人教版高中物理选修3-3第八章第三节练习
[精品]新人教版选修3-3高中物理过关习题第八章 第3节及答案
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1．在任何温度、任何压强下都遵从________________的气体叫做想气体．事实上，玻意耳定律、查定律、盖—吕萨克定律等气体实验定律，都是在压强____________、温度____________的条件下总结出的．当压强__________、温度__________时，由上述定律计算的结果与实验测量结果有很大的差别．实际气体在温度____________、压强____________时，可近似看做想气体．2．一定质量的想气体发生状态变时，它的________跟________的乘积与______________的比值保持不变，这种关系称为想气体的状态方程．3．用p、V、T分别表示气体某状态的压强、体积和温度，想气体状态方程的表达式为：________________________用p1、V1、T1分别表示初态压强、体积和热力温度，p2、V2、T2分别表示末态压强、体积和热力温度，则想气体状态方程表达式为：____________________4．关于想气体，下列说法正确的是( )A．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，可看成想气体．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成想气体5．对于一定质量的想气体，下列状态变中可能的是( )A．使气体体积增加而同时温度降低B．使气体温度升高，体积不变、压强减小．使气体温度不变，而压强、体积同时增大D．使气体温度升高，压强减小，体积减小6．下列叙述正确的是( )A．一定质量的某种气体，当温度和体积都保持不变时，它的压强一定不会发生变B．一定质量的某种气体，当其体积增大时，压强不可能增大．一定质量的某种气体，当其温度升高时，体积一定增大D．一定质量的某种气体的压强增大，温度降低，这种气体的密度一定增大【概念规律练】知识点一想气体的状态方程1．一定质量的想气体，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，下列关系中正确的是( ) A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T22．对一定质量的想气体( )A．若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大B．若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的体积一定会增大．若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的压强一定会增大D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变知识点二想气体状态变图象3图1如图1所示，A、B两点代表一定质量想气体的两个不同的状态，状态A的温度为T，状态B的温度为T B由图可知( )AA．T A＝2T B B．T B＝4T A．T B＝6T A D．T B＝8T A4图2一定质量的想气体经历了如图2所示的一系列过程，b、bc、cd和d这四个过程在p—T图上都是直线段，其中b的延长线通过坐标原点O，bc垂直于b而cd平行于b，由图可以判断( )A．b过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小．cd过程中气体体积不断增大D．d过程中气体体积不断增大【方法技巧练】一、气体状态变图象转的方法5．使一定质量的想气体按图3甲中箭头所示的顺序变，图中B段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．图3(1)已知气体在状态A的温度T A＝300 ，求气体在状态B、和D的温度各是多少？(2)将上述状态变过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、、D四点，并且要画箭头表示变的方向)．说明每段图线各表示什么过程．6图4如图4所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、到状态D的p—T图象，已知气体在状态B时的体积是8 L，求V A和V、V D，并画出此过程的V—T图．二、解决变质量问题的方法7．钢筒内装有3 g气体，当温度是－23℃时，压强为4 ，如果用掉1 g后温度升高到27℃，求筒内气体的压强．8．房间的容积为20 3，在温度为7℃、大气压强为98×104 P时，室内空气质量是25 g当温度升高到27℃，大气压强变为10×105P时，室内空气的质量是多少？1．关于想气体，下列说法正确的是( )A．温度极低的气体也是想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律．想气体是对实际气体的抽象模型D．想气体实际并不存在2．关于想气体，下列说法中哪些是正确的( )A．想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B．想气体的分子没有体积．想气体是一种想模型，没有实际意义D．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可当成想气体3．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．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4．一定质量的想气体，初始状态为p、V、T经过一系列状态变后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是( )A．先等温膨胀，再等容降温 B．先等温压缩，再等容降温．先等容升温，再等温压缩 D．先等容降温，再等温压缩5．下列图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力温度，表示摄氏温度．各图中正确描述一定质量的想气体等压变规律的是( )6．在下列图中，不能反映一定质量的想气体经历了等温变→等容变→等压变后，又可以回到初始状态的图是( )7图5一定质量的想气体沿着图5所示的方向发生状态变的过程中，该气体压强的变是( )A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态，压强不变．从状态到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变8图6一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图6所示，当在活塞下方注入一定质量的想气体后，温度为T时，气柱高为，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )A．T′/T B．T/T′．T′/T D．T/T′图7如图7所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，左端封闭有一段空气柱，在气温为－23℃时，空气柱长为62 c，右端水银面比左端低40 c，当气温升到27℃时，U形管两边高度差增加了4 c，则气罐内气体在－23℃时的压强为________ cHg10．内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程之末，温度为50℃，压强为10×105P，体积为093 L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0155 L时，气体的压强增大到12×106 P这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？11图8用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比V A∶V B＝2∶1如图8所示，起初A中空气温度为127℃，压强为18×105P，B中空气温度为27℃，压强为12×105 P，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器缓慢导热，最后都变成室温27℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压强．12图9某压缩式喷雾器储液桶的容量为57×10－33往桶内倒入42×10－33的药液后开始打气，假设打气过程中药液不会向外喷出，如图9所示．如果每次能打进25×10－43的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4 ，应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？(设标准大气压强为1 )第3节想气体的状态方程课前预习练1．气体实验定律不太大不太低很大很低不太低不太大2．压强体积热力温度3pVT＝p1V1T1＝p2V2T24．5．A6．AD课堂探究练1．D方法总结在确定气体质量不变的条件下，才可用想气体状态方程．它是一定质量想气体的几个状态参量之间的关系，与变过程无关．2．AD方法总结应用想气体状态方程判断状态变问题时，应注意：(1)三个状态参量压强、体积和温度中至少有两个状态参量发生变．(2)状态参量变的分析可根据pVT＝常量进行分析．3．方法总结解想气体状态方程的实质，即一定质量的想气体在状态参量变时有pV T＝，为常量．解题时应明确初、末状态的参量，而后再列方程求解．4．BD方法总结由解题过程可以看出：利用图象解题，常常需添加辅助线，适当地添加辅助线，可利用图象有关特点，使解题过程更加简捷．5．(1)T B＝600 T＝600 T D＝300(2)见解析解析由p－V图可以直观地看出气体在A、B、、D各状态下压强和体积：V A＝10 L，pA＝4 ，p B＝4 ，p＝2 ，V＝40 L，p D＝2 ，V D＝20 L(1)根据想气体状态方程有pAVATA＝pVT＝pDVDTD可得T＝pVpAVATA＝2×404×10×300 ＝600 T D＝pDVDpAVATA＝2×204×10×300 ＝300 ，B是等温膨胀过程，故T B＝T＝600(2)由状态B 到状态为等温变，由玻意耳定律有p B V B ＝pV得V B ＝pV p B ＝2×404L ＝20 L 在V －T 图上，状态变过程的图线由A 、B 、、D 各状态点依次连接，如右图所示，AB 是等压膨胀过程，B 是等温膨胀过程，D 是等压压缩过程．方法总结 涉及图象问题时，要明确图象的物意义和特点，区分不同的物过程，根据想气体状态方程确定各状态的状态参量． 6．V A ＝4 L ，V ＝V B ＝8 L ，V D ＝107 L V —T 图见解析 解析 A →B 为等温过程，由玻意耳定律p A V A ＝p B V B所以V A ＝p B p A V B ＝10×105×820×105 L ＝4 LB →为等容过程，所以V ＝V B ＝8 L →D 为等压过程有V T ＝V DT D ，V D ＝T D T V ＝400300×8 L＝323L ＝107 L ．此过程的V —T 图如下：方法总结 (1)首先要利用想气体状态方程准确地求出各状态的状态参量． (2)其次要熟练掌握三个实验定律图象的特点，根据状态变过程画图象． (3)注意过原点的直线要用虚线表示． 7．32解析 以2 g 气体为研究对象，设钢筒的容积为V 初状态：p 1＝4 ，V 1＝2V /3，T 1＝250 末状态：V 2＝V ，T 2＝300 由想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2筒内气体压强p 2＝p 1V 1T 2V 2T 1＝4×2×300/(3×250)＝32 方法总结 对于变质量问题，如果在研究对象上做一下处，可以使变质量问题转变为定质量的问题．如本题的做法是选取筒内的2/3质量为研究对象，这样，初始状态体积占钢筒体积的2/3，终了状态占钢筒的全部体积． 8．238 g解析 气体初态：p 1＝98×104 P ，V 1＝20 3，T 1＝280 末态：p 2＝10×105 P ，体积V 2，T 2＝300 由状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2所以V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝98×104×300×2010×105×280 3＝210 3 因V 2>V 1，故有气体从房间内流出． 房间内的气体质量2＝V 1V 21＝2021×25 g＝238 g 方法总结 (1)选房间内原空气为研究对象． (2)由状态方程求状态变后的体积．(3)根据体积变判断气体流入、流出房间的情况． (4)由比例式求室内空气的质量． 课后巩固练 1．D 2．AD 3．B 4．BD 5．AD 6．AD 7．A 8． 9．140解析 因汽缸体积大，与细U 形管相比，可认为状态发生变时气体体积是不变的．汽缸中的气体在T 1＝273 －23 ＝250 时，压强为p 1，当温度升到27℃即T 2＝300 时，压强为p 2，根据查定律p 1T 1＝p 2T 2，有p 2＝65p 1以左边细管中的气柱为研究对象T 1′＝250 ，p 1′＝p 1－40，V 1′＝62S ，当T 2′＝300 时，p 2′＝p 2－44，V 2′＝错误!S ＝60S 根据想气体状态方程p 1′V 1′T 1′＝p 2′V 2′T 2′，代入据得p 1－S250＝p 2－S300，整后得：31p 1－25p 2＝140，将p 2＝65p 1代入解得p 1＝140 cHg10．373℃解析 找出汽缸内混合气体初、末状态的参量，运用想气体状态方程即可求解．气体初状态的状态参量为p 1＝10×105 P ，V 1＝093 L ，T 1＝(50＋273)＝323 气体末状态的状态参量为p 2＝12×106 P ，V 2＝0155 L ，T 2为末知量． 由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可求得T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1 将已知量代入上式，得 T 2＝12×106×015510×105×093×323 ＝646混合气体的温度 ＝(646－273)℃＝373℃11．A 、B 中气体的最后压强均为13×105 P解析 对A 气体，初态：p A ＝18×105 P ，V A ＝2V ，T A ＝400 末态：p A ′＝？，V A ′＝？，T A ′＝300 由想气体状态方程p A V A T A ＝p A ′V A ′T A ′得 18×105×2V 400＝p A ′V A ′300①对B 气体，初态：p B ＝12×105 P ，V B ＝V ，T B ＝300 末态：p B ′＝？，V B ′＝？T B ′＝300由气态方程p B V B T B ＝p B ′V B ′T B ′得12×105×V 300＝p B ′V B ′300②又V A ＋V B ＝V A ′＋V B ′，③p A ′＝p B ′④由①②③④得p A ′＝p B ′＝13×105 P 12．18次 可以全部喷出解析 设标准大气压为p 0，药桶中空气的体积为V ，打气N 次后，喷雾器中的空气压强达到4个标准大气压，打入的气体在1 下的体积为V ′ 根据想气体状态方程的分列式，得p 0V ＋p 0NV ′＝4p 0V其中V ＝57×10－3 3－42×10－3 3＝15×10－3 3V ′＝025×10－3 3 代入值，解得N ＝18当空气完全充满储液桶后，如果空气压强仍然大于标准大气压，则药液可以全部喷出．由于温度不变，根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，得p ＝4p 0V57×10－3解得p ＝1053p 0>p 0 所以药液可以全部喷出．。
