【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-3：第八章《气体》章末检测

《气体》章末检测(时间：60分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)1．下图是氧气分子在不同温度(0℃和100A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的上升，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的上升，氧气分子中速率小的分子所占的比例高D．随着温度的上升，氧气分子的平均速率变小解析温度上升，分子的平均动能增大，质量不变，分子的平均速率增大，每个分子的速率不肯定增大，A正确，B、C、D错误．答案A2．如图所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a、b、c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为()A．Lb＝Lc＝La B．Lb＜Lc＜LaC．Lb＞Lc＞La D．Lb＜L解析以液柱为争辩对象，分析受力，对a：由牛顿其次定律得mg＋p0S－paS＝mg得pa＝p0对b：pbS－mg－p0S＝mg得pb＝p0＋eq\f(2mg,S)>p0对c：mgsinθ＋p0S－pcS＝mg·sinθ得pc＝p0由抱负气体状态方程可知，Lb<Lc＝La，故D选项正确．答案D3．对于肯定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化状况是()A．气体的摄氏温度上升到原来的二倍B．气体的热力学温度上升到原来的二倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半解析肯定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，得T2＝eq\f(p2T1,p1)＝2T1，B正确．答案B4．(多选题)肯定质量的抱负气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强上升，达到平衡状态Ⅱ，则()A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大B．状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大D．状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大解析由抱负气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，T2<T1，p2>p1，可知V2<V1，故B、C选项正确．答案BC5．将一根长75cm、两端开口、粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中，露出水银面部分的长度为27cm，此时大气压强为75cm汞柱，然后用手指封闭玻璃管上端，把玻璃管渐渐地提离水银面，这时留在玻璃管中水银的长度为()A．15cm B．20cmC．30cm D．35cm解析被封闭的气体进行等温变化，如图所示设留在玻璃管中的水银的长度为h，则有p0L1＝(p0－h)(L－h75×27＝(75－h)(75－h)解得h＝30cm.答案C6．如图所示为肯定质量的抱负气体的P－eq\f(1,V)图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是()A．TA>TB＝TC B．TA>TB>TCC．TA＝TB>TC D．TA<TB<TC解析由图象可知A→B为一等容线，依据查理定律eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，由于pA>pB，故TA>TB，B→C为等温线，故TB＝TC，所以A选项正确．答案A7．如图所示，三只相同的试管A、B、C，开口端都竖直插入水银槽中，封口端用线悬挂在天花板上，管内有气体，A管内的水银面比管外高，B管内的水银面比管外低，C管内的水银面和管外相平，三根悬线的拉力TA、TB、TC的关系为()A.TA＝TB＝TC B.TA＞TB＞TCC.TA＞TC＞TB D．无法推断解析三只试管都静止，处于平衡状态，分别进行受力分析，首先对A管，设A管中的水银面高出管外h，管内气体压强为pA，管的横截面为S.A管受重力GA，拉力TA，大气向上压力p0S，管内气体向下压力pAS＝(p0－ρgh)S，则TA＋(p0－ρgh)S＝GA＋p0S所以TA＝GA＋ρghS同理对B管受力分析后，可得出TB＝GB－ρgh′S(B管中水银面低于管外h′)；对C管受力分析得TC＝GC，由于GA＝GB＝GC，所以TA＞TC＞TB.答案C8．已知抱负气体的内能与温度成正比．如图所示的实线为气缸内肯定质量的抱负气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能()A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变解析依据等温线可知，从1到2变化过程中温度先降低再上升，变化规律简单，由此推断B正确．答案B9．有肯定质量的抱负气体，假如要使它的密度减小，可能的方法是()A．保持气体体积肯定，上升温度B．保持气体的压强和温度肯定，增大体积C．保持气体的温度肯定，增大压强D．保持气体的压强肯定，上升温度解析由ρ＝m/V，可知ρ减小，V增大，又由eq\f(pV,T)＝C可知，D选项正确．答案D10.两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中心平衡，假如两边温度都上升A．向右移动 B．向左移动C．不动 D．条件不足，不能确定解析假设水银柱不动，分析A、B两部分气体压强随温度上升如何变化，由抱负气体状态方程eq\f(pA,TA)＝eq\f(pA′,TA＋ΔT)pA′＝eq\f(pATA＋ΔT,TA)＝eq\f(pA×300,290)＝eq\f(30pA,29)eq\f(pB,TB)＝eq\f(pB′,TB＋Δt)得pB′＝eq\f(pB×310,300)＝eq\f(31pB,30)由于pA＝pB，所以pA′>pB′，则汞柱向右移动．答案A第Ⅱ卷(非选择题50分)二、试验题(本题包括2个小题，共14分)11．(8分)用如图所示的试验装置争辩体积不变时气体的压强与温度的关系．当时大气压强为H(cmHg)，封闭有肯定质量的气体的烧瓶，浸在冰水混合物中，使U形管压强计可动管A和固定管B中水银面刚好相平．将烧瓶浸入温度为t的热水中时，B管水银面将________，这时应将A管________(以上两空格填“上升”或“下降”)，使B管中水银面________．登记此时A、B两管中水银面的高度差为h(cm)，此状态下瓶中气体的压强为________(cmHg)．答案下降上升回到原处H＋h12．(6分)若肯定质量的抱负气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”)，该过程中气体内能________(填“增加”“削减”或“不变”)．解析由图象可知A图中压强减小，B图中压强增大；C图中V与T成正比，为等压变化的图象，图为抱负气体的内能只与温度有关，温度上升，内能增加．答案C增加三、计算题(本题包括3个小题，共36分．要求写出必要的文字和重要的演算步骤及各物理量的单位．)13．(10分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡，求活塞a、解析设b向上移动y，a向上移动x,由于两个气室都做等压变化，所以由盖－吕萨克定律有：对于A室系统：eq\f(\f(1,3)LS,400)＝eq\f(\f(1,3)L－xS,300)对于B室系统：eq\f(\f(2,3)LS,400)＝eq\f(\f(2,3)L－y＋xS,300)解得：x＝eq\f(1,12)Ly＝eq\f(1,4)L答案eq\f(1,12)Leq\f(1,4)L14.(12分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将肯定质量的气体和一外形不规章的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开头时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积．解析(1)设物体A的体积为ΔV.T1＝300K，p1＝1.0×105Pa，V1＝60×40－ΔVT2＝330K，p2＝(1.0×105＋eq\f(mg,40×10－4))Pa，V2＝V1T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入数据得m＝4kg(2)由状态2到状态3为等压过程eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)代入数据得ΔV＝640cm3答案(1)4kg(2)640cm315．(14分)如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左边汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开头时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热缸内气体，直至399.3K．求：(1)活塞刚离开B处时的温度TB；(2)缸内气体最终的压强p；(3)在图中画出整个过程的p－V图线．解析(1)活塞离开B前是一个等容过程：eq\f(0.