的压强也越大解析： 气体的压强是由于大量分子对器壁频繁碰撞造成的，在数值上就等于在单位面积上气体分子的平均碰撞作用力．答案： B2．对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是( )A ．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B ．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C ．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D ．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大解析： 由pV T＝常量知，只有D 正确．答案： D3.如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U 形管两端水银面一样高．下列情况下，为使U 形管两端水银面一样高，管A 的移动方向是( )A ．如果把烧瓶浸在热水中，应把A 向下移B ．如果把烧瓶浸在热水中，应把A 向上移C ．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A 向下移D ．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A 向上移解析： 使U 形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压而不变，若把烧瓶浸在热水中，气体体积增大，A 中水银面上升，为使两管水银等高，应把A 下移，故A 项正确，B 错；若把烧瓶浸在冷水中，气体体积减小，B 管中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A 管上移，故C 错，D 对．答案： AD4.如图，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内．下列有关说法正确的是( )A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了C．若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所致D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态时的体积解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对；同理，水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对；管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对．答案：BCD5.如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )A．b状态在相同时间内撞在单位面积上的分子数较多B．a状态在相同时间内撞在单位面积上的分子数较多C．两状态在相同时间内撞在相同面积上的分子数一样多D．两状态单位体积的分子数一样多解析：由图可知一定质量的气体a、b两个状态压强相等，而a状态温度低，分子的平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A、C错，B对；一定质量的气体、分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态较多，故D错．答案： B6．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p－T图象，由图象可知( )A．V A＝V B B．V B＝V CC ．V B <V CD ．V A >V C解析： 图线AB 的延长线过p －T 图象的坐标原点，说明从状态A 到状态B 是等容变化，故A 正确；连接OC ，该直线也是一条等容线，且直线的斜率比AB 小，则C 状态的体积要比A 、B 状态大，故C 也正确；也可以由玻意耳定律来分析B 到C 的过程，该过程是等温变化，由pV ＝C 知，压强p 减小，体积V 必然增大，同样可得C 项是正确的．答案： AC7．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p 甲、p 乙，且p 甲<p 乙，则( )A ．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B ．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C ．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D ．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析： 甲、乙两容器中的气体由于质量相等，可以看成同一气体的两个不同状态，则p 甲V 甲T 甲＝p 乙V 乙T 乙，因为V 甲＝V 乙，所以T 甲<T 乙，B 、C 正确． 答案： BC8.如图所示是一定质量的理想气体的p －V 图线，若其状态由A →B →C →A ，且A →B 等容，B →C 等压，C →A 等温，则气体在A 、B 、C 三个状态时( )A ．单位体积内气体的分子数n A ＝nB ＝n CB ．气体分子的平均速率v A ＞v B ＞v CC ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积的平均作用力F A ＞F B ，F B ＝F CD ．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是N A ＞N B ，N A ＞N C解析： 由图可知B →C ，体积增大，密度减小，A 错．C →A 等温变化，分子平均速率v A ＝v C ，B 错．而气体分子对器壁产生作用力，B →C 为等压过程，p B ＝p C ，F B ＝F C ，F A ＞F B ，则C 正确．A →B 为等容降压过程，密度不变，温度降低，N A ＞N B ，C →A 为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有N A ＞N C .答案： CD9．如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑．现有水平外力F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中(1)如果环境保持恒温，下列说法正确的是________．A ．每个气体分子的速率都不变B ．气体分子平均动能不变C ．水平外力F 逐渐变大D ．气体内能减少(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，此过程可用下列哪几个图象表示：________.