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】。
高中物理选修3-3第八章经典习题
高中物理选修3-3第八章经典习题1.如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空，B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；（2）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
2．内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87 ℃，大气压强为75 cmHg，求：(1)在图示位置空气柱的压强p1是多少？(2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低到多少度？3．如图中，圆筒形容器内的弹簧下端挂一个不计重力的活塞，活塞与筒壁间的摩擦不计，活塞上面为真空，当弹簧自然长度时，活塞刚好能触及容器底部，如果在活塞下面充入t1＝27 ℃的一定质量某种气体，则活塞下面气体的长度h＝30cm，问温度升高到t2＝90 ℃时气柱的长度为多少？4.如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1﹕2的A、B 两部分，温度是127℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离。
5.一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图所示，最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气体柱的高度为H0，压强等于大气压强P0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T=60K时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度变为H2=1.8H0.求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的摩擦)6.一气缸竖直放置，内截面积S=50cm2，质量m=10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h0=15cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强P=2.4×105Pa，温度177℃。
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3-3(人教版)习题：第八章 3第二课时理想气体状态方程的综合应用 含答案
3 理想气体的状态方程第二课时理想气体状态方程的综合应用A级抓基础1．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为( )A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atm解析：取全部气体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5 atm，故A正确．答案：A2．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变( )A．5次B．10次C．15次D．20次解析：因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV＋np1ΔV＝p′V，代入数据得1．5 atm×3 L＋n×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L，解得n＝15.5.（多选）装有两种不同气体的容积相同的两个容器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17 ℃时，水银恰好平衡，位于管中央，如图所示.为使水银柱保持在中央，则两容器的温度变化是（）A.升高相同温度B.使A、B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解析：假设水银柱不动，对A：＝，ΔpA＝pA′－pA＝TA′－pA＝pA，同理对B得：ΔpB＝pB，初始时，TA＝TB－17，pA＝pB，整理得：＝或＝.由此判断C、D正确.答案：CD6.（多选）如图所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M，气缸内有一质量为m（m<M）的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态.现用水平恒力F向左推活塞.当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的水平恒力F向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设封闭气体的质量和温度均不变，则（）A.p1>p2B.p1<p2C.V1>V2D.V1<V2解析：向左推时，对于气缸p1S－p0S＝Ma，解得p1＝p0＋；向右推时，对于活塞p2S－p0S＝ma，解得p2＝p0＋，可见p1>p2，由玻意耳定律得V1<V2.故选项A、D正确.答案：AD7.如图，A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门.起初，阀门关闭，A内装有压强p1＝2.0×105 Pa，温度T1＝300 K的氮气.B内装有压强p2＝1.0×105 Pa，温度T2＝600 K的氧气.打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1∶V2＝（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）.解析：对于A容器中的氮气，其气体状态为初状态：p1＝2.0×105 Pa，V1＝V，T1＝300 K，末状态：p1′＝p，V1′＝V1（题目所设），T1′＝T.由气体状态方程可知：＝.①对于B容器中的氧气，其气体状态为初状态：p2＝1.0×105 Pa，V2＝V，T2＝600 K，末状态：p2′＝p，V2′＝V2（题目所设），T2′＝T，由气态方程可知：＝.②联立①②消去T、V，可得：V1＝＝＝.V2答案：4∶18.一端开口的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.（1）当气体温度上升到多少摄氏度时，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？解析：（1）p1＝p0－ph＝74 cmHg，V1＝8·S，T1＝300 K，p2＝p0＋ph＝78 cmHg，。
高中人教版物理选修3-3学案：第8章 含答案
第八章气体〔情景切入〕空气是地球上的动植物生存的必要条件。
动物呼吸、植物光合作用都离不开空气；大气层可以使地球上的温度保持相对稳定，如果没有大气层，白天温度会很高，而夜间温度会很低；风、云、雨、雪的形成都离不开大气。
假设没有空气，我们的地球上将是一片荒芜的沙漠，没有一丝生机。
为更好地认识我们赖以生存的空气就需要掌握气体的性质和变化规律。
〔知识导航〕本章知识是热学部分的重要内容，研究的是气体实验三定律、理想气体状态方程以及对气体热现象的微观解释。
本章可分为两个单元：第一单元为前三节，介绍理想气体的三个实验定律和在此基础上推导出的理想气体状态方程。
第二单元为第四节，学习用分子动理论和统计观点对气体实验定律进行具体和比较详细的解释。
本章重点：理想气体状态方程。
本章难点：气体热现象的微观意义。
〔学法指导〕本章的学习内容，是分子动理论和统计观点的一次具体应用。
学习本章知识，要注重两个方面：一是通过实验，发现气体的宏观规律，并能灵活应用这些规律解决气体的状态变化问题；二是能用分子动理论和统计观点解释这些规律。
同时，对理想气体这种理想化模型也要能从宏观、微观两个角度加深理解。
第一节气体的等温变化【素养目标定位】※※掌握玻意耳定律的内容、表达式及适用条件※了解p－V图象的物理意义课前预习反馈知识点1等温变化1．气体的状态参量研究气体的性质时常用气体的__温度__、__压强__和体积，这三个参量来描述气体的状态。
2．等温变化一定质量的气体，在__温度不变__的条件下其压强与__体积__变化时的关系。
知识点2实验：探究等温变化的规律1．实验器材如图所示，有铁架台，带压力表的注射器、铁夹等。
2．研究对象注射器内__被封闭的一段空气柱__。
3．数据收集空气柱的压强p由上方的__压力表__读出，体积V用刻度尺上读出的空气柱的__长度l__乘以气柱的__横截面积S__计算。
用手把柱塞向下或向上拉，读出体积与压强的几组值。
4．数据处理以__压强p__为纵坐标，以__体积的倒数1V__为横坐标作出p－1V图象。
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
人教版高中物理选修3-3第八章同步练习+测试
人教版高中物理选修3-3第八章同步练习+测试人教版高中物理选修3-3第八章第一节练习(时间：30分钟总分：50分)基础夯实一、选择题(1～3题为单选题,4题为多选题)1．各种卡通形状的氢气球,受到孩子们的喜欢,特别是年幼的小孩,小孩一不小心松手,氢气球会飞向天空,上升到一定高度会胀破,是因为(C)A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．以上说法均不正确解析：以球内气体为研究对象,气球上升时,由于高空处空气稀薄,球外气体的压强减小,球内气体要膨胀,到一定程度时,气球就会胀破.2．如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是(A)A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量相同D．B→C体积减小,压强减小,温度不变解析：D→A是一个等温过程,A对；A、B两状态温度不同,A→B的过程中1V不变,则体积V不变,此过程中气体的压强、温度会发生变化,B、C错,B→C是一个等温过程,V增大,p减小,D 错.3.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气(B)A．体积不变,压强变小B．体积变小,压强变大C．体积不变,压强变大D．体积变小,压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象,当洗衣缸内水位升高时,细管中封闭气体压强变大,而气体温度不变,则由玻意尔定律知,气体体积变小,故B项正确.4．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(BD)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高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象,则有pS＋h cosθS＝p0S,B管内气体的压强p＝p0－h cosθ,显然p<p0,且B管内水银面要比槽内水银面高出h cosθ.B、D正确.二、非选择题5．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V 1,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,弹簧秤读数为F ,气柱体积为V 2.试用以上的直接测量数据,写出大气压强的最终表达式p 0＝__4FV 2πd 2(V 2－V 1)__,本实验中第__(2)__实验步骤是多余的.解析：开始时气体的压强为p 0,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 1：p 1＝p 0－F S ＝p 0－F π(d 2)2＝p 0－4Fπd 2该过程中温度不变,则：p 0V 1＝p 1V 2 整理得：p 0＝4FV 2πd 2(V 2－V 1)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.6．今有一质量为M 的气缸,用质量为m 的活塞封有一定质量的理想气体,当气缸水平横放时,空气柱长为L 0(如图甲所示),若气缸按如图乙悬挂保持静止时,求气柱长度为多少.已知大气压强为p 0,活塞的横截面积为S ,它与气缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变.答案：p 0L 0S /(p 0S －Mg )解析：对缸内理想气体,平放初态 p 1＝p 0,V 1＝L 0S悬挂末态：对缸体,Mg ＋p 2S ＝p 0S 即p 2＝p 0－Mg /S V ＝LS由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2即p 0L 0S ＝(p 0－Mg /S )LS得：气柱长度为L ＝p 0L 0S /(p 0S －Mg )能力提升一、选择题(单选题)1．如图所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法错误的是( C )A ．从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比B ．一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的C ．由图可知T 1>T 2D ．由图可知T 1<T 2解析：根据等温图线的物理意义可知A 、B 选项都对.气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C 错,D 对.2．一个气泡由湖面下20 m 深处缓慢上升到湖面下10 m 深处,它的体积约变为原来体积的( C )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍解析：设大气压强为：p 0＝1.0×105 Pa,气体变化过程为等温变化,又气泡内压强p ＝ρ水gH ＋p 0,则湖面下20 m 深处：p 1＝ρ水g ×20＋p 0＝3.0×105 Pa, 湖面下10 m 深处：p 2＝ρ水g ×10＋p 0＝2.0×105 Pa, 由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2 V 2＝p 1V 1p 2＝1.5 V 1,C 正确.3．如图所示,一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中,在某一深度静止时,管内有一定的空气.若向广口瓶中缓慢倒入一些水,则下列说法正确的是( B )A ．试管将加速上浮B．试管将加速下沉C．试管将保持静止D．试管将以原静止位置为平衡位置上下振动解析：题图中试管在水下某深度处于静止状态,浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡.当试管中空气压强稍大些,即试管稍下移或向广口瓶中加水时,试管内的空气被压缩,浮力将减小,试管将下沉,在下沉的过程中,空气所受压强越来越大,浮力越来越小,试管将加速下沉.4．钢瓶中装有一定质量的气体,现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机,每次抽出1 L气体,共抽取三次；第二种方法是用大抽气机,一次抽取3 L气体,这两种抽法中,抽取气体质量较大的是(A)A．第一种抽法B．第二种抽法C．两种抽法抽出的气体质量一样大D．无法判断解析：第一种：温度不变,由玻意耳定律：p0V＝p1(V＋1),解得p1＝p0(VV＋1),同理,p2＝p1(VV＋1),p3＝p2(VV＋1)＝p0(VV＋1)3；第二种：p0V＝p′(V＋3),解得p′＝p0(VV＋3)＞p3；压强小的抽取的气体多,故选A.5．容积为20 L的钢瓶内,贮有压强为1.5×107Pa的氧气.