2020-2021学年人教版物理选修3-3章末综合测评2　气体

1、章末综合测评(二)气体(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分第16题为单选，710题为多选，每小题有3项符合题目要求，选对1个得1分，选对2个得2分，选对3个得4分，每选错1个扣2分，最低得分为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b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

2、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c若温度不变，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；

3、若压强不变，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3如图是竖直放置的上细下粗的密闭细管，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va、vb，压强变化量为pa、pb，对液面压力的变化量为fa、fb，则() a水银柱向下移动了一段距离bvavbcpapbdfafbc假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体a：得，同理知，又因papb，所以papapbpb，即papb，水银柱向上移动向上移动后，水银柱上下液面高度差更大，papbpa2pb2，最终papb，且有fafb，因此选

4、项c正确，a、d错误；因为水银不可压缩，所以vavb，选项b错误4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() aa管内空气柱将变长ba管内空气柱将变短c两管内水银柱高度差不变d两管内水银柱高度差将减小b将b管慢慢提起，可以认为气体温度不变在气体的压强增大时，体积减小，所以气柱将变短，而pap0ph，所以高度差增大故选b.5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h1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() ah2变长b

5、h2变短ch1上升dh1下降d被封闭气体的压强为pp0ph1，或pp0ph2，则始终有h1h2；当p0增大时，被封闭气体的压强增大，由玻意耳定律知，封闭气体的体积应减小，故水银柱h1下降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c设大气压强为p0，封闭气体压强为p，活塞面积为s，斜面倾角为，对活塞列受力平衡方程得psp0smgsin ，故当p0增大时，p增大，由玻意

6、耳定律得，气体体积减小，故选项a错误，c正确；由封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡，则细线拉力、斜面对汽缸的支持力与大气压强的改变没有关系，即细线的张力、斜面对汽缸的支持力不变，故选项b、d错误7如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，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ca状态对应的分子平均动能小d单位体积的分子数a状态较多e单位体积的分子数b状态较多bcd由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间

7、内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故a错，b、c对；一定质量的气体，分子总数不变，vbva，单位体积的分子数a状态较多，故d对8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，下列说法中不正确的是() ab管内水银面比管外水银面高hbb管内水银面比管外水银面高hcos cb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小hcos 高汞柱e管内封闭气体的压强比大气压强大hcos 高汞柱ace以a管中的水银为研究对象，则有pshcos sp0s，b管内压强pp0hcos ，显然pp0，且b管内水

8、银面要比槽内水银面高出hcos .故b、d正确9一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd、da这四段过程在pt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，而cd平行于ab，由图可以判断() aab过程中气体体积不断减小bab过程中气体体积不变cbc过程中气体体积不断增大dcd过程中气体体积不断增大eda过程中气体体积不断增大bdeab的延长线通过坐标原点o，即ab位于同一等容线，所以vavb，a错误，b正确；连线co与do，则c和o、d和o分别位于同一等容线，比较斜率可知vavbvdvc，d、e正确，c错误10用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律

9、a、b管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时a、b两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变() a将烧瓶浸入热水中，应将a管向上移b将烧瓶浸入热水中，应将a管向下移动c将烧瓶浸入冰水中，应将a管向上移动d将烧瓶浸入冰水中，应将a管向下移动e将该装置移到高山上做实验，应将a管向上移ade将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将a管向上移动，增大a、b管中的水银面的高度差，故选项a正确，选项b错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将a管向下移动，增大a、b管中的水银面的高度差，故选项d正确，选项c错误；将该装

10、置移到高山上做实验，大气压减小，气体压强大于外界大气压，要维持体积不变，应将a管向上移动，e正确二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11(6分)如图是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一段气体a，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室b，而其c端则通过针头接入人体静脉(1)若气室a、b中的压强分别为pa、pb，则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为_(2)在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度_(选填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”)解析(1)由于a管与大气相通，气室a中的气体压强pa加上输液瓶中

11、液体的压强等于大气压强，故pap0.由于a管与大气相通，a管上端所处的高度上，液体内部压强等于大气压强，所以b中气体压强pb等于大气压强加上b气室上面输液软管中液体产生的压强，故pbp0.综合比较：pap0pb.(2)只要瓶中有液体，b管上端压强恒定不变，b气室中气体压强pb也恒定不变，那么药液滴注的速度就恒定答案(1)pap0pb(2)恒定12(8分)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甲所示，实验步骤如下：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.用

12、v图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线(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_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)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是抽动油塞缓慢，二要活塞导热性能好答案(1)用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞活塞导热13(10分)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气若氧气的温度保持不变，求

13、这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天解析设氧气开始时的压强为p1，体积为v1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为v2.根据玻意耳定律得p1v1p2v2重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为v3v2v1设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为v0，则有p2v3p0v0设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为v，则氧气可用的天数为nv0/v联立式，并代入数据得n4天答案4天14(12分)如图所示，容积均为v的汽缸a、b下端有细管(容积可忽略)连通，阀门k2位于细管的中部，a、b的顶部各有一阀门k1、k3；b中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞在b的

14、底部；关闭k2、k3，通过k1给汽缸充气，使a中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭k1.已知室温为27 ，汽缸导热(1)打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开k3，求稳定时活塞的位置；(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强解析(1)设打开k2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为v1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0vp1v1(3p0)vp1(2vv1)联立式得v1p12p0.(2)打开k3后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与a中气体的体积之和为v2(v22v)时，活塞下气体压强为p2.由玻意耳定律得

15、(3p0)vp2v2由式得p2p0 由式知，打开k3后活塞上升直到b的顶部为止；此时p2为p2p0.(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从t1300 k升高到t2320 k的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入式得p31.6p0.答案(1)2p0(2)上升直到b的顶部(3)1.6 p015(10分)在两端封闭、粗细均匀的u形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气当u形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l118.0 cm和l212.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmhg.现将u形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边求u形管平放

16、时两边空气柱的长度在整个过程中，气体温度不变解析设u形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2.u形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1和l2.由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)式中为水银密度，g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2两边气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l2由式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm.答案22.5 cm7.5 cm16(14分)如图所示，两汽缸a、b粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；a的直径是b的2倍，a上端封闭，b上端与大气连通；两汽缸除a顶部导热外，其余部分均绝热两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a上升当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，求氧气的压强解析(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动