解析： (1)温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率不变，但并不是每个分子的速率都不变，B 对，A 错；由玻意耳定律知，体积增大，压强减小，活塞内外的压强差增大，水平拉力F 增大，C 对；由于温度不变，内能不变，故D 错．(2)由题意知，从状态①到状态②，温度不变，体积增大，压强减小，所以只有A 、D 正确．答案： (1)BC (2)AD10．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A 点齐平．现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B 点齐平，此时筒中气体长度减为原来的23.若测得A 点压强为1.2×105Pa ，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏．(1)求液体中B 点的压强．(2)从微观上解释气体压强变化的原因．解析： (1)由题意知气体做等温变化，则有p A V ＝p B 23V 代入数据得p B ＝1.8×105Pa答案： (1)1.8×105 Pa (2)在缓慢下压过程中，温度不变，气体分子的平均动能不变；但单位体积内的气体分子数增多，碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大．11．一个自行车内胎的容积是 2.0 L ．用打气筒给这个自行车打气，每打一次就把1.0×105 Pa 的空气打进去125 cm 3.设打气前胎内有0.5 L 压强为1.0×105 Pa 的空气，打了20次，胎内的压强有多大？(假定空气的温度不变)解析： 将打进去的气体和胎内原有气体作为研究对象，则状态Ⅰ⎩⎪⎨⎪⎧ p 1＝1×105 Pa V 1＝ 0.5＋0.125×20 L状态Ⅱ⎩⎪⎨⎪⎧ p 2V 2＝2.0 L由p 1V 1＝p 2V 2，得p 2＝p 1V 1V 2＝1.0×105×32Pa ＝1.5×105 Pa 答案： 1.5×105 Pa12．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定气缸内，开始时气体体积为V 0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到23V 0，温度升高到57 ℃.设大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，活塞与气缸壁的摩擦不计．(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V 0，求此时气体的压强．解析： (1)由理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝pV 1T 1所以，此时气体的压强为 p 1＝p 0V 0T 0×T 1V 1＝1.0×105×V 0300×33023v 0 Pa ＝1.65×105 Pa (2)由玻意耳定律得p 2V 2＝p 3V 3所以，有p 3＝p 2V 2V 3＝1.65×105×23V 0V 0Pa.＝1.1×105 Pa 答案： (1)1.65×105 Pa (2)1.1×105 Pa。
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．。
人教版高中物理选修33第八章《气体》单元检测题(解析版)
《气体》单元检测题一、单选题1.如图所示，活塞质量为M，横截面积为S，上表面水平，下表面与水平面成α角，摩擦不计，外界大气压为p0，被封闭气体的压强为()A．B．C．p0－D．2.在标准大气压(相当于76 cmHg产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强()A． 0 cmB． 60 cmC． 30 cmD． 16 cm3.一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到T0，再经等容变化使压强减小到p0，则气体最后状态为()A．p0、V0、T0B．p0、V0、T0C．p0、V0、T0D．p0、V0、T04.一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.从气体分子热运动的观点分析判断，下列现象中不可能发生的是()A．一定质量的理想气体，保持气体的温度不变，体积越大，压强越小B．一定质量的理想气体，保持气体的体积不变，温度越高，压强越大C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大D．一定质量的理想气体，气体的温度升高，体积减小，压强减小6.如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p－T图象能正确反映缸内气体压强变化情况的是()A．B．C．D．7.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8.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h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为()A．h1－h2B．C．D．h1＋h29.一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10.一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11.如图，是一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p－V图线，气体沿直线A→B→C→D→E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∶512.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是() A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2二、多选题13.分子动能随分子速率的增大而增大，早在1859年麦克斯韦就从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．下列描述分子动能与温度关系正确的是()A．气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大B．气体温度升高，其内部少数分子的动能可能减少C．不同气体相同温度下，分子的平均动能相同，平均速率也相同D．当气体温度一定时，其内部绝大多数分子动能相近，动能很小或很大的很少14.如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线，下述说法正确的有()A．图线1对应的温度高于图线2B．图线1对应的温度低于图线2C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小15.