打开钢瓶的阀门,让氧气分装到容积为5 L的氧气袋中(袋都是真空的),充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa,设充气过程不漏气,环境温度不变,则这瓶氧气最多可分装(B)A．60袋B．56袋C．50袋D．40袋解析：设可分装n袋,取全部气体研究,据玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V01．5×107 Pa×20 L＝1.0×106 Pa×20 L＋n×1.0×106 Pa×5 L,解得n＝56,B选项正确.二、非选择题6.(·河南省郑州市原联盟高三3月线上测试)如图所示,两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有A、B两段长度均为l的理想气体气柱和一段长为h的水银柱,且气柱A的压强等于2ρgh(ρ为水银的密度、g为重力加速度).当玻璃管以某一加速度a做竖直向上的匀加速运动, 稳定后,上部空气柱长度是下部空气柱的3倍,求这个加速度a的大小.已知运动过程中整个管内各处的温度不变.答案：113g解析：设玻璃管的横截面积为S ,依题意温度不变,A 、B 段气体的状态参量分别为：A 气体：初态：p A ＝2ρgh V A ＝lS 末态：p A ′；V A ′＝32lS依据玻意耳定律：2ρgh ·lS ＝p A ′·32lS ,解得p A ′＝43ρgh 对气体B ：初态：p B ＝3ρgh V B ＝lS 末态：p B ′；V B ′＝12lS依据玻意耳定律：3ρgh ·lS ＝p B ′·12lS 解得p B ′＝6ρgh对水银柱,由牛顿第二定律p B ′S －p A ′S －ρhSg ＝ρhSa 解得a ＝113g7．(·山东省青岛市高三模拟)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M ＝3×103 kg 、体积V 0＝0.5 m 3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定质量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h 1＝40 m,筒内气体体积V 1＝1 m 3.在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h 2时,拉力减为零,此时气体体积为V 2,随后浮筒和重物自动上浮.求V 2和h 2.已知大气压强p0＝1×105 Pa,水的密度ρ＝1×103 kg/m3,重力加速度的大小g＝10 m/s2.不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略.答案：2.5 m310 m解析：当F＝0时,由平衡条件得Mg＝ρg(V0＋V2)①代入数据得V2＝2.5 m3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2,由题意得p1＝p0＋ρgh1③p2＝p0＋ρgh2④在此过程中筒内气体温度和质量不变,由玻意耳定律得p1V1＝p2V2⑤联立②③④⑤式,代入数据得h2＝10 m人教版高中物理选修3-3第八章第一节练习题1．( ·湖北省武汉市高二下学期期中联考)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(B)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,体积减小解析：设大气压为p0,试管内封闭气体压强为p1,水银重力为G,试管横截面积为S,根据平衡则有p 0S ＝p 1S ＋G自由下落时,水银处于完全失重状态,对下表面没有压力,根据受力平衡则有p 0S ＝p 2S 对比可得p 2>p 1,即压强增大.根据玻意耳定律则有 p 1V 1＝p 2V 2所以V 1>V 2,体积变小.故选项B 正确.2．( ·山东省昌乐二中高二下学期检测)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.3.( ·河北省衡水中学高三下学期第二次调研)如图所示,连通器中盛有密度为ρ的部分液体,两活塞与液面的距离均为l ,其中密封了压强为p 0的空气,现将右活塞固定,要使容器内的液面之差为l ,求左活塞需要上升的距离x .答案：4p 0l ＋3ρgl 24p 0－6ρgl解析：右侧发生等温变化,初态：压强p 1＝p 0,体积：V 1＝lS ,末态：压强p 2,体积：V 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫l ＋l 2S根据玻意耳定律可得：p 1V 1＝p 2V 2即：p 0lS ＝p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫l ＋l 2S左侧发生等温变化,初态：压强p 3＝p 0,体积：V 3＝lS .末态：压强p 4,体积：V 3＝(l ＋x －l2)S 根据玻意耳定律可得：p 3V 3＝p 4V 4.即：p 0lS ＝p 4⎝ ⎛⎭⎪⎫l ＋x －l 2S 活塞上升x 后,根据平衡可得：p 4＋ρgl ＝p 2 .联立可得左活塞需要上升的距离：x ＝4p 0l ＋3ρgl 24p 0－6ρgl .人教版高中物理选修3-3第八章第二节练习1．( ·江苏省新沂市润新学校高三下学期3月)在冬季,剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来.其中主要原因是( D )A ．软木塞受潮膨胀B ．瓶口因温度降低而收缩变小C ．白天气温升高,大气压强变大D ．瓶内气体因温度降低而压强减小解析：木塞难拔出的现象,是由于暖水瓶内气体的体积不变,经过一晚的时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律得：p 1T 1＝p 2T 2 ；由于T 1>T 2,所以p 1>p 2,即暖瓶内的压强由原来的p 1减小为现在的p 2,瓶内的气压小于瓶外的大气压,所以拔出瓶塞更费力.故选D.2．( ·湖北省武汉市高二下学期期中联考)(多选)一定质量的理想气体的状态发生变化,经历了图示A →B →C →A 的循环过程,则( AB )A ．气体在A 状态时温度等于气体在B 状态时的温度 B ．从状态B 变化到状态C 的过程中,气体经历的是等压变化 C ．从状态B 变化到状态C 的过程中,气体分子平均动能增大D．从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐减小解析：气体在A状态和B状态满足玻意尔定律pV＝C,所以A、B两状态温度相等,A正确；根据图像可知,从状态B变化到状态C的过程中,压强恒定,所以气体经历的是等压变化,B正确；根据图像可知V C<V B,根据盖－吕萨克定律VT＝C可知T C<T B,温度是分子平均动能的标志,所以从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能减小,C错误；根据图像可知p C<p A,根据查理定律pT＝C可知T C<T A,从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐增大,D错误. 3．( ·北京市高三学业水平等级考试模拟卷三)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.在气缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105 Pa为大气压强),温度为300 K.现缓慢加热气缸内气体,当温度为330 K,活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时,活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积.答案：(1)4 kg(2)640 cm3解析：(1)设物体A的体积为ΔV.T1＝300 K,p1＝1.0×105 Pa,V1＝60×40－ΔVT2＝330 K,p2＝(1.0×105＋mg40×10－4) Pa,V2＝V1 T3＝360 K,p3＝p2,V3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程p1T1＝p2T2代入数据得m＝4 kg(2)由状态2到状态3为等压过程V2T2＝V3T3代入数据得ΔV＝640 cm3人教版高中物理选修3-3第八章第二节练习题(时间：30分钟总分：50分)基础夯实一、选择题(1～3题为单选题,4题为多选题)1．对于一定质量的气体,在压强不变时,体积增大到原来的两倍,则下列正确说法的是(B)A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B．气体的热力学温度升高到原来的两倍C．温度每升高1 K体积增加原来的1 273D．体积的变化量与温度的变化量成反比解析：由盖·吕萨克定律可知A错误,B正确；温度每升高1 ℃即1 K,体积增加0 ℃体积的1273,C错误；由盖·吕萨克定律的变形式VT＝ΔVΔT可知D错误.2．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度.存放食物之前,该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电.若大气压为 1.0×105Pa,则通电时显示温度为27 ℃,通电一段时间后显示温度为6 ℃,则此时冷藏室中气体的压强是(D)A．2.2×104 Pa B．9.3×105 PaC．1.0×105 Pa D．9.3×104 Pa解析：由查理定律得p2＝T2T1p1＝279300×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa.3．( ·江苏省常州高二下学期期中)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(D)A．p A>p B B．p C<p BC．V A<V B D．T A<T B解析：由V—T图象可以看出由A→B是等容过程,T B>T A,故p B>p A,AC错误,D正确；由B→C 为等压过程,p B＝p C,故B错误.4．某校外学习小组在进行实验探讨,如图所示,在烧瓶上连着一根玻璃管,用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起,在烧瓶中封入了一定质量的理想气体,整个烧瓶浸没在温水中.用这个实验装置来研究一定质量的气体在体积不变时,压强随温度的变化情况.开始时水银压强计U 形管两端水银面一样高,在下列几种做法中,能使U形管左侧水银面保持原先位置(即保持瓶内气体体积不变)的是(BC)A．甲同学：把烧瓶浸在热水中,同时把A向下移B．乙同学：把烧瓶浸在热水中,同时把A向上移C．丙同学：把烧瓶浸在冷水中,同时把A向下移D．丁同学：把烧瓶浸在冷水中,同时把A向上移解析：浸在热水中,温度升高,p＝p0＋h,上移A管保持体积不变；浸在冷水中,温度降低,p＝p0－h,下移A管保持体积不变.二、非选择题5．( ·湖北省武汉市高二下学期期中联考)如图所示,A是容积很大的玻璃容器,B是内径很小的玻璃管(忽略玻璃管体积),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理想气体封闭在A中,当把A放在冰水混合物里,开始时B的左管比右管中水银高20 cm；当B的左管比右管的水银面低20 cm时：(1)求A中气体前后的气压分别是多少？(2)当B的左管比右管的水银面低20 cm时,A中气体的温度是多少？(设大气压强p0＝76 cmHg)答案：(1)56 cmHg,96 cmHg；(2)468 K解析：(1)初状态压强p1＝p0－h＝56 cmHg,末状态压强p2＝p0＋h＝96 cmHg(2)由于A的体积很大而B管很细,所以A容器的体积可认为不变.以A中气体为研究对象,由查理定律得p1T1＝p2T2,已知T1＝273 K,解得T2＝468 K6．如图所示,带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,其下部放入盛水的烧杯中.注射器活塞的横截面积S＝5×10－5 m2,活塞及框架的总质量m0＝5×10－2 kg,大气压强p0＝1.0×105Pa.当水温为t0＝13 ℃时,注射器内气体的体积为5.5 mL.(g＝10 m/s2)(1)向烧杯中加入热水,稳定后测得t1＝65 ℃时,气体的体积为多大？(2)保持水温t1＝65 ℃不变,为使气体的体积恢复到5.5 mL,则要在框架上挂质量多大的钩码？答案：(1)6.5 mL(2)0.1 kg解析：(1)由盖·吕萨克定律V0T0＝V1T1得V1＝6.5mL(2)由查理定律(p0＋m0gS)T0＝(p0＋(m＋m0)gS)T1解得m＝0.1 kg.能力提升一、选择题(1、2题为单选题,3题为多选题)1.如图所示,容器A和B分别盛有氢气和氧气,用一段竖直细玻璃管连通,管内有一段水银柱将两种温度相同的气体隔开.如果将两气体均降低10 ℃时,水银柱将(B)A．向上移动B．向下移动C．不动D．无法确定解析：由查理定律的推论关系式Δp ＝ΔT T p 得Δp A ＝－10T p A <0,Δp B ＝－10T p B <0,因p A >p B ,故|Δp A |>|Δp B |水银柱向A 容器一方(向下)移动.故选项B 正确.2．如图所示为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的p －t 图线.p 0表示1个标准大气压,则在状态B 时气体的体积为( D )A ．5.6 LB ．3.2 LC ．1.2 LD ．8.4 L解析：此气体在0 ℃时,压强为标准大气压,所以它的体积应为22.4×0.3 L ＝6.72 L,根据图线所示,从p 0到A 状态,气体是等容变化,A 状态的体积为6.72 L,温度为127 K ＋273 K ＝400 K,从A 状态到B 状态为等压变化,B 状态的温度为227 K ＋273 K ＝500 K,根据盖·吕萨克定律V A T A＝V B T B 得,V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L. 3.( ·重庆市第一中学高二下学期检测)如图所示,竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m ,横截面积为S ,缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h .然后再对气缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0,大气温度恒为T 0,重力加速度为g ,不计活塞与气缸间摩擦.下列说法正确的是( AD )A ．所添加砂粒的总质量m ＋p 0S gB ．所添加砂粒的总质量2m ＋p 0S gC ．活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为32T 0D ．活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T 0解析：初态气体压强：p 1＝p 0＋mg S ,添加沙粒后气体压强：p 2＝p 0＋(m ＋m ′)g S对气体用玻意耳定律得：p 1S ·2h ＝p 2Sh ,解得m ′＝m ＋p 0S g ,A 正确B 错误；设活塞回到原来位置时气体温度为T 1,该过程为等压变化,有V 1T 1＝V 2T 2,解得T 1＝2T 0,C 错误D 正确. 二、非选择题4．( ·湖北省名校联盟高二下学期期中联考)如图所示,水平放置的气缸内壁光滑,活塞的厚度不计,在A 、B 两处设有限制装置,使活塞只能在A 、B 之间运动,A 左侧气缸的容积为V 0,A 、B 之间容积为0.1V 0,开始时活塞在A 处,缸内气体压强为0.9p 0(p 0为大气压强),温度为297 K,现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B .求：(1)活塞移动到B 时,缸内气体温度T B ；(2)画出整个过程的p －V 图线.