2022年-学年度高二物理人教版选修3-3第八章气体单元测试

1、2021-2021 学年度高二物理人教版选修3-3第八章气体单元测试一，单项题（本大题共10 小题,共 40.0 分）1. 如以下图, 为质量恒定的某种气体的p- T 图,A，B，C 三态中体积最大的状态是 （）A. A 状态B. B状态C. C状态D. 条件不足,无法确定2. 确定质量的理想气体,以下状态变化中不行能的是（）A. 使气体温度上升,体积增加,压强增大B. 使气体温度不变,而压强，体积同时增大C. 使气体温度降低,压强减小,体积减小D. 使气体温度上升,体积不变,压强增大3. 用容积为 V1 的活塞式抽气机给容积为V2 的密闭牛顿管抽气, 如抽气过程中气体温度不变,就抽气两次后,

2、牛顿管中剩余气体中的压强是原先的（）22A. （）B. （）C.D.4. 确定质量的理想气体,经图所示方向发生状态变化,在此过程中,以下表达正确选项（）A.12气体体积增大B.31气体体积增大C.23气体体积不变D.312气体体积不断减小5. 封闭在贮气瓶中的某种理想气体,当温度上升时,以下说法中正确选项（容器的热膨胀忽视不计）（）A.密度不变,压强增大B.密度不变,压强减小C.压强不变,密度增大D.压强不变,密度减小6. 如以下图,用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲，乙两部分,甲，乙中分别有质量相等的氮气和氧气在达到平稳时,它们的温度必相等,如分子势能可忽视, 就甲，乙中（ ）A. 气

3、体的压强相等B. 气体分子的平均动能相等C. 气体的内能相等D. 气体分子的平均速率相等7. 容积为 20L 的钢瓶布满氧气后,压强为 150atm,打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为 5L 的小瓶中,如小瓶原先是抽空的,小瓶中充气后压强为 10atm,分装过程中无漏气,且温度不变,那么最多能分装（ ）A. 4 瓶B. 50 瓶C. 56 瓶D. 60 瓶8. 如图甲所示,开口向上的导热气缸静置于水平桌面,质量为m的活塞封闭确定质量气体,如在活塞上 加上质量为 m的砝码,稳固后气体体积减小了V1,如图乙.连续在活塞上再加上质量为m的砝码, 稳固后气体体积又减小了V2,如图丙不计摩擦,环境温度

4、不变,就（）可编辑资料 - - - 欢迎下载A. V1 V2B.V1= V2C. V1 V2D.无法比较 V1 与 V2 大小关系9. 如以下图,竖直放置的弯曲玻璃管a 端封闭, b 端开口,水银将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差为h1，h2，h3 且 h1=h2=h3.K1，K2 为两个阀门, K2 位置与 b 管水银面等高,打开阀门后可与外界大气相通打开K1或 K2,以下判定正确选项（）A. 打开 K1,h1， h2 和 h3 均变为零B. 打开 K1,h1 增大, h2 和 h3 均变为零C. 打开 K2,h1， h2 和 h3 均变为零D. 打开 K2,h1， h2， h3 的长

5、度保持不变10. 高空火箭的仪器舱内, 起飞前舱内气体压强p0 相当于 1 个大气压, 温度 T0=300K舱是密封的,假如火箭以加速度g 竖直起飞,当火箭起飞时,仪器舱内水银气压计的示数为 P1=0.6 P0,如图,就此时舱内气体的压强p 和气体温度 T 分别为（）A. P=P0 T=300KB.P=1.2 P0C. P=0.6 P0 T=300KD.P=0.6 P0二，多项题（本大题共5 小题,共25.0 分）T=360K T=180K11. 如图水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72cm,大气压强为 76cmHg,正确选项（）A. 将管稍上提, h 不变B. 将管稍上提, h

6、 变大C. 将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时,管内外水银面高度差也是70cmD. 将管下插至 C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70cm12. 确定质量的理想气体处于某一初始状态,如要使它经受两个状态变化过程,压强仍回到初始的数值, 就以下过程中可以接受的是（）A.先等容降温,再等温压缩B.先等容降温,再等温膨胀C.先等容升温,再等温膨胀D.先等温膨胀,再等容升温13. 如以下图是确定质量的理想气体的p- V图线,如其状态由A BC A,且 A B等容, B C等压, C A等温,就气体在 A，B，C 三个状态时（）A. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nCB. 气体分子的平