一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积增大、压强减小，体积减小、压强增大的原因是()A．体积增大后，气体分子的速率变小了B．体积减小后，气体分子的速率变大了C．体积增大后，单位体积的分子数变少了D．体积减小后，在相等的时间内，撞击到单位面积上的分子数变多了16.一定质量的理想气体，处于某一状态，经过下列哪个过程后可能会回到原来的温度()A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀17.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hB．B管内水银面比管外水银面高h cosθC．B管内水银面比管外水银面低h cosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cosθ高的水银柱三、实验题18.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机．实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p－V图线(其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线)．(1)仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：________________________________________________________________________；(2)由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p－图象．画出的p－图象应当是()A．B．C．D．(3)若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p－V图象________(选填“可能”“不可能”)与题干的图象相同．19.采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2．试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝________，本实验中第________实验步骤是多余的．20.如图所示，有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值．缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20．0 mL变为12．0 mL．实验共测了5次，每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值．实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果．(1)仔细观察不难发现，pV(×105Pa·mL)一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是()A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大B．实验时环境温度增大了C．实验时外界大气压强发生了变化D．实验时注射器内的空气向外发生了泄漏(2)根据你在(1)中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是：___________________．四、计算题21.如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10．0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3．0 cm．现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10．0 cm时将开关K关闭．已知大气压强p0＝75．0 cmHg．(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度．22.如图所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L＝19 cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压p0＝76 cmHg＝1．0×105Pa，则A部分气体的压强pA＝________ Pa．23.如图所示，圆柱形汽缸内的活塞把汽缸分隔成A、B两部分，A内为真空，用细管将B与U形管相连，细管与U形管内气体体积可忽略不计．大气压强p0为76 cmHg．开始时，U形管中左边水银面比右边高6 cm，汽缸中气体温度为27 ℃．(1)将活塞移到汽缸左端，保持气体温度不变，稳定后U形管中左边水银面比右边高62 cm．求开始时汽缸中A、B两部分体积之比．(2)再将活塞从左端缓缓向右推动，并在推动过程中随时调节汽缸B内气体的温度，使气体压强随活塞移动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态，求此过程中气体的最高温度．答案解析1.【答案】C【解析】以活塞为研究对象，活塞静止，处于平衡状态，由平衡条件得pS＋Mg＝pcosα解得p＝p0－，C正确．2.【答案】D【解析】设管内气体压强为p，则有：(p＋60) cmHg＝76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当于16 cmHg，选项D是正确的．3.【答案】B【解析】在等压过程中，V∝T，有＝，V3＝V0，再经过一个等容过程，有＝，T3＝T0，所以B正确．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】D【解析】一定质量的理想气体，温度不变，体积与压强成反比；保持体积不变，热力学温度与压强成正比；保持压强不变，热力学温度与体积成正比；由于＝常数．当温度升高时，体积或压强至少要有一个增大，否则不能满足条件，所以选项D是不可能发生的．6.【答案】B【解析】初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错误；在p －T图象中，等容线为过原点的直线，所以C错误，B正确．7.【答案】B【解析】由图知汽缸内理想气体状态的pV变化特点是先减小后增大，又因为＝C(常量)可知温度T先减小后增大，故气体内能先减小后增大，B正确．8.【答案】D【解析】设大气压强为p0，左边空气的压强p左＝p0－h1，右边空气的压强p右＝p0＋h2＝p左＋h，则h＝h1＋h2，故D正确．9.【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．10.【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．11.