答案：(1)363 K (2)如图所示解析：(1)活塞由A 移动到B 的过程中,先做等容变化,后做等压变化.由气态方程得p A T A ＝p 0T V A T ＝V A ＋ΔVT B 解得T B ＝363 K.(2)如上图所示5.如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S ＝1×10－3 m 2；活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m ＝1 kg 重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L 1＝27 cm,被销子K 固定在图示位置,此时气缸内气体的压强p 1＝1.1×105 Pa,温度T 1＝330 K,外界大气压强p 0＝1.0×105 Pa,g ＝10 m/s 2,不计一切摩擦和阻力；若在此时拔去销子K ,降低气缸内气体的温度,求：(1)重物刚好离开地面时,气体的温度为多少？(2)重物缓慢上升2 cm,气体的温度为多少？答案：(1)270 K (2)250 K解析：(1)设重物刚好离开地面时,气体压强为p 2,活塞受力平衡,故p 2＝p 0－mg S ＝0.9×105 Pa等容变化,根据查理定律,有p 1T 1 ＝p 2T 2解得T 2＝270 K(2)设重物刚要离开地面时,气体体积V 1＝L 1S设重物缓慢上升h ＝2 cm 时,气体体积V 2＝(L 1－h )S等压变化,根据盖·吕萨克定律,有V 1T 2＝V 2T 2′ 解得T 2′＝250 K人教版高中物理选修3-3第八章第三节练习(时间：30分钟总分：50分)基础夯实一、选择题(1～3题为单选题,4、5题为多选题)1．关于理想气体,下列说法正确的是(C)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解析：理想气体是遵守气体实验定律的气体,A项错误；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是错误的.2．为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想.有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中的CO2的浓度.为使CO2液化,最有效的措施是(D)A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温D．增压、降温解析：要将CO2液化需减小体积,根据pVT＝C,知D选项正确.3．一定质量的理想气体,由状态A(1,3)沿直线AB变化到C(3,1),如图所示,气体在A、B、C 三个状态中的温度之比是(C)A．1∶1∶1 B．1∶2∶3C．3∶4∶3 D．4∶3∶4解析：由pVT＝C知,温度之比等于pV乘积之比,故气体在A、B、C三种状态时的热力学温度之比是3×1∶2×2∶1×3＝3∶4∶3,故选C.4．关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是(CD)A．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B．气体由状态1变化到状态2时,一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍解析：一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学温度成正比.温度由100 ℃上升到200 ℃时,体积增大为原来的1.27倍,故A错误；理想气体状态方程成立的条件为质量不变,B项缺条件,故错误.由理想气体状态方程pVT＝恒量可知,C、D正确.5．如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则(AD)A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许,则管内气体体积减小D．若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升解析：设被封闭气体的压强为p,选取右管中水银柱为研究对象,可得p＝p0＋p h,选取左管中水银柱为研究对象,可得p＝p0＋p h1,故左管内外水银面的高度差为h1＝h,A正确；气体的压强不变,温度不变,故体积不变,B、C均错；气体压强不变,温度升高,体积增大,右管中水银柱沿管壁上升,D正确.二、非选择题6．我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0＝300 K,压强p0＝1 atm,封闭气体的体积V0＝3 m3.如果将该汽缸下潜至990 m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10m 深的海水产生的压强).答案：2.8×10－2 m 3解析：汽缸内的理想气体在深度为990 m 的海水中的压强为p 1＝99010p 0＋p 0＝100 atm此处理想气体温度为T 1＝280 K,根据理想气体状态方程可知：p 0V 0T 0＝p 1V T 1联立代入数值可得：V ＝2.8×10－2 m 37．( ·黑龙江省哈尔滨六中高二下学期期中)如图所示,横截面积相同的绝热气缸A 与导热气缸B 固定于水平面上,由刚性轻杆连接的两绝热活塞与气缸间无摩擦.两气缸内装有理想气体,初始时A 、B 气缸内气体的体积均为V 0、温度均为T 0.现缓慢加热A 中气体,达到稳定后停止加热,此时A 中气体压强变为原来的1.5倍.设环境温度保持不变,求这时气缸A 中气体的体积V 和温度T .答案：43V 0 2T 0解析：设初态压强为p 0,膨胀后A 、B 压强相等p B ＝1.5p 0,B 中气体始末状态温度相等p 0V 0＝1.5p 0(2V 0－V A ),解得V A ＝43V 0A 部分气体满足p 0V 0T 0＝1.5p 0V A T A,解得T A ＝2T 0. 能力提升一、选择题(1、2题为单选题,3题为多选题)1．( ·河北省邢台市第一中学高二下学期检测)如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体.现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象( A )解析：当水银柱未进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖·吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,VT＝C,V－T图象是过原点的倾斜的直线.当水银柱进入细管时,封闭气体的压强逐渐增大,由题可知,T增大,V增大,由理想气体状态方程pVT＝C,得VT＝Cp,图线上的点与原点连线的斜率k＝Vp,当p增大时,k减小.当水银柱完全进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖·吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,VT＝C′,V－T图象也是过原点的倾斜的直线,因为p1＜p2则这段直线斜率减小,故选A.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1.0×105 Pa.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＝1.0×103 kg/m3)(C) A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：湖底压强大约为p0＋ρ水gh,即3个大气压,由气体状态方程,3p0V14＋273＝p0V217＋273,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.3．一定质量的某实际气体,处在某一状态,经下列哪个过程后会回到原来的温度(AD) 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解析：由于此题要经过一系列状态变化后回到初始温度,所以先在p－V坐标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.。
高二物理人教版选修3-3第八章气体单元练习.docx
高二物理人教版选修3-3第八章气体单元练习A.不下降B.下降力C.下降高度小于力D.下降高度大于力如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化 Pf过程，其中气体体积减小的过程为（ ）A. LbB. b-^aC. b-^cD. d-b 4.左端封闭右端开口粗细均匀的倒置〃形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如 图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（ ）A. 气体柱I 长度减小B. 气体柱II 长度将增大C. 左管中水银柱昇将上移D. 右管中水银面将下降5. 如图所示，一两头开口的圆柱形容器竖立在水平面上，上部圆筒较细，下部圆 筒较粗月.足够长.容器下部圆筒屮有一可沿圆筒无摩擦移动的活塞$用细绳通 过测力计尸将活塞提着，容器中盛有一定量的水.现提着活塞的同时使活塞缓 慢地下移.在这一过程中，测力计的读数（ ）A. 一直保持不变B.先变小，然后保持不变C.先变大，然后保持不变D.先变小，然后变大6. 一定质量的某种气体，其压强为只热力学温度为7；下列说法中正确的是（）A. 戶增大时，单位体积内气体分子数一定增大B. T 减小时，单位体积内气体分子数一定增大C. ”的比值增大时，单位体积内气体分子数一定增大 TPD. 二的比值增大时，单位体积内气体分子数可能增大，也可能减小T如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的"卩图象，气体由状态力变 化到状态〃的过程中，气体分子平均速率的变化情况是（ ）8 PAA. 一直保持不变 6B. 一直增大 4 -:\C.先减小后增大 2D.先增大后减小: :■ ■ ▲ AO 2 4 6 8一、单选题1. 如图所示，粗细均匀〃形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将 开关《打开后，放掉些水银，再关闭K,重新平衡后若右端水银下降力，则左管水银面（ ）2.7. 如图，是一定质量的理想气体，在状态变化过程中的"卩图线，气体沿直线 A-Bf— XE 变化，则气体在此变化过程中5个状态对应的最高与最低的 热力学温度之比为（ ）A. 3： 1B. 4： 1C. 5： 4D. 12： 5如图，粗细均匀的〃型玻璃管开口竖直向下，左管插在水银槽中，管内外水银 面高度差为力右管内有一段高度为仇的水银柱，右管口有一塞子斤，拔掉塞 子即可与外界大气连通，初始时屁，将塞子拔掉，稳定后两边水银柱高度 分别变化了△厶、△加，贝U （ ）右管内水银面下降， 右管内水银面下降，△%<△加右管内水银面上升，△仇右管内水银而上升， 9.一定质量的理想气体，经过图中昇力图线所示的状态变化过程，由图线可知（）A. 弭〃过程气体对外做功，压强增大B. 0过程气体对外做功，压强增大C. 兀过程外界对气体做功，分子平均动能不变D. 以过程气体对外做功，分子平均动能增加10. 一定质量的理想气体的三个状态在巴7'图上用仏B, C 三个点表示，如图 所示.试比较气体在这三个状态时的压强6, A ，久的大小关系有（ ）A. Pc>P/i>PAB. P A <P C <P HC. P （>PA >PHD. 无法判断二、多选题11. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为力I,右管有一段 水银柱，高度差为力2,屮间封有一段空气.则 （ ）A. 若大气压升高，力1减小B. 若环境温度升高，厶增大C. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变D. 若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大 如图，竖直放置、开口向上的长试A. B. C. D. 左管内水面上升, 左管内水面上升,左管内水面下降,左管内水而下降,>T则体积增大则压强可能减小 则压强可能增大 则压强可能不变） 温度升高, 温度升高, 温度降低, 温度降低,管内用水银密闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体（A.B.C.D.13.气体压强是由大量气体分子撞击器壁引起的.下列因素中，与气体压强大小有关的是（）A.容器壁的面积B.气体分子的数量C.气体分子的质量D.气体分子的运动速度大小三、计算题14.一热气球体积为以内部充有温度为7；的热空气，气球外冷空气的温度为7；,.已知空气在1个大气压、温度为％时的密度为P。
高中物理选修3-3课本习题详细答案
创作时间：二零二一年六月三十日
第七章：分子动理论
1：物体是由年夜量分子组成的：
2：分子的热运动
3分子间的作用力
4温度和温标
5内能
第八章气体
1气体的等温变动
2气体的等容变动和等压变动
3理想气体的状态方程
4物态变动中的能量交换
第十章热力学定律
1功和内能
①：
②：
④；
⑤；
2热和内能
①；
②；
3热力学第一定律能量守恒定律
①；
②：ห้องสมุดไป่ตู้
③；
④；
⑤；
4热力学第二定律
①；
②；
5热力学第二定律的微观解释
①；
②；
6能源和可继续发展
创作时间：二零二一年六月三十日
人教版高中物理选修3-3第八章 气 体.doc
