物理（人教版选修33）练习第08章气体（单元质量评估）

单元质量评估(二)气体(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10个小题，每小题4分，共40分)1．对于气体，下列说法中正确的是()A．气体的压强是由气体分子的重力产生的B．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的C．质量一定的气体，温度不变时，压强越大，分子间的平均距离越大D．质量一定的气体，压强不变时，温度越高，单位体积内分子个数越多解析：气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，A项错，B项对；质量一定的气体，温度不变时，压强越大，说明分子数密度越大，分子间的平均距离越小，C项错；质量一定的气体，压强不变时，温度越高，单位体积内分子个数越少，D项错．答案：B2．在冬季，装有半瓶热水的保温杯经过一个夜晚后，第二天打开杯子时觉得很紧，其中主要原因是()A．杯盖因升温而膨胀B．杯口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．杯内气体因温度降低而压强减小解析：因为经过一夜，温度下降，体积不变，根据eq\f(pV,T)＝C可知杯内压强减小，外界压强不变，此时外界压强大于杯内压强，故杯盖被压紧．答案：D3．如图所示为一定质量的理想气体沿着图中所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化是()A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变解析：在V－T图象中，过原点的直线表示等压线，直线的斜率越大，气体的压强越小，分别做过a、b、c、d四点的等压线，则有pb＞pc＞pd＞pa，故A、C项正确．答案：AC4．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变解析：一定质量的理想气体，体积不变，压强增大，根据pV/T＝C可知气体温度升高，所以气体分子的平均动能一定增大，A项对；温度不变，压强减小时，体积增大，气体的密度一定减小，B项对；压强不变，温度降低时，气体体积减小，密度增大，C项错；温度升高，压强和体积的乘积一定增大，D项错．答案：AB5．一定质量的气体，在压强不变的条件下，温度由0℃升高到10℃时，其体积的增量为ΔV1，当它由100℃升高到110℃时，所增加的体积为ΔV2，则ΔV1与ΔA．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283解析：由盖—吕萨克定律eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)，所以ΔV＝eq\f(V,T)ΔT，由于ΔT相同，且eq\f(V,T)相同，故ΔV相同，故C项正确．答案：C6．如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则()A．汽缸内空气的压强等于p0＋Mg/SB．汽缸内空气的压强等于p0－mg/SC．内外空气对缸套的作用力为(M＋m)gD．内外空气对活塞的作用力为mg解析：对缸套受力分析如图由力的平衡：pS＝p0S＋Mg所以p＝p0＋eq\f(Mg,S)A对项，B项错，内外空气对缸套和活塞的作用力为pS－p0S＝Mg，所以C、D项错．答案：A7.如图所示，两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体B，左边的活塞也封闭了一段气体A，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是()A．LA不变，LB减小 B．LA增大，LB减小C．LA减少，LB增大 D．LA减小，LB不变解析：A被压缩，体积减小，LA减小，因pB＝p0＋h不变，所以LB不变．答案：D8．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是()A．温度升高后，气体分子的平均速率变大B．温度升高后，气体分子的平均动能变大C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D．温度升高后，单位体积内的分子数变大，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了解析：一定质量的气体，在体积不变的情况下，单位体积内的分子数不变，温度升高，气体分子的平均动能变大，气体分子的平均速率也变大，分子撞击器壁的平均作用力增大，所以压强增大．答案：ABC9.如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，管中封闭一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是()A．玻璃管内气体体积减小B．玻璃管内气体体积增大C．管内外水银面高度差减小D．管内外水银面高度差增大解析：将玻璃向下插入过程中，假设管内气体体积不变，则h增大，p＝p0＋ph也增大，由玻意耳定律判断得V减小，故管内气体体积V不可能不变而是减小，由V减小得p＝p0＋ph增大，所以h也增大．即A、D选项正确．