【答案】A【解析】据图象可知：气体沿直线A→B→C→D→E变化过程中，C点pV最大，最大值为15个单位；E点pV值最小，最小值为5个单位，根据理想气体状态方程＝C得：T与pV成正比，则最高与最低的热力学温度之比为T∶T min＝15∶5＝3∶1.max12.【答案】D【解析】由理想气体状态方程＝，当p1＝p2时，如果V1＝2V2，则T1＝2T2，如果V1＝V2，则T1＝T2，A、B均错误；当p1＝2p2时，如果V1＝2V1，则T1＝4T2，如果V1＝V2，则T1＝2T2，C错误，D正确．13.【答案】BD【解析】气体内部绝大多数分子的动能随温度的升高而增大，但少数分子动能不是，选项A错误，B正确；温度相同，分子平均动能相同，但不同气体分子质量不一定相同，故平均速率不一定相同，选项C错误；温度一定时，分子的速率分布遵循统计规律，选项D正确．14.【答案】AC【解析】p－V图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高．图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故选A、C．15.【答案】CD【解析】气体分子的速率跟温度有关，温度一定时，分子的平均速率一定，A、B错误；体积增大，分子密度减小，C正确；体积减小后，分子密度增加，在相等的时间内撞击到单位面积上的分子数变多．16.【答案】AD【解析】本题应用理想气体状态方程＝C即可以判断，也可以利用图象法解答．方法一：定性分析法．选项A，先p不变V增大，则T升高；再V不变p减小，则T降低，可能实现回到初始温度．选项B，先p不变V减小，则T降低；再V不变p减小，则T又降低，不可能实现回到初始温度．选项C，先V不变p增大，则T升高；再p不变V增大，则T又升高，不可能实现回到初始温度．选项D，先V不变p减小，则T降低；再p不变V增大，则T升高，可能实现回到初始温度．综上所述，正确选项为A、D．方法二：图象法．由于此题要求经过一系列状态变化后回到初始温度，所以先在p－V坐标系中画出等温变化图线，然后在图线上任选中间一点代表初始状态，根据各个选项中的过程画出图线，如图所示．从图线的变化趋势来看，有可能与原来的等温线相交说明经过变化后可能回到原来的温度，选项A、D正确．17.【答案】BD【解析】以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋h cosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－h cosθ，显然p<p，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cosθ，B、D正确．18.【答案】(1)实验时注射器内的空气向外泄漏或实验时环境温度降低了(2)A(3)不可能【解析】(1)图线与玻意耳定律不够吻合，pV乘积减小，说明实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”．(2)由pV＝C可得p＝，实验时注射器内的空气向外泄漏，C减小，所以画出的p－图象应当是A．(3)若另一组同学操作时用手握住了注射器，气体温度升高，C增大，作出的p－V图象不可能与题干的图象相同19.【答案】(2)【解析】开始时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p：1p＝p0－＝p0－＝p0－1该过程中温度不变，则：p0V1＝p1V2整理得：p0＝由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的．20.【答案】(1)D(2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性【解析】21.【答案】(1)12．0 cm(2)13．2 cm【解析】(1)以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l＝10．0 cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝10．0 cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1．由玻意耳定律得pl＝p1l1①由力学平衡条件得p＝p0＋h②打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，A、B两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止．由力学平衡条件有p1＝p0－h1③联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12．0 cm④(2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2．由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤由力学平衡条件有p2＝p0⑥联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10．4 cm⑦设注入的水银在管内的长度Δh，依题意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13．2 cm．22.【答案】1．25×105＝p0＋ph＋pL，而pA＝pB－ph，【解析】如图：pB11 / 11 所以pA ＝pB －ph ＝(p 0＋ph ＋pL )－ph ＝p 0＋pL＝1．0×105Pa ＋×1．0×105Pa ＝1．25×105Pa ．23.【答案】(1)4∶1(2)540 K【解析】(1)汽缸B 中气体原来压强p 1＝p 0－ph ＝70 cmHg活塞移到左端后气体压强p 2＝p 0－ph ′＝14 cmHg ，由玻意耳定律，有p 1V 1＝p 2V 2，由以上各式可得＝， 即VA ∶VB ＝4∶1．(2)设汽缸总长为l ，横截面积为S ，可知活塞初始位置离汽缸左端． 活塞向右移动距离x 时气体压强px ＝p 2＋kx ，(k 为比例常数)此时气体体积Vx ＝(l －x )S ， 当气体恢复到原来状态时压强p 1＝p 2＋，px ＝，由理想气体状态方程，有＝， 得Tx ＝．当x ＝时，气体有最高温度T m ＝540 K ．。
物理人教版选修3-3课件：第八章 气体 单元评估物理优质公开课
时间：90 分钟 分值：100 分
一、选择题(1～7 为单选，8～10 为多选，每小题 4 分，共 40
分)
1．查理定律的正确说法是一定质量的气体，在体积保持不变
的情况下( D )
A．气体的压强跟摄氏温度成正比
B．气体温度每升高 1 ℃，增加的压强等于它原来压强的2173
C．气体温度每降低
p－V1的关系图线 EF，从图中的图线可以得出( AC )
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
B．1 atm,24 L
C．5 atm,4.8 L D．1 tm,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.