高中物理学习材料桑水制作第八章气体(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列说法正确的是( )A．气体分子的密度增加B．气体分子的平均动能增加C．气体分子的平均速率增加D．气体分子的势能增加2．一定质量的理想气体被等温压缩时，压强增大，从微观来分析是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲量加大B．器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞次数增多C．气体分子数增加D．气体分子数密度增大3．下述说法正确的是( )A．气体分子的平均动能越大，每个气体分子的温度就越高B．气体的压强是由气体的重力引起的C．封闭容器内气体对各个方向的压强大小相等D．对一定质量的气体，温度改变，体积、压强均不变是不可能的4.图1如图1所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空．分析这一过程，下列表述正确的是( ) ①气球内的气体密度变小，所受重力也变小②气球内的气体密度不变，所受重力也不变③气球所受浮力变大④气球所受浮力不变A．①③B．①④C．②③D．②④5.图2如图2所示是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．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多6．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这个过程可以用图3上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度T A、T B、T C相比较，大小关系为( )图3A．T B＝T A＝T C B．T A>T B>T CC．T B>T A＝T C D．T B<T A＝T C7．对一定质量的理想气体，从状态A开始按下列顺序变化，先等压降温，再等温膨胀，最后等容升温回到状态A，图中曲线为双曲线，能正确表示这一过程的是( )8.图4如图4所示，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20℃和10℃，此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10℃，忽略水银柱及容器的膨胀，则水银柱将( ) A．向左移动B．向右移动C．静止不动D．条件不足，无法判断9．如图5所示是医院给病人输液的部分装置示意图．在输液过程中( )图5A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变10.图6如图6所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是( )A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落题号12345678910 答案二、填空题(本题共2小题，共16分)11．(7分)如图7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＝1.0×105 Pa，则A部分气体的压强p A＝______________Pa.图712．(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8所示，每个坐标系中的两个点都表示相同质量的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．图8(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．三、计算题(本题共4小题，共44分)13．(10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内的氦气压强逐渐减小到此高度处的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48.0℃.求：(1)氦气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积．14．(12分)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)．15.(10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10－3 m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0×105 Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320 K和1.0×105 Pa.(1)求此时气体的体积．(2)再保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104 Pa，求此时气体的体积．16.图9(12分)如图9甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V—T 图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中T A的温度值．(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p—T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．第八章 气 体1．BC [理想气体做等容变化时，由查理定律得，pT＝C ，当温度升高时，其压强增大．故当T 增大时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大．而分子的密度和分子势能都不变，故只有B 、C 正确．]2．BD [理想气体被等温压缩，因温度不变，所以分子的平均动能不变，该气体分子的平均速率不变；而气体被压缩时，气体的体积变小，分子数密度增大，所以单位时间、单位器壁上碰撞的分子数增多，故选项B 、D 正确，A 、C 错误．] 3．CD4．B [由p ρT ＝C 得ρ＝pCT，故热气球内部气体温度升高，其内空气密度减小，整体重力减小；又因浮力F ＝ρ空气gV ，故浮力不变．]5．B [b 状态比a 状态体积大，故单位体积的分子数b 比a 少，D 错；b 状态比a 状态温度高，其分子平均动能较大，而a 、b 压强相等，故相同时间内撞到单位面积上的分子数a 状态较多，B 对．]6．C [由图中各状态的压强和体积的值可知：p A V A ＝p C V C <p B V B ，由pVT＝C 可知，T A ＝T C <T B .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T B >T A ＝T C .]7．A [根据气体状态变化的图象特点分析，B 图中，C →A 过程非等容升温；C 图中A →B 为等容降温，B →C 为等温压缩，C →A 为等压升温；D 图中A →B 为等压升温，B →C 为等容降温，C →A 为等温压缩，只有A 图中，A →B 为等压降温，B →C 为等温膨胀，C →A 为等容升温过程，所以选择A.]8．A [假设水银柱不动，则此问题变为等容变化，设气体原压强为p 、温度为T ，变化后的压强为p ′，温度为T ′，则由p T ＝p ′T ′得p T ＝p ′－p T ′－T ＝ΔpΔT得Δp ＝ΔTTp ，由于开始时右边部分的气体温度低，变化中升高的温度相同，故Δp 右>Δp 左，所以水银柱向左移动．]9．AC [根据连通器原理，两瓶液面等高处压强相等．随着液体的减少，瓶内上方的气体压强减小，大气将通入瓶内，因大气首先是进入A 瓶，所以A 瓶液体先输完．A 瓶上方C 处的压强为p ＝p 0－ρ液gh ，随着h 的减小，C 处压强增大．]10．ACD [环境温度升高，密封气体要膨胀，体积变大，则h 变大；大气压强升高，密封气体体积减小，则h 变小；沿管壁向右管内加水银，密封气体体积减小，压强变大，由p ＝p 0＋ρgh 可知，h 变大；玻璃管自由下落，水银完全失重，密封气体的压强等于外界大气压，故体积增大，高度差h 变大．]11．1.25×105 解析如右图：p B ＝p 0＋p h ＋p L ，而p A ＝p B －p h ，所以p A ＝p B －p h ＝(p 0＋p h ＋p L )－p h＝p 0＋p L ＝1.0×105Pa ＋1976×1.0×105Pa ＝1.25×105Pa.注意压强的求解：(1)气体内部压强处处相等；(2)同种均匀连续的液体中，同一液面上压强相等． 12．(1)A (2)C (3)F解析 甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以V B >V A .乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以p D >p C .丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以T E >T F . 13．(1)7.39m 3 (2)5.54m 3解析 (1)在气球上升至海拔6.50km 高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程．根据玻意耳定律有 p 1V 1＝p 2V 2①式中，p 1＝76.0cmHg ，V 1＝3.50m 3，p 2＝36.0cmHg ，V 2是在此等温过程末氦气的体积．由①式得V 2＝7.39m 3②(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T 1＝300K 下降到与外界气体温度相同，即T 2＝225K ．这是一等压过程，根据盖—吕萨克定律有V 2T 1＝V 3T 2③ 式中，V 3是在此等压过程末氦气的体积．由③式得V 3＝5.54m 314．2.01atm ～2.83atm解析 对于胎内气体，体积不变，根据查理定律，知p 1T 1＝p 2T 2，t 1、p 1分别为－40℃、1.6atm20℃时轮胎的压强为p 2＝T 2T 1p 1＝293233×1.6atm ≈2.01atm若t 3、p 3分别为90℃、3.5atm根据查理定律得p 2′T 2＝p 3T 320℃时轮胎的压强为p 2′＝T 2T 3p 3＝293363×3.5atm ≈2.83atm故胎压范围为2.01atm<p <2.83atm15．(1)3.2×10－3m 3 (2)4.0×10－3m 3解析 (1)以汽缸内封闭气体为研究对象，初始状态：V 1＝3.0×10－3m 3，T 1＝300K ，p 1＝1.0×105Pa末状态：T 2＝320K ，p 2＝1.0×105Pa由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得V 2＝p 1V 1T 2p 2T 1＝3.2×10－3m 3(2)由玻意耳定律p 2V 2＝p 3V 3得V 3＝p 2V 2p 3＝4.0×10－3m 316．(1)200K (2)见解析解析 由图甲所示可以看出，A 与B 的连线的延长线过原点O ，所以A →B 是一个等压变化过程，即p A ＝p B . 根据盖—吕萨克定律可得：V A T A ＝V B T B，所以T A ＝V A V B·T B ＝0.40.6×300K ＝200K (2)由图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得： p B T B ＝p C T C ，所以p C ＝T C T B ·p B ＝400300p B ＝43p B ＝43×1.5×105Pa ＝2.0×105Pa 则可画出由状态A →B →C 的p —T 图象如下图所示．。
(完整word版)高中物理人教版选修3-3课后习题整理
高中物理人教版选修3-3课后习题整理第七章分子动理论7.11. 把一片很薄的均匀薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2×10 3 kg/m 3 时薄膜能在盐水中悬浮。
用天平测出尺寸为10 cm×20 cm的这种薄膜的质量是36 g，请计算这种薄膜的厚度。
2. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每 10 4 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL。
用注射器测得 75 滴这样的溶液为 1 mL。
把 1 滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图 7.1-4 所示。
图中正方形小方格的边长为 1 cm。
(1) 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(2) 油酸膜的面积是多少？(3) 按以上数据，估算油酸分子的大小。
3. 把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。
已知铜的密度为8.9×10 3 kg/m 3 ，铜的摩尔质量为6.4×10 - 2 kg/mol。
4. 在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知氧气的摩尔质量为3.2×10 - 2 kg/mol，1 mol气体处于标准状态时的体积是 2.24×10 - 2 m 3 。
7.22. 以下关于布朗运动的说法是否正确？说明道理。
(1) 布朗运动就是分子的无规则运动。
(2) 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
(3) 一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。
这说明温度越高布朗运动越激烈。
(4) 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。
7.31. 请描述：当两个分子间的距离由小于r 0 逐渐增大，直至远大于r 0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？2. 当两个分子间的距离由图 7.3-2 中的 r 0 逐渐增大时，分子间相互作用力的合力会出现一个极大值。
2019-2020学年高中物理 第8章 气体练习新人教版选修3-3【共8套35页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化课后练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第2节气体的等容变化和等压变化练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第2节气体的等容变化和等压变化课后练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第3节理想气体的状态方程练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第3节理想气体的状态方程课后练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第4节气体热现象的微观意义练习含解析新人教版选修3_32019_2020学年高中物理第8章气体第4节气体热现象的微观意义课后练习含解析新人教版选修3_3气体的等温变化1．(多选)(2019·吉林省吉化一中高二下学期期中)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中( AC )A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变解析：药液从B瓶中流下，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知，气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充，使B瓶液面保持不变，直到A瓶液体全部流入B瓶，所以A瓶液体先用完，故A正确，B错误；A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，液体产生压强减小，因此封闭气体压强增大，故C正确，D错误。
2．(2019·山东省昌乐二中高二下学期检测)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。
新人教版高中物理选修3-3第八章 气体 综合练习
第八章气体综合练习一、知识梳理（课前完成）1．玻意耳定律描述了气体的_______变化规律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成________。
公式：____________，或 __________一定质量的某种气体，等温变化的p-V图象是_______线，称为等温线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线不同。
2．查理定律描述了气体的________变化规律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成________。
公式：________________，或 ___________一定质量的某种气体，等容变化的p-T图象是___________，称为等容线。
一定质量的气体，不同体积下的等容线不同。
3．盖－吕萨克定律描述了气体的_________变化规律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成________比。
公式：___________，或 ___________一定质量的某种气体，等压变化的V-T图象是______________，称为等压线。
一定质量的气体，不同压强下的等压线不同。
4．理想气体的状态方程：一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时，尽管其p、T、V都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值___________。