7、均速率vA vB vCC. 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA FB, FB=FCD. 气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是NA NB, NA NC可编辑资料 - - - 欢迎下载14. 确定质量的理想气体经受一系列状态变化,其p-图线如以下图,变化次序由 a bc d a,图中 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（）A. a b,压强减小，温度不变，体积增大B. b c,压强增大，温度降低，体积减小C. c d,压强不变，温度降低，体积减小D. d a,压强减小，温度上升，体积不变15. 如以下图, 绝热隔板

8、 K把绝热的汽缸分成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是 光滑的,两部分中分别盛有相同质量，相同温度的同种理想气体a 和 b现通过电热丝对气体 a 加热一段时间后, a，b 各自达到新的平稳, 以下说法中正确选项 （）A. a 的体积增大了,压强变小了B. a 增加的内能大于 b 增加的内能C. 加热后 a 的分子热运动比b 的分子热运动更猛烈D. b 的体积减小,压强增大,但温度不变三，运算题（本大题共3 小题,共 35.0 分）16. 如图,一端封闭，粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16

9、cm,大气压强 p0=76cmHg（ 1）为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少？（ 2）封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少？17. 如以下图,除气缸右侧壁外其余部分均绝热,轻活塞K与气缸壁接触光滑, K 把密闭气缸分隔成体积相等的两部分,分别装有质量，温度均相同的同种气体a 和 b,原先 a，b 两部分气体的压强为p0，温度为 27° C，体积均为 V现使气体 a 温度保持 27° C不变,气体 b 温度降到 - 48° C,两部分气体始 终可视为理想气体,待活塞重新稳固后,求：最终a 的压强

10、 p，体积 Va可编辑资料 - - - 欢迎下载18. 如以下图为一可以测量较高温度的装置,左右两壁等长的U形管内盛有温度为0的水银,左管上端开口,水银恰到管口,在封闭的右管上方有空气,空气柱高h=24cm现在给空气柱加热,空气膨胀,挤出部分水银,当空气又冷却到0时,左边开口管内水银 面下降了 H=5cm试求管内空气被加热到的最高温度设大气压P0=76cmHg （设管子足够长,右管始终有水银）可编辑资料 - - - 欢迎下载答案和解析【答案】1.C2.B3.A4.D5.A6.B7.C8.C9.D10.B11.BD12.ACD13.CD14.AC15.BC16.解：（ 1）初态压强 P1=（ 7

11、6-16 ） cmHg末态时左右水银面的高度差为16cm- 2×3cm=10cm末状态压强为： P2=76-10 cmHg=66cmHg由理想气体状态方程得： 解得： T2=350K（ 2）加注水银后,左右水银面的高度差为：h=（16+2×2） - l由玻意耳定律得, P1V1 =P3V3,其中 P3=76- （ 20- l ）解得： l =10cm即需向开口端注入的水银柱长度为10cm.17.解：由题意可知b 降温平稳后ab 两部分气体压强仍相等,设为P对 b 气体,加热前压强为：Pb=P0,体积为： Vb=V,温度为： Tb=T0=273+27=300K设降温后气体压强

12、P,温度： T1=273-48=225 K,体积为： V1依据理想气体状态方程得：对 a 气体,初态压强为： Pa=P0,体积为： Va0 =V,温度为： Ta=T0=300K末态压强为 P,体积为： Va=2V- V1由于隔板绝热, a 做等温变化,由玻意耳定律得：PaVa0=PVa联立得：,.答：最终 a 的压强是，体积是18.解：由题意知,初状态：P1=76+24=100cmHg, V1=24S, T1=273K,设温度又冷却到 0时,两边水银柱高度差是h,就末状态 P3=76+ hcmHg, V3=（ 5+ h） S, T3=273K,由理想气体状态方程得：=,代入数据解得： h=20

13、cm, V3=25S.设气体温度最高时为T2,此时各状态参量为： V2 =30S, P2=76+30=106cmHg,由理想气体状态方程得：=, 代入数据解得： T2=361.7 K.答：管内空气被加热到的最高温度为361.7 K【解析】可编辑资料 - - - 欢迎下载1. 解：依据数学学问可知,图中各点与原点连线的斜率等于,可知, C状态的 最小,依据气体状态方程=C得知, C状态气体的体积最大故C正确 应选 C依据气体状态方程=C和数学学问,分析体积的变化图中各点与原点连线的斜率等于 解决此题的关键是灵敏运用数学学问分析物理问题,并要把握气态方程,属于基础题2. 解： A，使气体温度 T