4．如图所示为充气泵气室的工作原理图．设大气压强为 p0， 气室中的气体压强为 p，气室通过阀门 S1、S2 与空气导管相连接．以
下选项中正确的是( C )
A．当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1 关闭，S2 开通 B．当橡皮碗被拉伸时，p<p0，S1 关闭，S2 开通 C．当橡皮碗被压缩时，p>p0，S1 关闭，S2 开通 D．当橡皮碗被压缩时，p<p0，S1 关闭，S2 开通
高中物理第八章气体章末质量评估新人教版选修33
第八章 气体章末质量评估(二) (时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．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，体积减小解析：纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由pVT＝C (恒量)知封闭气体压强减小，罐紧紧“吸”在皮肤上，B 选项正确．答案：B2.对于一定质量的理想气体，当它们的压强和体积发生变化时，下列说法不正确的是（ ）A.压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B.压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C.压强增大，体积减小时，其分子平均动能有可能不变D.压强减小，体积增大时，其分子平均动能有可能增大解析：质量一定的理想气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减小；体积减小，单位体积内的分子数增大，根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能有关，可判知A 、C 、D 选项正确，B 选项错误.答案：B3.一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.答案：A4．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变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地面撞击次数减少了解析：由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，空气分子与地面撞击一次对地面的冲量增大，而压强减小，单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小．所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，因而只有D项正确．答案：D5.温度计是生活、生产中常用的测温装置．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 ℃解析：由热胀冷缩原理可知A 点为80 ℃，D 点为20 ℃，由题意可知，每格表示4 ℃，则有色水柱下端表示32 ℃，选C.答案：C6.如图所示，U 形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦.初始时，外界大气压强为p 0，活塞紧压小挡板.现缓慢升高气缸内气体的温度，则选项图中能反映气缸内气体的压强p 随热力学温度T 变化的图象是（ ）解析：当缓慢升高气缸内气体温度时，气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p 与气缸内气体的热力学温度T 成正比，在p －T 图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p －T 图象中，图线是平行于T 轴的直线，B 正确.答案：B7.用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的45，要使容器内剩余气体的压强减为原来的256625，抽气次数应为（ ）A.2次B.3次C.4次D.5次解析：设玻璃瓶的容积是V ，抽气机的容积是V 0， 气体发生等温变化，由玻意耳定律，可得pV ＝45p （V ＋V 0），V 0＝14V ，设抽n 次后，气体压强变为原来的256625，由玻意耳定律，可得抽一次时：pV ＝p 1（V ＋V 0），p 1＝45p ，抽两次时：p 1V ＝p 2（V ＋V 0），得p 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫452p ，抽n 次时：p n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫45np ，令p n ＝256625p ， 则n ＝4. 答案：C8.如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊放在地上，气缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0，则( )A ．气缸内空气的压强等于p 0＋Mg SB ．气缸内空气的压强等于p 0－mg SC ．内外空气对缸套的作用力为(M ＋m )gD ．内外空气对活塞的作用力为mg 解析：对缸套受力分析如图所示．由力的平衡：pS ＝p 0S ＋Mg ，所以p ＝p 0＋Mg S， A 对、B 错；内外空气对缸套和活塞的作用力为pS －p 0S ＝Mg ，所以C 、D 均错． 答案：A9.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h 1）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h 2，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.h 2变长B.h 2变短C.h 1上升D.h 1下降解析：被封闭气体的压强p ＝p 0＋p h 1＝p 0＋p h 2，故h 1＝h 2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h 1、h 2长度不变，h 1液柱下降，D 项正确.答案：D10.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．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，压强减小解析：对于一定质量的理想气体pVT ＝C ，得出V ＝C T p.当温度降低，压强增大时，体积减小，故A 正确；当温度升高，压强不变时，体积增大，故B 错；当温度升高，压强减小时，体积增大，故C 错；当温度不变，压强减小时，体积增大，故D 错．答案：A二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求)11.如图所示为一定质量的理想气体沿着如图所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化是（ ）A.从状态c到状态d，压强减小B.从状态d到状态a，压强不变C.从状态a到状态b，压强增大D.从状态b到状态c，压强增大解析：在V-T图上，等压线是延长线过原点的倾斜直线，对一定量的气体，图线的斜率表示压强的倒数，斜率大的，压强小，因此A、C正确，B、D错误.答案：AC12.