公式：_____________。
或___________5．气体分子运动的特点：大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布，温度越高，分子的热运动越激烈。
6．气体热现象的的微观意义：从微观的角度看，气体的压强是大量气体分子__________而产生的。
气体分子的平均动能决定于________，分子的密集程度决定于________。
所以：气体压强与________和________有关。
一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的；体积保持不变时，分子的密集程度保持不变；温度升高时，分子的__________增大。
最新人教版高中物理选修3-3第八章同步测试题及答案
最新⼈教版⾼中物理选修3-3第⼋章同步测试题及答案最新⼈教版⾼中物理选修3-3第⼋章同步测试题及答案第⼋章⽓体1 ⽓体的等温变化A 级抓基础1．⼀定质量的⽓体，压强为3 atm ，保持温度不变，当压强减⼩了2 atm ，体积变化了4 L ，则该⽓体原来的体积为( )A.43 L B ．2 L C.83L D ．3 L 解析：设原来的体积为V ，则3V ＝(3－2)(V ＋4)，得V ＝2 L.答案：B2．⼀个⽓泡由湖⾯下20 m 深处缓慢上升到湖⾯下10 m 深处，它的体积约变为原来体积的( )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍解析：⽓泡缓慢上升过程中，温度不变，⽓体等温变化，湖⾯下20 m 处，⽔的压强约为2个标准⼤⽓压(1个标准⼤⽓压相当于10 m⽔产⽣的压强)，故p 1＝3 atm ，p 2＝2 atm ，由p 1V 1＝p 2V 2，得：V 2V 1＝p 1p 2＝3 atm 2 atm＝1.5，故C 项正确．答案：C3.(多选)⼀位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”，他⽤打⽓筒给4只相同的⽓球充以相等质量的空⽓(可视为理想⽓体)，然后将这4只⽓球以相同的⽅式放在⽔平⽊板上，在⽓球的上⽅放置⼀轻质塑料板，如图所⽰．在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中，球内⽓体温度可视为不变．下列说法正确的是( )A ．球内⽓体压强变⼤B ．球内⽓体压强变⼩C ．球内⽓体体积变⼤D ．球内⽓体体积变⼩解析：⽓球被压后，⽓压变⼤，根据玻意⽿定律公式pV ＝C ，故体积缩⼩，即A 、D 正确，B 、C 错误．答案：AD4.如图所⽰，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住⼀定质量的⽓体，缸套和活塞间⽆摩擦，活塞⾯积为S，⼤⽓压强为p0，则封闭⽓体的压强为()A．p＝p0＋MgS B．p＝p0＋（M＋m）gSC．p＝p0－MgS D．p＝mgS解析：以缸套为研究对象，有pS＋Mg＝p0S，所以封闭⽓体的压强p＝p0－MgS，故应选C.对于活塞封闭⽓体类问题压强的求法，灵活选取研究对象会使问题简化．答案：C5.如图所⽰，竖直放置的U形管，左端开⼝，右端封闭，管内有a、b两段⽔银柱，将A、B两段空⽓柱封闭在管内．已知⽔银柱a 长h1为10 cm，⽔银柱b两个液⾯间的⾼度差h2为5 cm，⼤⽓压强为75 cmHg，则空⽓柱A、B的压强分别是多少？解析：设管的横截⾯积为S，选a的下端为参考液⾯，它受向下的压⼒为(p A＋p h1)S，受向上的⼤⽓压⼒为p0S，由于系统处于静⽌状态，则(p A＋p h1)S＝p0S，所以p A＝p0－p h1＝(75－10)cmHg＝65 cmHg，再选b的左下端为参考液⾯，由连通器原理知：液柱h2的上表⾯处的压强等于p B，则(p B＋p h2)S＝p A S，所以p B＝p A－p h2＝(65－5)cmHg＝60 cmHg.答案：65 cmHg60 cmHgB级提能⼒6．各种卡通形状的氢⽓球，受到孩⼦们的喜欢，特别是年幼的⼩孩，⼩孩⼀不⼩⼼松⼿，氢⽓球会飞向天空，上升到⼀定⾼度会胀破，是因为()A．球内氢⽓温度升⾼B．球内氢⽓压强增⼤C．球外空⽓压强减⼩D．以上说法均不正确解析：⽓球上升时，由于⾼空处空⽓稀薄，球外⽓体的压强减⼩，球内⽓体要膨胀，到⼀定程度时，⽓球就会胀破．答案：C7．已知两端开⼝的“”型管，且⽔平部分⾜够长，⼀开始如图所⽰，若将玻璃管稍微上提⼀点，或稍微下降⼀点时，被封闭的空⽓柱的长度分别会()A．变⼤；变⼩B．变⼤；不变C．不变；不变D．不变；变⼤解析：上提时空⽓柱压强不变，空⽓柱的长度不变；下降时空⽓柱压强变⼩，空⽓柱长度变⼤，所以D选项正确．答案：D8．(多选)在室内，将装有5 atm的6 L⽓体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的⽓体相当于(设室内⼤⽓压强p0＝1 atm)() A．5 atm，3 L B．1 atm，24 LC．5 atm，4.8 L D．1 atm，30 L解析：当⽓体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出⽓体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的⽓体相当于5 atm下的4.8 L⽓体，C正确．故应选B、C.答案：BC9.如图所⽰，⼀试管开⼝朝下插⼊盛⽔的⼴⼝瓶中，在某⼀深度静⽌时，管内有⼀定的空⽓．若向⼴⼝瓶中缓慢倒⼊⼀些⽔，则试管将()A．加速上浮B．加速下沉C．保持静⽌D．以原静⽌位置为平衡位置上下振动解析：题图中试管在⽔下某深度处于静⽌状态，浮⼒(等于排开⽔的重⼒)与试管重⼒相平衡．当试管中空⽓压强稍⼤些，即试管稍下移或向⼴⼝瓶中加⽔时，试管内的空⽓被压缩，浮⼒将减⼩，试管将下沉，在下沉的过程中，空⽓所受压强越来越⼤，浮⼒越来越⼩，试管将加速下沉．答案：B10.如图所⽰，两端开⼝的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截⾯积是细管的2倍．管中装⼊⽔银，两管中⽔银⾯与管⼝距离均为12 cm，⼤⽓压强为p0＝75 cmHg.现将粗管管⼝封闭，然后将细管管⼝⽤⼀活塞封闭并将活塞缓慢推⼊管中，直⾄两管中⽔银⾯⾼度差达6 cm为⽌，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)．解析：设粗管中⽓体为⽓体1.细管中⽓体为⽓体2.对粗管中⽓体1：有p0L1＝p1L1′右侧液⾯上升h1，左侧液⾯下降h2，有S1h1＝S2h2，h1＋h2＝6 cm，得h1＝2 cm，h2＝4 cmL1′＝L1－h1解得：p1＝90 cmHg对细管中⽓体2：有p0L1＝p2L2′p2＝p1＋Δh解得：L2′＝9.375 cm因为h＝L1＋h2－L2′解得：h＝6.625 cm答案：6.625 cm11.(2016·海南卷)如图，密闭⽓缸两侧与⼀U形管的两端相连，⽓缸壁导热；U形管内盛有密度为ρ＝7.5×102kg/m3的液体．⼀活塞将⽓缸分成左、右两个⽓室，开始时，左⽓室的体积是右⽓室的体积的⼀半，⽓体的压强均为p0＝4.5×103Pa.外界温度保持不变．缓慢向右拉活塞使U形管两侧液⾯的⾼度差h＝40 cm，求此时左、右两⽓室的体积之⽐．取重⼒加速度⼤⼩g＝10 m/s2，U形管中⽓体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计．解析：设初始状态时⽓缸左⽓室的体积为V01，右⽓室的体积为V02；当活塞⾄⽓缸中某位置时，左、右⽓室的压强分别为p1、p2，体积分别为V1、V2，由玻意⽿定律，得p0V01＝p1V1①p0V02＝p2V2②依题意有V01＋V02＝V1＋V2③由⼒的平衡条件，有p2－p1＝ρgh，④联⽴①②③④式，并代⼊题给数据，得2V21＋3V01V1－9V201＝0，⑤由此解得V1＝32V01(另⼀解不合题意，舍去)⑥由③⑥式和题给条件，得V1∶V2＝1∶1.答案：1∶1第⼋章⽓体2 ⽓体的等容变化和等压变化A 级抓基础1.⼀定质量的⽓体，压强保持不变，下列过程可以实现的是（）A.温度升⾼，体积增⼤B.温度升⾼，体积减⼩C.温度不变，体积增⼤D.温度不变，体积减⼩解析：⼀定质量的⽓体，压强保持不变时，其体积和热⼒学温度成正⽐，则温度升⾼，体积增⼤；温度降低，体积减⼩；温度不变，体积也不发⽣变化，故A 正确.答案：A2.对于⼀定质量的⽓体，在体积不变时，压强增⼤到原来的⼆倍，则⽓体温度的变化情况是（）A.⽓体的摄⽒温度升⾼到原来的⼆倍B.⽓体的热⼒学温度升⾼到原来的⼆倍C.⽓体的摄⽒温度降为原来的⼀半D.⽓体的热⼒学温度降为原来的⼀半解析：⼀定质量的⽓体体积不变时，压强与热⼒学温度成正⽐，即p 1T 1＝p 2T 2，得T 2＝p 2T 1p 1＝2T 1，B 正确. 答案：B3.贮⽓罐内的某种⽓体，在密封的条件下，温度从13 ℃上升到52 ℃，则⽓体的压强（）A.升⾼为原来的4倍B.降低为原来的14C.降低为原来的2225D.升⾼为原来的2522解析：⽓体体积不变，由查理定律p 1p 2＝T 1T 2得p 2p 1＝T 2T 1＝273＋52273＋13＝2522答案：D4.（多选）⼀定质量的理想⽓体在等压变化中体积增⼤了12，若⽓体原来温度是27 ℃，则温度的变化是（）A.升⾼到450 KB.升⾼了150 ℃C.升⾼到40.5 ℃D.升⾼到450 ℃解析：⽓体做等压变化，由盖－吕萨克定律V 1V 2＝T 1T 2得V 1V 1＋12V 1＝273＋27T 2，T 2＝450 K ，ΔT ＝（450－300）K ＝150 K ＝150 ℃，故A 、B 对.答案：AB5.如图为0.3 mol 的某种⽓体的压强和温度关系的pt 图线，p 0表⽰1个标准⼤⽓压，则在状态B 时⽓体的体积为（）A.5.6 LB.3.2 LC.1.2 LD.8.4 L解析：此⽓体在0 ℃时，压强为标准⼤⽓压，所以它的体积应为22.4×0.3 L ＝6.72 L.根据图线所⽰，从p 0到A 状态，⽓体是等容变化，A 状态的体积为6.72 L ，温度为（127＋273）K ＝400 K.从A 状态到B 状态为等压变化，B 状态的温度为（227＋273）K ＝500 K ，根据盖－吕萨克定律V A T A ＝V B T B，得V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L. 答案：D6.⽤易拉罐盛装碳酸饮料⾮常卫⽣和⽅便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸.我们通常⽤的可乐易拉罐容积V ＝355 mL.假设在室温（17 ℃）罐内装有0.9V 的饮料，剩余空间充满CO 2⽓体，⽓体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm ，则保存温度不能超过多少？解析：取CO 2⽓体为研究对象，则：初态：p 1＝1 atm ，T 1＝（273＋17） K ＝290 K.末态：p 2＝1.2 atm ，T 2＝未知量.⽓体发⽣等容变化，由查理定律p 2p 1＝T 2T 1得：T 2＝p 2p 1T 1＝1.2×2901K ＝348 K ， t ＝（348－273）℃＝75 ℃.答案：75 ℃7.⼀个密封的钢管内装有空⽓，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.14atm C.1.2 atm D.56atm 解析：由p 1p 2＝T 1T 2得：1p 2＝273＋20273＋80， p 2≈1.2 atm.答案：C8.⼀定质量的⽓体，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Δp 1，当它由100 ℃升⾼到110 ℃时，所增压强Δp 2，则Δp 1与Δp 2之⽐是（）A.10∶1B.373∶273C.1∶1D.383∶283解析：由查理定律得Δp ＝p TΔT ，⼀定质量的⽓体在体积不变的条件下，Δp ΔT＝恒量，温度由0 ℃升⾼到10 ℃和由100 ℃升⾼到110 ℃，ΔT ＝10 K 相同，故压强的增量Δp 1＝Δp 2，C 项正确.答案：C9.如图所⽰，某同学⽤封有⽓体的玻璃管来测绝对零度，当容器⽔温是30刻度线时，空⽓柱长度为30 cm ；当⽔温是90刻度线时，空⽓柱的长度是36 cm ，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线（）A.－273B.－270C.－268D.－271解析：当⽔温为30刻度线时，V 1＝30S ；当⽔温为90刻度线时，V 2＝36S ，设T ＝t 刻线＋x ，由盖－吕萨克定律得V 1t 1＋x ＝V 2t 2＋x，即30S 30刻线＋x ＝36S 90刻线＋x，解得x ＝270刻线，故绝对零度相当于－270刻度，故选B.答案：B10.（多选）如图所⽰，⼀定质量的空⽓被⽔银封闭在静置于竖直平⾯的U 形玻璃管内，右管上端开⼝且⾜够长，右管内⽔银⾯⽐左管内⽔银⾯⾼h ，能使h 变⼤的原因是（）A.环境温度升⾼B.⼤⽓压强升⾼C.沿管壁向右管内加⽔银D.U 形玻璃管⾃由下落解析：对左管被封⽓体：p ＝p 0＋p h ，由pV T＝k ，可知当温度T 升⾼，⼤⽓压p 0不变时，h 增加，故A 正确；⼤⽓压升⾼，h 减⼩，B 错；向右管加⽔银时，由温度T 不变，p 0不变，V 变⼩，p 增⼤，即h 变⼤，C 正确；U 形管⾃由下落，⽔银完全失重，⽓体体积增加，h 变⼤，D 正确.答案：ACD11.如图所⽰，上端开⼝的圆柱形⽓缸竖直放置，截⾯积为5× 10－3 m 2，⼀定质量的⽓体被质量为2.0 kg 的光滑活塞封闭在⽓缸内，其压强为 Pa （⼤⽓压强取1.01×105 Pa ，g 取10 m/s 2）.若从初温27 ℃开始加热⽓体，使活塞离⽓缸底部的⾼度由0.50 m 缓慢地变为0.51 m ，则此时⽓体的温度为℃.解析：p 1＝F S ＝mg S ＝2×105×10－3Pa ＝0.04×105 Pa ，所以p ＝p 1＋p 0＝0.04×105 Pa ＋1.01×105 Pa ＝1.05×105 Pa ，由盖－吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2，即0.5S 273＋27＝0.51S 273＋t，所以t ＝33 ℃. 答案：1.05×105 3312.容积为2 L 的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa 时，⽤塞⼦塞住，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞⼦被打开了，稍过⼀会⼉，重新把盖⼦塞好，停⽌加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：（1）塞⼦打开前的最⼤压强；（2）27 ℃时剩余空⽓的压强.解析：塞⼦打开前，瓶内⽓体的状态变化为等容变化.塞⼦打开后，瓶内有部分⽓体会逸出，此后应选择瓶中剩余⽓体为研究对象，再利⽤查理定律求解.（1）塞⼦打开前，选瓶中⽓体为研究对象初态：p 1＝1.0×105 Pa ，T 1＝（273＋27）K ＝300 K.末态：p 2＝？，T 2＝（273＋127）K ＝400 K.由查理定律，可得p 2＝T 2×p 1T 1＝400×1.0×105300Pa ≈1.33×105Pa.（2）塞⼦塞紧后，选瓶中剩余⽓体为研究对象.初态：p ′1＝1.0×105Pa ，T ′1＝400 K.末态：p ′2＝？T ′2＝300 K.由查理定律，可得p ′2＝T ′2×p ′1T ′1＝300×1.0×105400 Pa ＝0.75×105Pa.答案：（1）1.33×105Pa （2）0.75×105Pa第⼋章⽓体3 理想⽓体的状态⽅程第⼀课时理想⽓体的状态⽅程A 级抓基础1．(多选)对⼀定质量的理想⽓体( )A ．若保持⽓体的温度不变，则当⽓体的压强减⼩时，⽓体的体积⼀定会增⼤B ．若保持⽓体的压强不变，则当⽓体的温度减⼩时，⽓体的体积⼀定会增⼤C ．若保持⽓体的体积不变，则当⽓体的温度减⼩时，⽓体的压强⼀定会增⼤D ．若保持⽓体的温度和压强都不变，则⽓体的体积⼀定不变解析：⽓体的三个状态参量变化时，⾄少有两个同时参与变化，故D 对；T 不变时，由pV ＝恒量知，A 对；p 不变时，由V T＝恒量知，B 错；V 不变时，由p T＝恒量知，C 错．