2019高中物理第八章氣體單元測(cè)評(píng)對(duì)點(diǎn)練+鞏固練含解析新人教版.docx

第八章 氣體單元測(cè)評(píng)本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，滿分120分，考試時(shí)間90分鐘。第卷 (選擇題，共50分)一、選擇題(每小題5分，共50分)1如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化是()A氣體的溫度不變B氣體的內(nèi)能增加C氣體分子的平均速率減小D氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁在單位面積上碰撞的次數(shù)不變答案B解析從pV圖象中的AB圖線上看，氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體分子的平均速率增大，單位時(shí)間內(nèi)氣體對(duì)器壁在單位面積上的碰撞次數(shù)增多，故B正確。2(多選)如圖為某人在旅游途中對(duì)同一密封的小包裝食品拍攝的兩張照片，甲圖攝于海拔500 m、氣溫為18 的環(huán)境下，乙圖攝于海拔3200 m、氣溫為10 的環(huán)境下。下列說(shuō)法中正確的是()A甲圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)B甲圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大于乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)C甲圖中小包內(nèi)氣體分子間的引力和斥力都比乙圖中大D甲圖中小包內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能大于乙圖中小包內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能答案BCD解析根據(jù)高度知甲圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大于乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤，B正確；甲圖中分子間的距離比乙圖的小，由氣體分子間的引力和斥力關(guān)系知，C正確；由甲圖中的溫度比乙圖中的高可知，D正確。3如圖所示，A、B兩容器容積相等，用粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管相連，兩容器內(nèi)裝有不同氣體，細(xì)管中央有一段水銀柱，在兩邊氣體作用下保持平衡時(shí)，A中氣體的溫度為0 ，B中氣體溫度為20 ，如果將它們的溫度都降低10 ，則水銀柱將()A向A移動(dòng)B向B移動(dòng)C不動(dòng)D不能確定答案A解析由pp可知p，所以A部分氣體壓強(qiáng)減小得多，水銀柱將左移。4對(duì)于地面所受到的大氣壓強(qiáng)，甲說(shuō)：“這個(gè)壓強(qiáng)就是地面上每平方米面積的上方整個(gè)大氣柱對(duì)地面的壓力，它等于地面上方的這一大氣柱的重力”。乙說(shuō)：“這個(gè)壓強(qiáng)是由地面附近那些做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的空氣分子對(duì)每平方米地面的碰撞造成的”。下列判斷正確的是()A甲說(shuō)得對(duì)B乙說(shuō)得對(duì)C甲、乙說(shuō)的都對(duì)D甲、乙說(shuō)的都不對(duì)答案C解析甲的說(shuō)法是從宏觀上考慮大氣壓強(qiáng)，乙的說(shuō)法是從微觀上考慮大氣壓強(qiáng)，本題從宏觀和微觀的不同角度分別進(jìn)行分析即可。地面上方整個(gè)大氣柱可當(dāng)作一個(gè)有質(zhì)量的物體，大氣柱對(duì)地面的壓力等于大氣柱的重力，因此甲的說(shuō)法正確；大氣柱對(duì)地面的壓強(qiáng)，通過(guò)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的空氣分子對(duì)地面的撞擊產(chǎn)生，因此乙的說(shuō)法也正確。故C正確。5某個(gè)開著窗戶的房間，溫度由8 升高到24 ，室內(nèi)空氣質(zhì)量變化的情況是()A減少了B減少到C減少了D減少到答案C解析室內(nèi)空氣壓強(qiáng)不變，設(shè)房間容積為V，對(duì)原房間內(nèi)氣體，溫度由8 升高到24 體積變?yōu)閂，由蓋呂薩克定律得即VV，VVVV，以減少的氣體為研究對(duì)象，由蓋呂薩克定律得，代入數(shù)據(jù)得VV，即，故質(zhì)量減少了。故C正確。6如圖所示，一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長(zhǎng)，下端(粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體?，F(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近哪個(gè)圖象()答案A解析對(duì)氣體緩慢加熱的過(guò)程中，水銀柱緩慢上升，始終處于平衡狀態(tài)；剛開始，水銀柱完全處在下端，氣體的壓強(qiáng)p1p0gh1保持不變，氣體經(jīng)歷等壓變化，此時(shí)VT圖象是正比例函數(shù)圖象，斜率k1；最終水銀柱將完全處在上端，同理，此時(shí)氣體的壓強(qiáng)p2p0gh2保持不變，氣體經(jīng)歷等壓變化，此時(shí)VT圖象是正比例函數(shù)圖象，圖象的斜率k2，顯然，h1h2，p1k2，選項(xiàng)B、C可排除；在水銀柱經(jīng)過(guò)粗細(xì)交接部位時(shí)，水銀柱的長(zhǎng)度由h1逐漸增大到h2，氣體的壓強(qiáng)也由p1逐漸增大到p2，氣體的體積和溫度也均在變化，顯然，該過(guò)程不是等容過(guò)程，D錯(cuò)誤。