如图所示是一定质量的理想气体的p－V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在ABC三个状态时( )A．单位体积内气体的分子数n A＝n B＝n CB．气体分子的平均速率v A>v B>v CC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力F A>F B，F B＝F CD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数N A>N B，N A>N C解析：由图可知B→C，体积增大，密度减小，A错．C→A等温变化，分子平均速率v A ＝v C，B错．而气体分子对器壁产生作用力，B→C为等压过程，p B＝p C，F B＝F C，F A>F B，C正确．A→B为等容降压过程，密度不变，温度降低，N A>N B，C→A为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有N A>N C，D正确．答案：CD13.如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，管内有水银柱封住一段空气柱，如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将（）A.体积减小B.体积变大C.压强变大D.压强减小解析：设玻璃管两侧水银面高度差是h ，大气压为p 0，封闭气体压强p ＝p 0－h ，沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，h 变小，封闭气体压强p ＝p 0－h 变大；气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小，故A 、C 正确，B 、D 错误.答案：AC14.如图所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为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ΔV A 、ΔV B ，压强变化量Δp A 、Δp B ，对液面压力的变化量为ΔF A 、ΔF B ，则( )A ．水银柱向上移动了一段距离B ．ΔV A <ΔV BC ．Δp A >Δp BD ．ΔF A ＝ΔF B解析：假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A ：p A T 1＝p A ′T 2，得p A ′－p A T 2－T 1＝p AT 1，同理知p B ′－p B T 2－T 1＝p BT 1，又因为p A >p B ，故p A ′－p A >p B ′－p B ，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以Δp A >Δp B ，因此A 、C 两项正确；因为水银不可压缩，故ΔV A ＝ΔV B ，B 项错误；因为ΔF A ＝Δp A ·S A ，ΔF B ＝Δp B ·S B ，故D 项错．故正确答案为A 、C.答案：AC三、非选择题(本题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．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)15．(6分)一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子动理论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此：(1)__________；(2)__________．从而导致气体的压强增大．答案：(1)每个分子每次碰撞器壁的平均作用力增大 (2)单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多16．(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．如图甲、图乙和图丙所示，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(图甲)中A、B两个状态，________状态体积小．(2)V－T图象(图乙)中C、D两个状态，________状态压强小．(3)p－V图象(图丙)中E、F两个状态，________状态温度低．解析：图甲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.图乙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.图丙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)F17.（13分）U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（1）粗管中气体的最终压强；（2）活塞推动的距离.解析：设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，（1）以右管封闭气体为研究对象，p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33SV2＝10×3S＝30S等温变化：p1V1＝p2V280×33S＝p2·30Sp2＝88 cmHg（2）以左管被活塞封闭气体为研究对象，p1＝76 cmHg，V1＝11S，p2＝88 cmHg等温变化：p1V1＝p2V2V2＝9.5S活塞推动的距离：L＝11 cm＋3 cm－9.5 cm＝4.5 cm.答案：（1）88 cmHg （2）4.5 cm18.(13分)如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3m 2，气缸内有质量m ＝2 kg 的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K 销于如图位置，离缸底12 cm ，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105Pa ，温度为300 K ．外界大气压为1.0×105Pa ，g ＝10 m/s 2.(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K 时，其压强为多大？(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，气缸内气体的温度为360 K ，则这时活塞离缸底的距离为多少？解析：(1)气体体积不变，由查理定律得p 1T 1＝p 2T 2，即1.5×105300＝p 400， 解得：p ＝2×105Pa.(2)p 3＝p 0＋mgS＝1.2×105Pa ，T 3＝360 K ， 由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3， 即1.5×105×12300＝1.2×105×l 3360，解得：l 3＝18 cm.答案：(1)2×105Pa (2)18 cm19.（13分）如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A 经B 、C 、D 再回到A ，问AB 、BC 、CD 、DA 是什么过程？已知在状态A 时容积为1 L ，请试把pT 图改画为pV 图（在图乙中画出）.图甲 图乙解析：（1）AB 过程是等容升温升压，BC 过程是等压升温增容即等压膨胀，CD 过程是等温减压增容即等温膨胀，DA 过程是等压降温减容即等压压缩.（2）已知V A ＝1 L ，V B ＝1 L （等容过程）. 由V C T C ＝V BT B（等压过程），得V C ＝V B T B T C ＝1450×900 L ＝2 L.由p D V D ＝p C V C （等温过程），得V D ＝p C V C p D ＝2×31`L ＝6`L.（3）所改画的p-V 图如图所示.答案：见解析。