14、上升,体积 V增加,由=C可知,压强 p 可能增大,故 A 正确.B，使气体温度 T 不变,由=C可知,压强 p，体积 V不能同时增大,故B 错误.C，使气体温度 T 降低,压强 p 减小,由=C可知,体积V可能减小,故 C正确. D，使气体温度 T 上升,体积 V 不变,由=C可知,压强p 增大,故 D正确.此题选错误的,应选：B依据理想气体状态方程：=C分析答题此题考查了判定气体状态变化是否能够发生,气体状态发生变化时要遵守气体状态方程,依据气体各状态参量的变化情形，应用理想气体状态方程即可正确解题3. 解：设容器内气体压强为p,就气体初始状态参量为：p1, V2,第一次抽气过程,由玻意耳

15、定律得：p1V2=p2V2+P2V1其次次抽气过程,由玻意耳定律得：p2V2=p3V2+P3V1联立解得： p3=. 应选： A气体发生等温变化,应用玻意耳定律可以求出容器内气体的压强此题是变质量问题,对于变质量问题,神奇选择争论对象,把变质量问题转化为质量不变问题,应用玻意耳定律可以解题4. 解： A，12气体做等温变化,压强增大,依据玻意而定律知,体积减小,故A错误.B，31 气体做等压变化,温度降低,依据盖吕萨克定律可知,体积减小,故B 错误.C，23 依据理想气体状态可知,2 的压强大,温度低, 3 的温度高,压强小,故2 的体积小于 3 的体积, 故 C错误.D，由 AB项分析可知,

16、 312 气体体积不断减小,故D正确.应选： D在 P- T 图象中等容线为过原点的倾斜直线,等压线是平行温度轴的直线,等温线是平行压强轴的直线,然后依据气体试验定律即可判定体积的变化此题考查气体的状态方程中对应的图象,要抓住在P- T 图象中等容线为过原点的倾斜直线,等压线是平行温度轴的直线,等温线是平行压强轴的直线,然后依据气体试验定律即可判定体积的变化5. 解：气体质量不变,体积也不变,故分子数密度确定不变.当温度上升时,气体分子的无规章热运动的平均动能增加,故气体压强增加. 应选： A大量做无规章热运动的分子对器壁频繁，连续地碰撞产生了气体的压强.气体压强由气体分子数的密度和平均动能准

17、备此题可以依据气体压强的微观意义说明,也可以依据理想气体状态方程列式说明,基础题可编辑资料 - - - 欢迎下载6. 解： A：准备气体压强的因素是： （ 1）单位体积内的分子数（ 2）气体分子的平均动能.由于体积相同, 氮气和氧气的质量不同, 故单位体积内的分子数不同.又隔板导热, 温度相同, 气体分子的平均动能相等,故压强不相等故A错误 B：温度是分子平均动能的标志,温度相等,分子平均动能相等故B 正确C：气体的内能等于全部分子的动能和,由于体积相同,氮气和氧气的分子质量不同,所以氮气和氧气的分子数不同,虽然温度相等,气体分子的平均动能相等,但总动能不相等,故C错误 D：隔板导热,温度相同

18、,气体分子的平均动能相等,但氮气和氧气的分子质量不同,所以分子的平均速率不相等故 D错误应选： B准备气体压强的因素是：（1）单位体积内的分子数（2）气体分子的平均动能.气体的内能等于全部分子的动能和.温度是分子平均动能的标志,温度相等,分子平均动能相等此题要求明确：（ 1）准备气体压强的因素.（2）气体的内能等于全部分子的动能和.（3）温度是分子平均动能的标志基础学问确定要打牢7. 解：依据玻意耳定律 p0V0=p（ V0+nV1）,所以 n=56 瓶 应选： C以被封闭气体为争论对象,气体做等温变化,特殊留意被封闭气体末状态体积此题考查等温变化状态方程重点是确定初末状态的各物理量,留意原瓶

19、内气体体积,不要忘了V08. 解：设大气压强为P0,开头时气体的体积是V,活塞静止处于平稳状态, 由平稳条件得： p0S+Mg=pS,气体压强： p=p0+. 就甲状态气体的压强： 乙状态气体的压强：丙状态气体的压强：由玻意耳定律得： p1V1 =p2V2=p3V3得：,所以：. 2 V1所以： V1 V2应选： C对活塞进行受力分析,由平稳条件分别求出几种情形下的气体压强.由玻意耳定律可以求出气体体积,然后比较体积的变化即可此题考查了求气体压强与体积,应用平稳条件与玻意耳定律即可正确解题,要把握应用玻意耳定律解题的思路与方法9. 解：设 h1=h2=h3=h,由图示可知, 中间封闭气体的压强

