高中物理人教版 (新课标)选修3第八章 气体综合与测试当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3第八章 气体综合与测试当堂检测题，共6页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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．①③ B．①④ C．②③ D．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＝TC B． TA>TB>TC
C．TB>TA＝TC D．TB7．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
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1.00 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
2．BD
3．CD
4．B
5．B
6．C
7．A
8．A
9．AC
10．ACD
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＝1.0×105 Pa＋eq \f(19,76)×1.0×105 Pa＝1.25×105 Pa.
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)7.39 m3 (2)5.54 m3
解析 (1)在气球上升至海拔6.50 km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＝76.0 cmHg，V1＝3.50 m3，p2＝36.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积．
由①式得V2＝7.39 m3②
(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1＝300 K下降到与外界气体温度相同，即T2＝225 K．这是一等压过程，根据盖—吕萨克定律有eq \f(V2,T1)＝eq \f(V3,T2)③
式中，V3是在此等压过程末氦气的体积．由③式得V3＝5.54 m3
14．2.01 atm～2.83 atm
解析 对于胎内气体，体积不变，根据查理定律，知
eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2)，t1、p1分别为－40℃、1.6 atm
20℃时轮胎的压强为p2＝eq \f(T2,T1)p1＝eq \f(293,233)×1.6 atm≈2. 01 atm
若t3、p3分别为90℃、3.5 atm
根据查理定律得eq \f(p2′,T2)＝eq \f(p3,T3)
20℃时轮胎的压强为p2′＝eq \f(T2,T3)p3＝eq \f(293,363)×3.5 atm≈2.83 atm
故胎压范围为2.01 atm15．(1)3.2×10－3 m3 (2)4.0×10－3 m3
解析 (1)以汽缸内封闭气体为研究对象，初始状态：V1＝3.0×10－3 m3，T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa
末状态：T2＝320 K，p2＝1.0×105 Pa
由理想气体状态方程eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2) 得V2＝eq \f(p1V1T2,p2T1)＝3.2×10－3 m3
(2)由玻意耳定律p2V2＝p3V3得V3＝eq \f(p2V2,p3)＝4.0×10－3 m3
16．(1)200 K (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：eq \f(VA,TA)＝eq \f(VB,TB)，
所以TA＝eq \f(VA,VB)·TB＝eq \f(0.4,0.6)×300 K＝200 K
(2)由图甲可知，由B→C是等容变化，根据查理定律得：
eq \f(pB,TB)＝eq \f(pC,TC)，所以pC＝eq \f(TC,TB)·pB＝eq \f(400,300)pB＝eq \f(4,3)pB＝eq \f(4,3)×1.5×105 Pa＝2.0×105 Pa
则可画出由状态A→B→C的p—T图象如下图所示．

题号
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10
答案