高中物理 第八章 气体阶段验收评估 新人教版选修33
第八章气体(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( )A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间平均距离变大时，压强必变大D．当分子间平均距离变大时，压强必变小解析：选B 分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子的密集程度怎么变化，故压强的变化趋势不明确，A错，B对。
分子的平均距离变大，表明气体的分子的密集程度变小，但因不知此时分子的平均动能怎么变化，故气体的压强不知怎么变化，C、D错。
2．如图1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( )图1A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cos θC．B管内水银面比管外水银面低h cos θD．管内封闭气体的压强比大气压强大h cos θ高汞柱解析：选B 以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ。
故B正确。
3.如图2所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则( )图2A ．汽缸内空气的压强等于p 0＋Mg /SB ．汽缸内空气的压强等于p 0－mg /SC ．内外空气对缸套的作用力为(M ＋m )gD ．内外空气对活塞的作用力为mg 解析：选A对缸套受力分析如图所示 由力的平衡：pS ＝p 0S ＋Mg所以p ＝p 0＋Mg S，A 对B 错；内外空气对缸套和活塞的作用力为 pS －p 0S ＝Mg ，所以C 、D 均错。
精品2019高中物理第8章气体学业质量标准检测新人教版选修3-3
第八章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，两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h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为( D )A．h1－h2 B.h1＋h22C.h1－h22D．h1＋h2解析：设大气压强为p0，左边空气的压强p左＝p0－h1，右边空气的压强p右＝p0＋h2＝p左＋h，则h＝h1＋h2，故D正确。
2．(江苏徐州2016年高二下学期期末)一定质量的某种气体，在不同温度下的气体分子热运动速率的统计分布图象如图所示，下列说法正确的是( B )A．状态①的温度高于状态②的温度B．气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C．不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大D．温度升高时每个分子运动的动能都增大解析：从图中可看出状态②的温度大于状态①的温度，A错误；温度是分子平均动能的标志，选项B正确，C 错误；温度升高时，个别分子的动能可能减小，D错误。
3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( D )解析：封闭气体做的是等温变化，只有D图线是等温线，故D正确。
4．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，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如何变化？( D ) 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。
2018-2019学年高中物理 第8章 气体 学业质量标准检测 新人教版选修3-3
第八章 学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，两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( D )A ．h 1－h 2B.h 1＋h 22C.h 1－h 22 D ．h 1＋h 2解析：设大气压强为p 0，左边空气的压强p 左＝p 0－h 1，右边空气的压强p 右＝p 0＋h 2＝p 左＋h ，则h ＝h 1＋h 2，故D 正确。
2．(江苏徐州2016年高二下学期期末)一定质量的某种气体，在不同温度下的气体分子热运动速率的统计分布图象如图所示，下列说法正确的是( B )A ．状态①的温度高于状态②的温度B ．气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C ．不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大D ．温度升高时每个分子运动的动能都增大解析：从图中可看出状态②的温度大于状态①的温度，A 错误；温度是分子平均动能的标志，选项B 正确，C 错误；温度升高时，个别分子的动能可能减小，D 错误。
3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( D )解析：封闭气体做的是等温变化，只有D 图线是等温线，故D 正确。
4．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，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如何变化？( D ) 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。
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第八章气体
(时间：50分钟满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间平均距离变大时，压强必变大
D．当分子间平均距离变大时，压强必变小
解析：选B 分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子的密集程度怎么变化，故压强的变化趋势不明确，A错，B对。
分子的平均距离变大，表明气体的分子的密集程度变小，但因不知此时分子的平均动能怎么变化，故气体的压强不知怎么变化，C、D错。
2．如图1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( )
图1
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大h cos θ高汞柱
解析：选B 以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ。
故B正确。