答案：AD2.关于理想⽓体的状态变化，下列说法中正确的是（）A.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B.⽓体由状态1变化到状态2时，⼀定满⾜⽅程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C.⼀定质量的理想⽓体体积增⼤到原来的4倍，可能是压强减半，热⼒学温度加倍D.⼀定质量的理想⽓体压强增⼤到原来的4倍，可能是体积加倍，热⼒学温度减半解析：⼀定质量的理想⽓体压强不变，体积与热⼒学温度成正⽐，温度由100 ℃上升到200 ℃时，体积增⼤为原来的1.27倍，故A 错误；理想⽓体状态⽅程成⽴的条件为质量不变，B 项缺条件，故错误；由理想⽓体状态⽅程pV T＝恒量可知，C 正确，D 错误. 答案：C3.⼀定质量的⽓体，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，则⽓体最后状态为（） A.12p 0、V 0、32T 0 B.12p 0、32V 0、34T 0 C.12p 0、V 0、34T 0 D.12p 0、32V 0、T 0 解析：在等压过程中，V ∝T ，有V 0T 0＝V 33T 02，V 3＝32V 0，再经过⼀个等容过程，有p 032T 0＝p 02T 3，T 3＝34T 0，所以B 正确. 答案：B4.（多选）⼀定质量的理想⽓体，初始状态为p 、V 、T ，经过⼀系列状态变化后，压强仍为p ，则下列过程中可以实现的是（）A.先等温膨胀，再等容降温B.先等温压缩，再等容降温C.先等容升温，再等温压缩D.先等容降温，再等温压缩解析：根据理想⽓体的状态⽅程pV T＝C ，若经过等温膨胀，则T 不变，V 增加，p 减⼩，再等容降温，则V 不变，T 降低，p 减⼩，最后压强p 肯定不是原来值，A 错；同理可以确定C 也错，正确选项为B 、D.答案：BD5.氧⽓瓶的容积是40 L ，其中氧⽓的压强是130 atm ，规定瓶内氧⽓压强降到10 atm 时就要重新充氧，有⼀个车间，每天需要⽤1 atm 的氧⽓400 L ，这瓶氧⽓能⽤⼏天？（假定温度不变）解析：⽤如图所⽰的⽅框图表⽰思路.由V1→V2：p1V1＝p2V2，V2＝p1V1p2＝130×4010L＝520 L，由p2（V2－V1）＝p3V3，V3＝p2（V2－V1）p3＝10×4801L＝4 800 L，则V3400 L＝12天.答案：12天B级提能⼒6.如图所⽰是⼀定质量的某种⽓体状态变化的pV图象，⽓体由状态A变化到状态B的过程中，⽓体分⼦平均速率的变化情况是（）A.⼀直保持不变B.⼀直增⼤C.先减⼩后增⼤D.先增⼤后减⼩解析：由题图象可知，p A V A＝p B V B，T A＝T B，则A、B在同⼀等温线上.由于离原点越远的等温线温度越⾼，所以A状态到B状态温度应先升后降，故分⼦平均速率先增⼤后减⼩.答案：D7.下图表⽰⼀定质量的理想⽓体，从状态1出发经过状态2和3，最终⼜回到状态1.那么，在如下pT图象中，反映了上述循环过程的是（）解析：由图知：1到2压强不变，2到3体积不变，3到1温度不变.由四个选项中知B正确.答案：B8.（多选）⼀定质量的理想⽓体经历如图所⽰的⼀系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p-T图上都是直线段，ab和cd的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以判断（）A.ab过程中⽓体体积不断减⼩B.bc过程中⽓体体积不断减⼩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解析：由p-T图线的特点可知a、b在同⼀条等容线上，过程中体积不变，故A错；c、d在同⼀条等容线上，过程中体积不变，故C错；在p-T图线中，图线的斜率越⼤与之对应的体积越⼩，因此b→c 的过程体积减⼩，同理d→a的过程体积增⼤，故B、D 均正确.答案：BD9.密封的体积为2 L的理想⽓体，压强为2 atm，温度为27 ℃.加热后，压强和体积各增加20%，则它的最后温度是Ｗ.解析：根据理想⽓体状态⽅程，有p1V1 T1＝p2V2 T2，即2×2300＝2×2（1＋20%）2T2，得T2＝432 K.答案：432 K10.（汽缸类问题）如图所⽰，汽缸长为L＝1 m，固定在⽔平⾯上，汽缸中有横截⾯积为S＝100 cm2的光滑活塞，活塞封闭了⼀定质量的理想⽓体，当温度为t＝27 ℃，⼤⽓压强为p0＝1×105 Pa时，⽓柱长度为l＝90 cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计.（1）如果温度保持不变，将活塞缓慢拉⾄汽缸右端⼝，此时⽔平拉⼒F的⼤⼩是多少？（2）如果汽缸内⽓体温度缓慢升⾼，使活塞移⾄汽缸右端⼝时，⽓体温度为多少摄⽒度？解析：（1）设活塞到达缸⼝时，被封闭⽓体压强为p1，则p1S＝p0S－F由玻意⽿定律得：p0lS＝p1LS解得：F＝100 N（2）温度缓慢升⾼时，⽓体做等压变化，由盖—吕萨克定律得：lS 300 K＝LS 273 K＋t′解得：t′≈60.3 ℃.答案：（1）100 N（2）60.3 ℃第⼋章⽓体3 理想⽓体的状态⽅程第⼆课时理想⽓体状态⽅程的综合应⽤A级抓基础1．空⽓压缩机的储⽓罐中储有1.0 atm的空⽓6.0 L，现再充⼊1.0 atm的空⽓9.0 L．设充⽓过程为等温过程，空⽓可看作理想⽓体，则充⽓后储⽓罐中⽓体压强为()A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atm解析：取全部⽓体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5 atm，。
人教版高中物理选修3-3课后习题 第八章 气体 第八章测评
第八章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的选项中,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.关于理想气体的下列说法正确的是( )A.气体对容器的压强是由气体的重力产生的B.气体对容器的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,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,平均动能越大则温度越高,但如果体积变为很大,压强可能减小,故选项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。
2.已知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,则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,大气压强减小时,内部气体压强不变,则气体将要膨胀,体积增大,故大气压强减小有助于气球体积增大;若压强不变,温度降低时,=C得知,气体的体积将要减小,故温度降低有助根据理想气体状态方程pVT于气球体积减小。
选项A、B、D均错误,C正确。
3.如图所示,元宵佳节,室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛,若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( )A.分子总数减少B.分子的平均动能不变C.压强不变,体积增大D.单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大,灯笼内温度升高,部分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。
人教版高中物理选修3-3：测试卷(八)含答案
高中同步测试卷(八)第八单元热力学第二定律和能源与可持续发展(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程( )A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律2．下列说法正确的是( )A．机械能全部变成内能是不可能的B．第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的3．下列供热方式最有利于环境保护的是( )A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能灶供热4．下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( )A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小5．下列说法中正确的是( )A．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的B．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行C．从单一热源吸取热量，并使之全部变成有用的机械功是不可能的D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体6．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小7．关于“温室效应”，下列说法中正确的是( )A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D．“温室效应”使得土壤酸化8．关于气体向真空中扩散的规律的叙述中正确的是( )A．气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B．气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C．扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D．气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行9．下列现象属于能量耗散的有( )A．利用水能发电转化为电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖10．关于空调机，下列说法中正确的是( )A．制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B．制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C．冷暖空调机不论是制冷还是制暖时，热量总是从低温物体传到高温物体D．以上说法都不对11．在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的( )A．改进热机的生产工艺，总有一天热机的效率可达到100%B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题12.如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则( )A．气体体积膨胀，内能增加B．气体分子势能减小，内能增加C．气体分子势能增大，压强可能不变D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中13．下列说法正确的是( )A．液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，布朗运动越不明显B．温度升高，每个分子的动能都增大，导致分子平均动能增大C．冰箱内低温食品的热量自发地传到了冰箱外高温的空气中D．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小题号12345678910111213答案明、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．)14．(10分)在风力资源丰富的甘肃河西走廊西端的玉门设计建一个大型风力发电场，其单机的额定功率为600 kW.通过实验测得风力发电机的功率与风速的关系曲线如图所示．从图示资料可知：当平均风速大于________m/s时就可以发电，当平均风速达到________m/s时达到额定功率．气象资料显示：河西走廊常年平均风速为v＝12 m/s，则一台风力发电机的年发电量约为________kW·h.15．(12分)据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规．(1)在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低二氧化硫地面浓度．在20世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放的二氧化硫增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面二氧化硫浓度降低了30%之多．请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取，说明其理由．(2)用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？16.(13分)随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重．据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上．在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景．如图所示，是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW.在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流，请你求出：(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？参考答案与解析1．[导学号：65430115] 解析：选D.热力学第一、第二定律是热力学的基本定律，对所有涉及热现象的宏观过程都成立，D项正确，A、B、C项错误．2．[导学号：65430116] 解析：选D.机械能可以全部转化为内能，故A错；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C错；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D项对．3．[导学号：65430117] 解析：选D.煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有的粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染了大气．而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故答案应选D.4．[导学号：65430118] 解析：选A.热力学第二定律是一个统计规律，A对；从热力学第二定律的微观本质看，一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行，B、C错；任何自然过程总是朝着无序程度增大的方向进行，也就是熵增加的方向进行，故D错．所以选A.5．[导学号：65430119] 解析：选BD.绝对零度是永远也达不到的，只能趋近，A错误；由热力学第二定律的微观意义可知B正确；由开尔文表述可知C错误；由克劳修斯表述可知D正确．6．[导学号：65430120] 解析：选C.对于一定质量的理想气体，温度升高，如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错．