20、p=p0- h2=p0- hp0,左边气体压强 pa=p- h3=p- h=p0-2 h p0.A，打开 K1,中间部分气体压强等于大气压p0,就 h2 和 h3 均变为零,左边气体压强变大,气体体积减小, h3 增大,故 AB错误.C，打开 K2,各部分气体压强均不变,就h1，h2，h3 均不变,故 C错误, D正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载应选： D依据图示判定各部分气体压强与大气压的关系,然后分析打开阀门后各部分气体压强如何变化,然后依据压强的变化分析答题解决此题有两个结论可以直接应用同一气体的压强处处相等同一液体内部不同点间的压强差由高度差准备分析清楚气体压强如何变化是正确解题

21、的关键10. 解：以 a=g 的加速度匀加速上升时,对气压计内的水银柱,依据牛顿其次定律有： P2 s- mg=map2 s=2mg以气体为争论对象, P1=P0=1atm,T1=300k p2 =, T2m= hS=,所以 P2=1.2 p0依据理想气体状态方程,气体等容变化有：解得： T2=360k就 ACD错误, B正确应选： B以水银柱为争论对象,依据牛顿其次定律列出等式求得P,再依据理想气体状态方程列式求解T 此题关键是依据题意得到各个状态对应的压强，体积，温度中已知量,然后依据理想气体状态方程列式求解未知量11. 解： A，B，在试验中,水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于

22、外界大气压假如将玻璃管向上提,就管内水银柱上方空气的体积增大,由于温度保持不变,所以压强减小,而此时外界的大气压不变,依据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平稳,故管内水银柱的高度增大故A 错误, B正确.C，D，将管下插时,体积变小,由PV=C知,压强变大,故内外液面差变小,故C错误, D正确应选： BD在本试验中,玻璃管内水银柱的高度h 受外界大气压和玻璃管内封闭了一段气体压强的影响玻璃管封闭了一段气体,这一部分空气也会产生确定的压强,而且压强的大小会随着体积的变化而转变, 据此来分析其变化的情形即可在此题的分析中,确定要抓住关键,就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体准备了水

23、银柱高度h 的大小12. 解： A，气体先等容降温,后等温压缩,依据气态方程方程分析可知,气体的压强先减小后增大,初末状态的压强可能相等,故A 正确.B，气体先等容降温,后等温膨胀,依据气态方程方程,分析可知,气体的压强始终减小,其压强不行能回到初始压强故B 错误C，气体先等容升温,后等温膨胀,依据气态方程方程,分析可知,气体的压强先增大后减小,其压强有可能回到初始压强故C正确D，气体先等温膨胀,再等容升温,依据气态方程,分析可知,气体压强先减小后增大,初末状态的压强可能相等,故D正确. 应选： ACD此题中气体经受两个过程,当两个过程压强变化情形相反时,压强有可能回到初始压强,依据理想气体的

24、可编辑资料 - - - 欢迎下载状态方程分析答题应用理想气体状态方程即可正确解题,此题是一道基础题13. 解： A，由图示图象可知, Va=Vb Vc,就单位体积的分子数关系为：na=nb nc ,故 A 错误.B，CA 为等温变化, TA=TC, A B 为等容变化, pA pB,由查理定律可知, TA TB,就 TA=TCTB,分子的平均速率 vA=vCvB,故 B 错误.C，由 B可知, TA=TC TB,分子的平均速率 vA=vC vB,气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA FB=FB, 故 C正确.D，由 A， B可知, na=nbnc, va=vc vb,c 状态分子数密度最

25、小,单位时间撞击器壁的分子数最少,a 与 b状态的分子数密度相等,但a 状态的分子平均速率大,单位时间a 状态撞击器壁的分子数多,就气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数NA NB NC,故 D正确.应选： CD对确定量的理想气体,气体体积越大,分子数密度越小,体积越小分子数密度越大.温度是分子平均动能的标志,温度越高分子平均动能越大,对同种气体分子, 温度越高分子平均速率越大. 分子数密度越大,气体温度越高,单位时间内撞击器壁的分子数越多分子在单位时间内撞击器壁的次数与分子数密度，分子平均速率有关,分子数密度越大,温度越高,分子平均动能越大,单位时间撞击器壁的分子数越多14. 解：A，由理想气体状态方程=C整理得： p= T,在 P- T 图象中 a 到 b 过程斜率不变, CT不变,故说明温度不变.压强减小,体积增大,故A 正确.B，由理想气体状态方程整理得：p= T,可以判定图象上的各点与坐标原点连线的斜率即为,所以 bc 过程中气体体积不断减小,cd 过程中气体体积不断增大,故B 错误C，c d,压强不变,体积减小,就由理想气体状态方