2019-2020学年高中物理 阶段测试卷4 粤教版选修3-3

1 阶段测试阶段测试 4 4 气体实验定律气体实验定律 一 选择题 本题共 9 小题 每题 6 分 共 54 分 在每小题中 第 1 4 题只有一项符 合题目要求 第 5 9 题有多项符合题目要求 全部选对的得 6 分 选对但不全的得 3 分 有选错的得 0 分 1 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 高度为 h1 它封闭了一定质量的气体 这时管下端开口处内 外水银面的高度差为h2 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 h2变长b h2变短 c h1上升d h1下降 答案 d 被封闭气体的压强p p0 h1 p0 h2 故h1 h2 随着大气压强的增大 被封闭气体的压强也增大 因温度不变 由玻意耳定律可知气体的体积减小 空气柱长度 变短 但水银柱h1长度不变 所以h1液柱下降 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 a支管中有一段长为h的水银柱保持静止 下列说法中正确的是 a b管内水银面比管外水银面高h b b管内水银面比管外水银面高hcos c b管内水银面比管外水银面低hcos d 管内封闭气体的压强比大气压强大hcos 水银柱 答案 b 以a管中的水银柱为研究对象 则有 p ghcos s p0s b管内空 气压强p p0 ghcos 显然p p0 且b管内水银面要比槽内水银面高出hcos 故 b 正确 3 一定质量的气体 如果保持它的压强不变 降低温度 使它的体积变为 0 时体 积的 则此时气体的温度为 1 n a b 273 n 273 1 n n 2 c d 273n n 1 273 n 1 n 答案 c 根据盖 吕萨克定律 在压强不变的条件下 v1 v0 1 t 273 即根据题意 v0 v0 n 1 t 273 整理后得t 273 n 1 n 4 如图 一端开口 另一端封闭的玻璃管水平放置 管内用水银柱封闭了一定量的气 体 按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态 该气体的 a 压强增大 体积减小b 压强减小 体积减小 c 压强增大 体积增大d 压强减小 体积增大 答案 a 水平位置时的气体的压强p1 p0 开口向上时气体的压强 p2 p0 gh 可知向上竖起的过程中 气体的压强增大 体积减小 故 a 正确 b c d 错误 5 如图所示 四个两端封闭 粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开 按图中 标明的条件 当玻璃管水平放置时 水银柱处于静止状态 如果管内两端的空气都升高相 同的温度 则水银柱向左移动的是 答案 cd 假设升温后水银柱不动 则气体压强要增大 由查理定律的变形式得压 强的增加量 p p 而各管内原来两端的空气压强相同 温度变化也相同 所以 p t t 即t高 p小 也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动 故 c d 正确 1 t 6 如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管 水银柱将气体分隔成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 va vb 压强变化量 3 为 pa pb 对液面压力的变化量为 fa fb 则 a 水银柱向上移动了一段距离b va pbd fa fb 答案 ac 首先假设液柱不动 则a b两部分气体发生等容变化 由查理定律的 分比形式 p p可知 对气体a有 pa pa 对气体b有 pb pb 又初始 t t ta ta tb tb 状态满足pa pb h 可见当 ta tb时 pa pb 因此 fa fb 液柱将向上移动 a c 正确 d 错误 由于气体的总体积不变 因此 va vb b 错误 7 一定质量的某种理想气体经历如图所示的一系列过程 ab bc cd和da这四个过 程在p t图上都是直线段 其中ab的延长线通过坐标原点o bc垂直于ab cd平行于 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增大 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 答案 cd 四条直线段只有ab段是等容过程 a 错误 