答案：AD10.A、B两容器分别装有同种气体，它们用水平细玻璃管相连，管中有一段静止的水银柱，已知VA＝eq\f(1,4)VB，TA＝eq\f(5,4)TB.现将A中气体温度升高20℃，为使水银柱不动，则B中气体温度同时升高()A．20℃ B．C．25℃ D．解析：若水银柱不动，则说明两段气体都为等容变化对A中气体：ΔpA＝eq\f(ΔTA,TA)·pA对B中气体：ΔpB＝eq\f(ΔTB,TB)·pB初状态：pA＝pB.欲使水银柱不动，需满足ΔpA＝ΔpB则eq\f(ΔTA,TA)pA＝eq\f(ΔTB,TB)pA，即eq\f(20,\f(5,4)TB)＝eq\f(ΔTB,TB)所以ΔTB＝16℃答案：B二、填空题(本题包括3个小题，共18分)11．(5分)如图所示是0.2mol的某种理想气体的压强与温度的关系图线．图中AB线与横轴平行，p0为标准大气压，则气体在B状态时的体积应为______L．(在标准状态下，一摩尔气体的体积是22.4解析：据题意可知：0℃时气体体积V0＝0.2×22.4L＝4.48L则VA＝4.48从A到B，气体发生等压变化，根据V/T＝恒量得eq\f(4.48L,273＋127)＝eq\f(V,273＋227)，可解得V＝5.6L.答案：5.612．(5分)如图所示，一端封闭，一端开口，截面积均匀的U形玻璃管AB，管内装有水银，两水银面高度相等，管A内封有一定质量的空气，今将管B中的开口端接到一抽气机，抽尽管B内水银面上的空气，结果两水银面产生18cm的高度差，则A管内原来的气柱长度是________cm(设外界气压为72cmHg)．解析：选A内气体为研究对象，初态：p1＝p0＝72cmHg；V1＝x·S末态因B内压强为零，则A内压强p2＝Δh＝18cmHg；而V2＝(eq\f(18,2)＋x)·S＝(9＋x)S由玻意耳定律p1V1＝p2V2得p1×x·S＝18×(9＋x)·S得x＝3答案：313．(8分)对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强p的数据如下表：V/m31.000.500.400.250.20p/(×105Pa)1.453.103.955.987.70(1)根据所给数据在坐标纸上(如图所示)画出peq\a\vs4\al(­)eq\f(1,V)图线，说明可得结论是_______________．(2)由所做图线，求p＝8.85×105Pa时该气体体积是______.(3)该图线斜率大小和温度的关系是______.解析：(1)画图略，图线为一过原点的直线，证明玻意耳定律是正确的；(2)0.172(3)斜率越大，该气体温度越高．答案：见解析三、计算题(本题包括4个小题，共42分)14．(8分)为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的3/4，湖底水温为4℃，湖面水温为10℃，大气压强为76解析：试管中被密封的气体，初状态：p1＝76cmHg＝1.01×105Pa，V1，T1＝(273＋10)K；末状态：p2＝p0＋ρgh，V2＝eq\f(1,4)V1，T2＝(273＋4)K根据理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)得：eq\f(1.01×105V1,283)＝eq\f(1.01×105＋103×10h×\f(1,4)V1,277)可解得h＝30.1答案：30.115．(10分)向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为1.5个大气压，温度为20℃，体积为20L；充气后，轮胎内空气压强增大为7.5个大气压，温度升为25℃.若充入的空气温度为20℃解析：以充气后轮胎内的气体为研究对象，这些气体是由原有部分加上充入部分气体所混合构成．轮胎内原有气体的状态为：p1＝1.5atm，T1＝293K，V1＝20需充入空气的状态为：p2＝1atm，T2＝293K，V2＝？充气后混合气体状态为：p＝7.5atm，T＝298K，V＝20由理想气体状态方程的分态式eq\f(p1V1,T1)＋eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(pV,T)代入数据解得V2＝117.5答案：117.516．(12分)如图所示，内径均匀的U形管中装入水银，两管中水银面与管口的距离均为l＝10.0cm，大气压强p0＝75.8cmHg时，将右侧管口封闭，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差达h＝6.0cm解析：由题给“活塞缓慢向下推入管中”的条件知，过程是等温的．左右两侧被封闭的气体均作等温变化，遵守玻意耳定律，而两部分气体中间隔着可以流动的水银柱，故它们的压强之间必有一定的关系．设活塞在管内移过的距离为xcm，则左侧气体体积为(l＋eq\f(h,2)－x)cm柱长，右侧气体体积为(l－eq\f(h,2))cm柱长．取右侧气体为研究对象，根据玻意耳定律有p0l＝p2(l－eq\f(h,2))解得p2＝eq\f(p0l,l－\f(h,2))＝eq\f(758,7)cmHg.左侧气柱的压强为p1＝p2＋h＝eq\f(800,7)cmHg.取左侧气柱为研究对象，由玻意耳定律得p0l＝p1(l＋eq\f(h,2)－x)，解得x≈6.4cm.答案：6.417．(12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