A正確。7如圖所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封閉，管內(nèi)各用相同長(zhǎng)度的一段水銀柱封閉了質(zhì)量相等的空氣，a管豎直向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，b管豎直向上做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，c管沿傾角為45的光滑斜面下滑，若空氣溫度始終不變，當(dāng)水銀柱相對(duì)管壁靜止時(shí)，a、b、c三管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度La、Lb、Lc間的關(guān)系為()ALbLcLaBLbLcLcLaDLbLcLa答案D解析設(shè)管橫截面積為S，氣體狀態(tài)變化穩(wěn)定后，對(duì)水銀柱應(yīng)用牛頓第二定律，a管：p0SmgpaSma，ag，解得pap0b管：pbSmgp0Sma，ag，解得pbp0c管：mgsinp0SpcSma，gsina，解得pcp0又因?yàn)槿軆?nèi)空氣質(zhì)量相等，溫度相同，所以三管內(nèi)空氣的pVC，papcLb，D正確。8(多選)如右圖所示，兩端封閉的粗細(xì)均勻的U形管中，封閉兩段氣柱，長(zhǎng)度分別為l1，l2，現(xiàn)讓管在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，下述判斷正確的是()A加速上升時(shí)，l1變長(zhǎng)，l2變短B加速上升時(shí)，l2變長(zhǎng)，l1變短C減速下降時(shí)，l2變長(zhǎng)，l1變短D減速上升時(shí)，l1變短，l2變長(zhǎng)答案BC解析管在豎直方向加速上升和減速下降時(shí)，加速度方向向上，水銀柱超重，減速上升時(shí)失重。加速上升和減速下降時(shí)，右端l1上方水銀質(zhì)量大于左端l2上方水銀質(zhì)量，超重多，故l2變長(zhǎng)，l1變短，B、C正確，A錯(cuò)誤。同理，減速上升時(shí)，右端p1上方水銀失重多，故l1變長(zhǎng)，l2變短，D錯(cuò)誤。9如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量為M的活塞封閉在容器中，活塞與容器間光滑接觸，在圖示三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為T1、T2、T3，則T1、T2、T3的大小關(guān)系為()AT1T2T3BT1T2T2T3DT1T2T3答案B解析以活塞為研究對(duì)象，對(duì)T1、T2狀態(tài)下的氣體有：pSMgp1S，pSMgp2S對(duì)T3狀態(tài)下的氣體有：pSMgmgp3S可以得出：p1p2p3根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：，V1V2則T1T2，V2V3，則T2T3，即T1T2(PV)E，說(shuō)明如果實(shí)驗(yàn)是從E狀態(tài)F狀態(tài)，則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi)；如果實(shí)驗(yàn)是從F狀態(tài)E狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來(lái)，故A、C正確。第卷 (非選擇題，共70分)二、填空題(每小題6分，共24分)11一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，已知其0 時(shí)的壓強(qiáng)為p0，當(dāng)溫度為_ 時(shí)壓強(qiáng)增為2p0，當(dāng)溫度為_ 時(shí)壓強(qiáng)減為。答案2731365解析這是一個(gè)等容變化，由求解可得。12若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過(guò)程變化，其中表示等壓變化的是_(填“A”“B”或“C”)，該過(guò)程中氣體的內(nèi)能_(填“增加”“減少”或“不變”)。答案C增加解析由C，壓強(qiáng)不變時(shí)，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖。13一個(gè)容積是20 L的充滿氧氣的鋼瓶，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)達(dá)1013105Pa，現(xiàn)給40個(gè)容積是5 L的小鋼瓶進(jìn)行充氣，充氣時(shí)漏氣和溫度變化忽略不計(jì)(設(shè)小鋼瓶?jī)?nèi)原來(lái)是真空，充氣后各瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等)，則充氣后瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)是_Pa。答案92103解析對(duì)原來(lái)充滿氧氣的鋼瓶中的氧氣研究：由p1V1p2V2，得p2Pa92103Pa。14如圖，A、B是體積相同的汽缸，B內(nèi)有一導(dǎo)熱的、可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞C，D為不導(dǎo)熱的閥門。起初，閥門關(guān)閉，A內(nèi)裝有壓強(qiáng)p120105Pa，溫度T1300 K的氮?dú)?。