连接ob oc和od 则 ob oc od都是一定质量的理想气体的等容线 依据p t图中等容线的特点 斜率越大 气体体积越小 比较这几条图线的斜率 即可得出va vb vd vc 故 c d 正确 8 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 a 弯管左管内外水银面的高度差为h b 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 则右管内的水银柱沿管壁下降 d 若环境温度升高 则右管内的水银柱沿管壁上升 4 答案 ad 管内气体压强为p p0 h 所以左管内外水银面高度差为h a 正确 当弯管向上移动时 管内气体压强不变 所以气体体积不变 b 错误 当弯管向下移动时 由于气体体积保持不变 所以右管内的水银柱沿管壁上升 c 错误 当温度升高时 管内 气体体积增大 右管内的水银柱将沿管壁上升 d 正确 9 对于一定量的理想气体 下列说法正确的有 a 若气体的压强和体积都不变 其内能也一定不变 b 若气体的内能不变 其状态也一定不变 c 若气体的温度随时间不断升高 其压强也一定不断增大 d 气体温度每升高 1 k 所吸收的热量与气体经历的过程有关 e 当气体温度升高时 气体的内能一定增大 答案 ade 由理想气体的状态方程可知 若气体的压强和体积都不变 则其温度 不变 其内能也一定不变 故 a 正确 若气体的内能不变 则气体的温度不变 气体的压 强与体积可能发生变化 气体的状态可能变化 故 b 错误 由理想气体的状态方程可知 若气体的温度 t 随时间升高 体积同时变大 其压强可能不变 故 c 错误 气体绝热压缩 或膨胀时 气体不吸热也不放热 气体内能发生变化 温度升高或降低 在非绝热过程中 气体内能变化 要吸收或放出热量 由此可知气体温度每升高 1 k 所吸收的热量与气体经 历的过程有关 故 d 正确 理想气体内能由温度决定 当气体温度升高时 气体的内能一 定增大 故 e 正确 二 非选择题 本题共 3 小题 共 46 分 10 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 在坐标系上描点直观地表示这两个参量的数值 如图所示 三个坐标系中 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 1 p t图象中 图甲 a b两个状态 状态体积小 2 v t图象中 图乙 c d两个状态 状态压强小 3 p t图象中 图丙 e f两个状态 状态温度低 答案 1 a 2 c 3 f 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vb va 图乙画出的 倾斜直线为等压线 斜率越小 压强越大 所以pd pc 图丙画出的双曲线为等温线 离原 5 点越远 温度越高 所以te tf 11 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 质量的空气封存在封闭端内 空气柱长 4 cm 水银柱高 58 cm 水银进入封闭端长 2 cm 如图所示 温度为 87 大气压强为 75 cmhg 求 1 此时封闭端内空气柱的压强p1 2 要使空气柱的长度变为 3 cm 温度必须降低到多少度 答案 1 133 cmhg 2 5 解析 1 封闭空气柱的压强为 p1 p0 ph 75 58 cmhg 133 cmhg 2 设玻璃管的横截面积为s 对空气柱 初态 p1 133 cmhg v1 4s t1 273 87 k 360 k 末态 空气柱长度变为 3 cm 则水银柱高度变为 57 cm 对空气柱 p2 p0 ph 75 57 cmhg 132 cmhg v2 3s 由 得t2 268 k 5 p1v1 t1 p2v2 t2 12 如图所示 一水平放置的柱形汽缸内用活塞封闭着一定质量的气体 初温为 27 体积为 100 cm3 活塞的横截面积为 10 cm2 开始时 内 外气体压强均为 105 pa 活 塞与缸壁的最大静摩擦力ff 5 n 1 当温度升高到 37 时 气体的体积为多大 2 若将温度升高到 127 气体的体积又是多大 答案 1 100 cm3 2 127 cm3 解析 1 要使活塞移动 应使活塞内 外的压力差大于 5 n 设压强需增大到p 则 p p1 105 pa pa 1 05 105 pa ff s 5 10 10 4 设温度升到 37 时气体体积保持不变 这时压强为p2 根据查理定律 得 p1 t1 p2 t2 6 p2 p1 105 pa 1 03 105 pa t2 t1