只有C 对．7．[导学号：65430121] 解析：选BC.“温室效应”的产生是由于石油和煤炭等燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，它的危害是使地面气温上升，两极冰雪融化、海平面上升，淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确．8．[导学号：65430122] 解析：选ACD.气体分子向真空中扩散时，分子数越少，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越大，分子数越多，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越小，则A正确、B错误．扩散到真空中的分子在整个容器中均匀分布的概率最大，即其宏观态对应的微观态最多，并且这一宏观态的无序性最强，C、D正确．9．[导学号：65430123] 解析：选D.能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的能不能称为能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新收集并加以利用，但本题没有指明该光能用来做什么，故不能算能量耗散．火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，属于能量耗散．10．[导学号：65430124] 解析：选AB.空调机制冷，压缩机消耗电能是把热量从低温物体传到高温物体的；空调机制暖时，消耗电能，使发热装置发热，热量从发热的高温物体传递到房间内．11．[导学号：65430125] 解析：选D.热机的效率不可能达到100%，A项错误；绝对零度不可达到，B项错误；汽车尾气中有害气体不会与空气自动分离，C项错误；太阳能可以发电和进行加热，D项正确．12．[导学号：65430126] 解析：选 D.据热力学第二定律知，自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性，D项正确．容器内气体自由膨胀，气体与外界之间不做功也没有热交换，故气体的内能不变，A项不正确．气体分子间作用力很弱，气体体积变化时，气体分子势能可认为不变，B、C项也不正确．13．[导学号：65430127] 解析：选AD.温度升高，分子平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，选项B 错误；压缩机做功，使冰箱内低温食品的热量传到了冰箱外高温的空气中，选项C 错误．14．[导学号：65430128] 解析：由题图可知，横坐标为风速、纵坐标为功率，起点处纵坐标为零，横坐标在2～3之间，所以当平均风速大于2 m/s 时，就有电功率输出，就能发电．再由图线可知，在风速达到14 m/s 时，电功率稳定，所以此时达到额定功率．风速v ＝12 m/s 时，对应电功率为530 kW ，应用W ＝Pt 公式，将数据代入求解整理可得W ＝4.64×106kW ·h.答案：2 14 4.64×10615．[导学号：65430129] 解析：(1)不可取，因为排放总量并没有减少，进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害．(2)煤、石油是不易再生的化石燃料，其资源是有限的，其次，燃烧后产生的有毒气体等严重污染大气，进而形成酸雨，燃烧后产生的CO 2又会造成温室效应．第一，可以用水作为原料来制取氢燃料；其次，氢燃料燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；第三，氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环境，还可循环使用．答案：见解析16．[导学号：65430130] 解析：(1)电动机消耗的电功率 P ＝UI ＝160 V ×12 A ＝1 920 W.(2)由P ＝W t得 W 电＝Pt ＝1 920 W ×60 s ＝115 200 J由题意W 机＝W 电η＝115 200 J ×75 %＝86 400 J又由W ＝Fs 得汽车行驶的距离s ＝W 机F ＝86 400180m ＝480 m. 答案：(1)1 920 W (2)480 m。
2020-2021学年高中人教版物理选修3-3分层训练：第八章 气体 综合检测 Word版含解析
姓名，年级：时间：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 cm3,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．15 B．18C．20 D．257．如图所示为一定质量的理想气体的p . 错误!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 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，错误!作横轴,画出p . 错误!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、错误!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:________。
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人教版高中物理选修3-3第八章第三节练习(时间：30分钟总分：50分)基础夯实一、选择题(1～3题为单选题,4、5题为多选题)1．关于理想气体,下列说法正确的是(C)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解析：理想气体是遵守气体实验定律的气体,A项错误；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是错误的。
2．为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。
有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中的CO2的浓度。
为使CO2液化,最有效的措施是(D)A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温D．增压、降温解析：要将CO2液化需减小体积,根据pVT＝C,知D选项正确。
3．一定质量的理想气体,由状态A(1,3)沿直线AB变化到C(3,1),如图所示,气体在A、B、C 三个状态中的温度之比是(C)A．1∶1∶1 B．1∶2∶3C．3∶4∶3 D．4∶3∶4解析：由pVT＝C知,温度之比等于pV乘积之比,故气体在A、B、C三种状态时的热力学温度之比是3×1∶2×2∶1×3＝3∶4∶3,故选C。
4．关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是(CD)A．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B．气体由状态1变化到状态2时,一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍解析：一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学温度成正比。
温度由100 ℃上升到200 ℃时,体积增大为原来的1.27倍,故A错误；理想气体状态方程成立的条件为质量不变,B项缺条件,故错误。
由理想气体状态方程pVT＝恒量可知,C、D正确。
5．如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则(AD)A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许,则管内气体体积减小D．若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升解析：设被封闭气体的压强为p,选取右管中水银柱为研究对象,可得p＝p0＋p h,选取左管中水银柱为研究对象,可得p＝p0＋p h1,故左管内外水银面的高度差为h1＝h,A正确；气体的压强不变,温度不变,故体积不变,B、C均错；气体压强不变,温度升高,体积增大,右管中水银柱沿管壁上升,D正确。
二、非选择题6．我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录。
在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K。
某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0＝300 K,压强p0＝1 atm,封闭气体的体积V0＝3 m3。
如果将该汽缸下潜至990 m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。
求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m 深的海水产生的压强)。
答案：2.8×10－2 m 3解析：汽缸内的理想气体在深度为990 m 的海水中的压强为p 1＝99010p 0＋p 0＝100 atm此处理想气体温度为T 1＝280 K,根据理想气体状态方程可知：p 0V 0T 0＝p 1V T 1联立代入数值可得：V ＝2.8×10－2 m 37．( ·黑龙江省哈尔滨六中高二下学期期中)如图所示,横截面积相同的绝热气缸A 与导热气缸B 固定于水平面上,由刚性轻杆连接的两绝热活塞与气缸间无摩擦。
两气缸内装有理想气体,初始时A 、B 气缸内气体的体积均为V 0、温度均为T 0。
现缓慢加热A 中气体,达到稳定后停止加热,此时A 中气体压强变为原来的1.5倍。
设环境温度保持不变,求这时气缸A 中气体的体积V 和温度T 。
答案：43V 0 2T 0解析：设初态压强为p 0,膨胀后A 、B 压强相等p B ＝1.5p 0,B 中气体始末状态温度相等p 0V 0＝1.5p 0(2V 0－V A ),解得V A ＝43V 0A 部分气体满足p 0V 0T 0＝1.5p 0V A T A,解得T A ＝2T 0。
能力提升一、选择题(1、2题为单选题,3题为多选题)1．( ·河北省邢台市第一中学高二下学期检测)如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。
现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象( A )解析：当水银柱未进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖·吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,VT＝C,V－T图象是过原点的倾斜的直线。
当水银柱进入细管时,封闭气体的压强逐渐增大,由题可知,T增大,V增大,由理想气体状态方程pVT＝C,得VT＝Cp,图线上的点与原点连线的斜率k＝Vp,当p增大时,k减小。
当水银柱完全进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖·吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,VT＝C′,V－T图象也是过原点的倾斜的直线,因为p1＜p2则这段直线斜率减小,故选A。
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1.0×105 Pa。
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＝1.0×103 kg/m3)(C) A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：湖底压强大约为p0＋ρ水gh,即3个大气压,由气体状态方程,3p0V14＋273＝p0V217＋273,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。
3．一定质量的某实际气体,处在某一状态,经下列哪个过程后会回到原来的温度(AD) 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解析：由于此题要经过一系列状态变化后回到初始温度,所以先在p－V坐标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。
从图线的趋势来看,有可能与原来的等温线相交说明经过变化后能够回到原来的温度。
选项A 、D 正确。
二、非选择题4．( ·河北省邢台市高二下学期期中)一竖直放置的U 形试管,左侧封闭、横截面积为S ,右侧开口、横截面积为2S 。
开始时左、右两侧的水银柱等高,左侧用水银封闭一定质量的理想气体,热力学温度为T 1(未知)。
现缓慢将左侧气体的温度降低到T 2＝280 K,稳定时两管水银柱高度差h ＝6 cm,左侧水银距离管顶L 2＝19 cm,已知大气压强p 1＝76 cmHg 。
求左侧理想气体的初始热力学温度T 1?答案：368 K解析：理想气体在初始状态时,左、右两侧的水银柱等高,设此时左管气体与管顶的距离为L 1,则L 1＝L 2＋23h解得初始状态时左管气体与管顶的距离L 1＝23 cm左侧气体的温度降低到T 2＝280 K 时,设此时左侧理想气体的压强为p 2,p 2＝p 1－p h 解得 p 2＝70 cmHg由理想气体状态方程有p 1L 1S T 1＝p 2L 2S T 2,代入数据,左侧理想气体的初始热力学温度T 1＝368 K 5．教室的容积是100 m 3,在温度是7 ℃,大气压强为1.0×105 Pa 时,室内空气的质量是130 kg,当温度升高到27 ℃时大气压强为1.2×105 Pa 时,教室内空气质量是多少？答案：145.6 kg解析：初态：p 1＝1.0×105 Pa,V 1＝100 m 3,T 1＝(273＋7)K ＝280 K 。
末态：p 2＝1.2×105 Pa,V 2＝？,T 2＝300 K 。
根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得 V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝1.0×105×300×1001.2×105×280m 3＝89.3 m 3, V 2<V 1,有气体流入房间。
m 2＝V 1V 2m 1＝145.6 kg 。
6.( ·辽宁省六校协作体高二下学期期中联考)如图所示,足够长圆柱形气缸开口向上直立于水平面上,气缸的底面积为S ＝2.0×10－3 m 2。
缸内有两个质量为m ＝1 kg 可沿缸内无摩擦滑动的活塞,封闭着两部分理想气体,两活塞间连着一根劲度系数为k ＝1.05×103 N/m 的轻质弹簧,当温度为T 0＝300 K 时两部分气柱的长度均等于弹簧的自由长度l 0＝0.1 m,当气体升温后,B 室的气柱长度变为l 2＝0.2 m 。
(已知大气压强为p 0＝1.0×105 Pa,g ＝10 m/s 2,弹簧始终在弹性限度内)求：(1)初始状态时A 中的气体压强；(2)气体升温后的温度。
答案：(1)1.1×105 Pa (2)900 K解析：(1)法一：对弹簧下方活塞受力分析可得：mg ＋p B S ＝p A S对弹簧上方活塞受力分析可得：mg ＋p 0S ＝p B S两式联立代入数据可得p A ＝1.1×105 Pa法二：直接由整体法可得2mg ＋p 0S ＝p A S代入数据可得p A ＝1.1×105 Pa(2)升温前：对B 室气体初态：p 1＝p 0＋mg S ＝1.05×105 PaV 1＝l 0S T 1＝T 0＝300 K升温后：对B 室气体末态：p 2＝p 0＋mg S ＋k (l 2－l 0)S ＝1.575×105 PaV 2＝l 2Sp1V1 T1＝p2V2T2解得：T2＝900 K。
由理想气体状态方程。