B內(nèi)裝有壓強(qiáng)p210105Pa，溫度T2600 K的氧氣。打開閥門D，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡，以V1和V2分別表示平衡后氮?dú)夂脱鯕獾捏w積，則V1V2_。(假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，并與外界無(wú)熱交換，連接汽缸的管道體積可忽略)答案41解析設(shè)活塞C向右移動(dòng)x，最后共同的溫度為T，壓強(qiáng)為p，由理想氣體狀態(tài)方程對(duì)A部分氣體，對(duì)B部分氣體，兩式相比，。三、計(jì)算題(共46分)15(11分)受啤酒在較高壓強(qiáng)下能夠溶解大量二氧化碳的啟發(fā)，科學(xué)家設(shè)想了一個(gè)辦法：用壓縮機(jī)將二氧化碳送入深海底，由于海底壓強(qiáng)很大，海水能夠溶解大量二氧化碳使其永久儲(chǔ)存起來(lái)，這樣就為溫室氣體二氧化碳找到了一個(gè)永遠(yuǎn)的“家”?，F(xiàn)將過(guò)程簡(jiǎn)化如下：在海平面上，開口向上、導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封存有一定量的CO2氣體，用壓縮機(jī)對(duì)活塞施加豎直向下的壓力F，此時(shí)缸內(nèi)氣體體積為V0、溫度為T0。保持F不變，將該容器緩慢送入溫度為T、距海平面深為h的海底，如圖所示。已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞橫截面為S，海水的密度為，重力加速度為g。不計(jì)活塞質(zhì)量，缸內(nèi)的CO2始終可視為理想氣體。(1)求在海底時(shí)CO2的體積；(2)若打開閥門K，使容器內(nèi)一半質(zhì)量的CO2緩慢排出后關(guān)閉閥門，此時(shí)容器的容積變?yōu)榇蜷_閥門前的，則此時(shí)壓縮機(jī)給活塞的壓力F是多大？答案(1)(2)2F(p0gh)S解析(1)在海平面上時(shí)CO2的壓強(qiáng)：pp0距海平面h深處CO2的壓強(qiáng)：p1p0gh由理想氣體狀態(tài)方程得解得：V。(2)以一半質(zhì)量的CO2氣體為研究對(duì)象，溶解后容器內(nèi)CO2的壓強(qiáng)：pp0gh由玻意耳定律得：p1pV由題意得：V聯(lián)立以上各式解得：F2F(p0gh)S。16(11分)已知一定質(zhì)量的理想氣體的初始狀態(tài)的狀態(tài)參量為p1、V1、T1，末狀態(tài)的狀態(tài)參量為p2、V2、T2，且p2p1，V2V1；如圖所示，試用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)出一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程。要求說(shuō)明推導(dǎo)過(guò)程中每步的根據(jù)，最后結(jié)果的物理意義，且在pV圖上用圖線表示推導(dǎo)中氣體狀態(tài)的變化過(guò)程。答案推導(dǎo)過(guò)程見解析解析推導(dǎo)應(yīng)在和狀態(tài)中間加一過(guò)渡狀態(tài)A(pA，V2，T1)，過(guò)程變化如圖所示，由A過(guò)程發(fā)生等溫膨脹，有p1V1pAV2，由A過(guò)程是等容加壓過(guò)程，有，聯(lián)立消去pA，得。17(12分)向汽車輪胎內(nèi)充氣，已知輪胎內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度為20 ，體積為20 L。充氣后，輪胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大為75個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度升高為25 。若充入的氣體的溫度為20 ，壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，問(wèn)：需要充入多少升這樣的空氣？(設(shè)輪胎體積不變)答案117 L解析先以充氣后輪胎內(nèi)氣體為研究對(duì)象p115 atm V1？T1293 K，p275 atmV220 LT2298 K，由理想氣體狀態(tài)方程得：，代入已知數(shù)據(jù)得V198 L。再以需要充入的氣體為研究對(duì)象初狀態(tài) p31 atmV3？末狀態(tài) p415 atmV4V1V278 L由玻意耳定律得p3V3p4V4，代入已知數(shù)據(jù)得V3117 L。18(12分)如圖所示，有兩個(gè)不計(jì)厚度的活塞M、N將兩部分理想氣體A、B封閉在豎直放置的絕熱汽缸內(nèi)，溫度均為27 ，M活塞是導(dǎo)熱的，N活塞是絕熱的，均可沿汽缸無(wú)摩擦地滑動(dòng)，汽缸底部有加熱絲，已知M活塞的質(zhì)量m11 kg，N活塞的質(zhì)量不計(jì)。M、N活塞的橫截面積均為 S2 cm2，初始時(shí)M活塞相對(duì)于汽缸底部的高度h124 cm，N活塞相對(duì)于底部的高度h212 cm?，F(xiàn)將一質(zhì)量m21 kg的小物體放在M活塞的上表面上，活塞下降，穩(wěn)定后B氣體壓強(qiáng)為p2。已知大氣壓強(qiáng)p010105Pa，g取10 m/s2。(1)求穩(wěn)定后B氣體的壓強(qiáng)p2；(2)通過(guò)加熱絲對(duì)B氣體進(jìn)行緩慢加熱，M、N活塞發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)M活塞距離汽缸底部的高度h3216 cm時(shí)，停止加熱。求此時(shí)B氣體的溫度T2。答案(1)20105Pa(2)420 K解析(