气体单元检测 人教选修

气体单元检测（人教选修3-3）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小答案：B解析：纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由eq\f(pV,T)＝C(恒量)知封闭气体压强减小，罐紧紧“吸”在皮肤上，B选项正确。2．一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0。这四种途径是①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温可以断定()A．①、②不可能 B．③、④不可能C．①、③不可能 D．①、②、③、④都可能答案：D3．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：月份/月1234567平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.99607月份与1月份相比较，正确的是()A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了答案：D解析：由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，空气分子与地面撞击一次对地面的冲量增大，而压强减小，单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小。所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，因而只有D项正确。4．如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是()A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强增大C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变答案：AC解析：在V－T图象中等压线是过坐标原点的直线。故可在图中作过a、b、c、d四点的等压线(图中虚线)。由理想气体状态方程知eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)。可见，当压强增大时，等压线的斜率k＝eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)变小。由图中比较可解定pa<pd<pc<pb。5.一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是()A．10:1 B．373:273C．1:1 D．383:283答案：C解析：由等容变化规律可知eq\f(Δp,ΔT)＝C，ΔT相等，Δp相等，Δp1:Δp2＝1:1，C对。6.温度计是生活、生产中常用的测温装置。图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为()A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃答案：C解析：由热胀冷缩原理可知A点为80℃，D点为20℃，由题意可知，每格表示4℃，则有色水柱下端表示32℃，选C。7．如图所示为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接。以下选项中正确的是()A．当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1关闭，S2开通B．当橡皮碗被拉伸时，p<p0，S1关闭，S2开通C．当橡皮碗被压缩时，p>p0，S1关闭，S2开通D．当橡皮碗被压缩时，p<p0，S1关闭，S2开通答案：C解析：当橡皮碗被拉伸时，气室内空气体积增大，气室内气体压强减小，p<p0，S1打开，S2关闭；当橡皮碗被压缩时，气室内空气体积减小，气室内气体压强增大，p>p0，S1关闭，S2打开，C选项正确。8．某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在整个实验过程中都是等温的，他根据实验数据绘出了p－eq\f(1,V)的关系图线EF，从图中的图线可以得出()A．如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内B．如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来C．如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来D．如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内答案：AC解析：连接OE、OF，因斜率KOF>KOE，表示(pV)F>(pV)E，知E→F，m增大，F→E，m减小，所以B、D错。9.如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将()A．向右移动 B．向左移动C．不动 D．条件不足，不能确定答案：A解析：假设水银柱不动，A、B气体都作等容变化，由查理定律的变形式Δp＝eq\f(ΔT,T)p得：对A内气体ΔpA＝eq\f(ΔTA,TA)pA；对B内气体ΔpB＝eq\f(ΔTB,TB)pB由题意知，pA＝pB＝p，ΔTA＝ΔTB＝10K，TA＝290K，TB＝300K代入解得ΔpA＝eq\f(p,29)，ΔpB＝eq\f(p,30)，即ΔpA>ΔpB>0，所以水银柱向右移动。10．2012年6月16日“神舟九号”顺利升空(如图所示)，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0＝1atm，温度t0＝27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计的示数为p＝0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是()A．16.2℃ B．32.4℃C．360K D．180K答案：C解析：加速前后，仪器舱内气体作的是等容变化，可以用查理定律求加速时舱内温度。取舱内气体为研究对象，由查理定律得eq\f(300,T2)＝eq\f(1×105,p2) ①取气压计内液面差为研究对象，由牛顿第二定律得p2S－ρSh2g＝ρSh2a，即p2＝0.6×105＋0.6×104×10 ②由①②得p2＝1.2×105(Pa)，T2＝360(K)，故C正确。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11．(5分)如图所示，用线挂着的下方开口的玻璃管和管中长h的水银柱，质量均为m，水银的密度为ρ，被封闭着的空气柱长L，若大气压强为p0，当烧断线的瞬间，玻璃管的加速度为________，下落过程中空气柱的最后长度为________。(设整个过程温度不变)答案：20m/s2(1－eq\f(ρgh,p0))L解析：(1)设此时被封闭气体压强为p1，分析水银柱受力可得p1S＝p0S－mg，分析玻璃管受力可得p0S＝F＋p1S－mg，联立可得F＝2mg。因此，当烧断线的瞬间，玻璃管的加速度为2g，即20m/s2。(2)由玻意耳定律可得(p0－ρgh)L＝p0L′所以L′＝(1－eq\f(ρgh,p0))L。12．(6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1所示，实验步骤如下：①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；②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；③用V－1/p图象处理实验数据，得出如图2所示图线。(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________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－1/p图线不过原点，则V0代表________。答案：(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞活塞及注射器壁导热(3)体积读数值比实际值大V0解析：根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝eq\f(C,p)－V013．(7分)如图所示为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置，A为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中。测量时，被测者尽力吸尽空气，再通过B管用力将气体吹入A中，使A浮起。设整个过程中呼出气体的温度保持不变。(1)呼出气体的分子热运动的平均动能________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)设圆筒A的横截面积为S，大气压强为p0，水的密度为ρ，桶底浮出水面的高度为h，桶内外水面的高度差为Δh，被测者的“肺活量”，即V0＝______。答案：(1)不变(2)eq\f(p0＋ρgΔhh＋ΔhS,p0)解析：(1)由于温度是分子平均动能大小的标志，因为气体温度不变，所以分子平均动能不变。(2)设A中气体压强为p，该部分气体在标准大气压下的体积为V0，由于整个过程中温度不变，由玻意耳定律可得：p0V0＝pV，即p0V0＝(p0＋ρgΔh)(h＋Δh)S被测者的肺活量V0＝eq\f(p0＋ρgΔhh＋ΔhS,p0)三、论述·计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)教室的容积是100m3，在温度是7℃，大气压强为1.0×105Pa时，室内空气的质量是130kg，当温度升高到27℃时大气压强为1.2×105Pa时，教室内空气质量是多少？答案：145.6kg解析：初态：p1＝1.0×105Pa，V1＝100m3，T1＝(273＋7)K＝280K。末态：p2＝1.2×105Pa，V2＝？，T2＝300K。根据理想气体状态方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)得V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1＝eq\f(1.0×105×300×100,1.2×105×280)m3＝89.3m3，V2<V1，有气体流入房间。m2＝eq\f(V1,V2)m1＝145.6kg。15．(10分)中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社会的不断进步，虽然汽车已经进入家庭，但自行车以其轻便、经济、维修方便等独有的优势，依然成为人们目前重要的交通工具之一，轮胎“跑气”是自行车的常见故障之一，现用活塞气筒向一个容积为V的自行车轮胎内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入自行车轮胎内。若胎内原有空气的压强为p，设打入气体的温度不变，则打了n次后自行车轮胎内气体的压强为多大？并解释为何在打气过程中越打越费劲？答案：p＋neq\f(p0V0,V)，打入气的次数越多，轮胎内气体压强越大，再次将气体打入时，需用力越大即越费劲。解析：取胎内原有气体和n次打入的气体为研究对象由玻意耳定律知pV＋np0V0＝pnV所以pn＝p＋n(eq\f(p0V0,V))p0、V0、V、p各量不变，pn越大即打入气的次数越多，需要克服胎内气体对气筒(活塞)的压力越大，感觉越费劲。16．(11分)一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104Pa。(1)求状态A的压强。(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p－T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程。答案：(1)据理想气体状态方程：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)则pA＝eq\f(pDVDTA,VATD)＝4×104Pa(2)p－T图象及A、B、C、D各个状态如图所示。17．(11分)如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1。开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将