3.如图2所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则( )
图2
A ．汽缸内空气的压强等于p 0＋Mg /S
B ．汽缸内空气的压强等于p 0－mg /S
C ．内外空气对缸套的作用力为(M ＋m )g
D ．内外空气对活塞的作用力为mg
解析：选A
对缸套受力分析如图所示
由力的平衡：
pS ＝p 0S ＋Mg
所以p ＝p 0＋Mg S
，A 对B 错；
内外空气对缸套和活塞的作用力为 pS －p 0S ＝Mg ，所以C 、D 均错。
4．容积V ＝20 L 的钢瓶充满氧气后，压强p ＝30 atm ，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V ′＝5 L 的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。
分装完成后，每个小钢瓶的压强p ′＝2 atm 。
在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是( )
A ．4 瓶
B ．50 瓶
C ．56 瓶
D ．60 瓶 解析：选C 设最多可装的瓶数为n ，由等温分态公式得pV ＝p ′V ＋np ′V ′，解得n ＝p －p ′V p ′V ′＝30－2×202×5
＝56 瓶。
故C 正确。
5.如图3所示，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L 1和L 2的两段气体。
当将管慢慢地向上提起时，管内气柱的长度( )
图3
A．L1变小，L2变大
B．L1变大，L2变小
C．L1、L2都变小
D．L1、L2都变大
解析：选D 假设上段空气柱长度不变，则下段空气柱长度变大，则下段封闭气体体积变大，其压强减小，导致上段空气柱压强减小，由pV为恒量，得L1也变长。
6．一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pT 图像如图4所示。
下列判断正确的是( )
图4
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
解析：选AD 过程ab，理想气体等容变化，温度升高，理想气体的内能增大，气体一定吸热，A正确；过程bc，而体积变大，气体对外做功，气体一定吸热，B错误；过程ca，理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界对气体做的功，C错误；根据上述三过程可知：在a、b、c三个状态中，状态a的温度最低，根据温度是分子平均动能的标志，其分子的平均动能最小，D正确。
7.如图5所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，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，此过程可用下图中的图像表示的是( )
图5
解析：选AD 由题意知，由状态①变化到状态②的过程中，温度保持不变，体积增大，根据pV T
＝C 可知压强减小。
对A 图像进行分析，p V 图像是双曲线即等温线，且由①到②体积增大，压强减小，故A 正确。
对B 图像进行分析，p V 图像是直线，温度会发生变化，故B 错误。
对C 图像进行分析，可知温度不变，但体积减小，故C 错误。
对D 图像进行分析，可知温度不变，压强减小，体积增大，故D 正确。
8.如图6所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为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ΔV A 、ΔV B ，压强变化量为Δp A 、Δp B ，对液面压力的变化量为ΔF A 、ΔF B ，则( )
图6
A ．水银柱向上移动了一段距离
B ．ΔV A ＜ΔV B
C ．Δp A ＞Δp B
D ．ΔF A ＝ΔF B
解析：选AC 假设水银柱不动，两气体发生等容变化，根据查理定律，有Δp ΔT ＝p 0T 0
，其中p 0、T 0表示初始的压强和温度，初始压强p A ＞p B ，则Δp A ＞Δp B ，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A 、C 正确。
由于气体的总体积不变，所以ΔV A ＝ΔV B ，B 错误。
ΔF A ＝Δp A S A ＞ΔF B ＝Δp B S B ，D 错误。
二、计算题(共3小题，共52分)
9. (15分)如图7所示，A 是容积很大的玻璃容器，B 是内径很小的U 形玻璃管，B 的左端与A 相通，右端开口，B 中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在A 中，当把A 放在冰水混合物中时，B 的左管比右管中水银高30 cm ；当B 的左管比右管的水银面低30 cm 时，A 中气体的温度是多少？(设大气压强p 0＝760 mmHg)
图7
解析：由于A 的体积很大而B 管很细，所以A 中的气体体积可认为是不变的，由查理定律即可求解。
以A中的气体为研究对象，初状态温度T1＝273 K，p1＝p0－p h＝460 mmHg；末状态压强
p2＝p0＋p h＝1 060 mmHg
，由查理定律有
p1
T1
＝
p2
T2
，T2＝
p2
p1
·T1＝
1 060
460
×273 K＝629 K。
答案：629 K
10. (15分)如图8所示，圆柱形容器抽成真空，顶板上拴一弹簧，弹簧下挂一活塞，活塞与器壁间摩擦不计，当活塞触及底部时，活塞的重力恰好跟弹簧的弹力平衡，给活塞下方充入温度为T1的某种气体，气柱的高度为h1，若将气体温度升高到T2时，气柱的高度h2为多少？(整个过程弹簧处于伸长状态)
图8
解析：设弹簧的劲度系数为k，圆柱形容器的横截面积为S，初状态：(充气后)p1＝
kh1
S
，V1＝h1S，温度为T1，末状态：(升温后)p2＝
kh2
S
，V2＝h2S，温度为T2，由理想气体状态方程，得
kh1
S
·h1S
T1
＝
kh2
S
·h2S
T2
即h2＝
T2
T1
·h1。
答案：
T2
T1
·h1
11. (22分)如图9，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。
玻璃管的下部封有长l1＝25.0 cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0 cm。
已知大气压强为p0＝75.0 cmHg。
现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0 cm。
假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
图9
解析：以cmHg为压强单位。
在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2①设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′②
如图，如活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为
l3′＝l3＋l1－l1′－Δl③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则
p3′＝p1′－l2④
由玻意耳定律得
p0l3＝p3′l3′⑤
由①至⑤式及题给数据解得
Δl＝15.0 cm。
⑥
答案：15 cm。