高中物理 第八章 气体章末检测3 新人教版选修33.docx
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高中物理 第八章 气体章末检测3 新人教版选修33.docx
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高中物理第八章气体章末检测3新人教版选修33
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.②④
5.
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TA、TB、TC相比较,大小关系为( )
图3
A.TB=TA=TCB.TA>TB>TC
C.TB>TA=TCD.TB 7.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5 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 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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=19cm,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=76cmHg=1.0×105Pa,则A部分气体的压强pA=______________Pa. 图7 12.(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1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km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36.0cmHg,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3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,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3.0×10-3m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa.推动活塞压缩气体,测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa. (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8.0×104Pa,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1.5×105Pa. (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TA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, =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.CD 4.B [由 =C得ρ= ,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: pAVA=pCVC =C可知,TA=TC 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 = 得 = = 得Δp= p,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=p0-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=p0+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: pB=p0+ph+pL,而pA=pB-ph,所以pA=pB-ph=(p0+ph+pL)-ph=p0+pL=1.0×105Pa+ ×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VB>VA.乙图画出的倾斜直线为等压线,斜率越小,压强越大,所以pD>pC.丙图画出的双曲线为等温线,离原点越远,温度越高,所以TE>TF. 13. (1)7.39m3 (2)5.54m3 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 p1V1=p2V2① 式中,p1=76.0cmHg,V1=3.50m3,p2=36.0cmHg,V2是在此等温过程末氦气的体积. 由①式得V2=7.39m3② (2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K.这是一等压过程,根据盖—吕萨克定律有 = ③ 式中,V3是在此等压过程末氦气的体积.由③式得V3=5.54m3 14.2.01atm~2.83atm 解析 对于胎内气体,体积不变,根据查理定律,知 = ,t1、p1分别为-40℃、1.6atm 20℃时轮胎的压强为p2= p1= ×1.6atm≈2.01atm 若t3、p3分别为90℃、3.5atm 根据查理定律得 = 20℃时轮胎的压强为p2′= p3= ×3.5atm≈2.83atm 故胎压范围为2.01atm 15. (1)3.2×10-3m3 (2)4.0×10-3m3 解析 (1)以汽缸内封闭气体为研究对象,初始状态: V1=3.0×10-3m3,T1=300K,p1=1.0×105Pa 末状态: T2=320K,p2=1.0×105Pa 由理想气体状态方程 = 得V2= =3.2×10-3m3 (2)由玻意耳定律p2V2=p3V3得V3= =4.0×10-3m3 16. (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pA=pB. 根据盖—吕萨克定律可得: = , 所以TA= ·TB= ×300K=200K (2)由图甲可知,由B→C是等容变化,根据查理定律得: = ,所以pC= ·pB= pB= pB= ×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.
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