物理（人教版選修33）練習(xí)第08章氣體（單元質(zhì)量評(píng)估）

單元質(zhì)量評(píng)估(二)氣體(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括10個(gè)小題，每小題4分，共40分)1．對(duì)于氣體，下列說(shuō)法中正確的是()A．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子的重力產(chǎn)生的B．氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的C．質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，分子間的平均距離越大D．質(zhì)量一定的氣體，壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度越高，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)越多解析：氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，說(shuō)明分子數(shù)密度越大，分子間的平均距離越小，C項(xiàng)錯(cuò)；質(zhì)量一定的氣體，壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度越高，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)越少，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：B2．在冬季，裝有半瓶熱水的保溫杯經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后，第二天打開(kāi)杯子時(shí)覺(jué)得很緊，其中主要原因是()A．杯蓋因升溫而膨脹B．杯口因溫度降低而收縮變小C．白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大D．杯內(nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小解析：因?yàn)榻?jīng)過(guò)一夜，溫度下降，體積不變，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知杯內(nèi)壓強(qiáng)減小，外界壓強(qiáng)不變，此時(shí)外界壓強(qiáng)大于杯內(nèi)壓強(qiáng)，故杯蓋被壓緊．答案：D3．如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著圖中所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過(guò)程，則該氣體壓強(qiáng)變化是()A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)不變C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大D．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)不變解析：在V－T圖象中，過(guò)原點(diǎn)的直線表示等壓線，直線的斜率越大，氣體的壓強(qiáng)越小，分別做過(guò)a、b、c、d四點(diǎn)的等壓線，則有pb＞pc＞pd＞pa，故A、C項(xiàng)正確．答案：AC4．對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大B．溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的密度一定減小C．壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體的密度一定減小D．溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變解析：一定質(zhì)量的理想氣體，體積不變，壓強(qiáng)增大，根據(jù)pV/T＝C可知?dú)怏w溫度升高，所以氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，A項(xiàng)對(duì)；溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，體積增大，氣體的密度一定減小，B項(xiàng)對(duì)；壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體體積減小，密度增大，C項(xiàng)錯(cuò)；溫度升高，壓強(qiáng)和體積的乘積一定增大，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：AB5．一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度由0℃升高到10℃時(shí)，其體積的增量為ΔV1，當(dāng)它由100℃升高到110℃時(shí)，所增加的體積為ΔV2，則ΔV1與ΔA．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283解析：由蓋—呂薩克定律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項(xiàng)正確．答案：C6．如圖所示，活塞質(zhì)量為m，缸套質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊放在地上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，缸套與活塞無(wú)摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則()A．汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0＋Mg/SB．汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0－mg/SC．內(nèi)外空氣對(duì)缸套的作用力為(M＋m)gD．內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力為mg解析：對(duì)缸套受力分析如圖由力的平衡：pS＝p0S＋Mg所以p＝p0＋eq\f(Mg,S)A對(duì)項(xiàng)，B項(xiàng)錯(cuò)，內(nèi)外空氣對(duì)缸套和活塞的作用力為pS－p0S＝Mg，所以C、D項(xiàng)錯(cuò)．答案：A7.如圖所示，兩端開(kāi)口的玻璃管中有兩段水銀，封閉有一段氣體B，左邊的活塞也封閉了一段氣體A，現(xiàn)將活塞緩慢地向下移動(dòng)，兩氣柱長(zhǎng)度變化是()A．LA不變，LB減小 B．LA增大，LB減小C．LA減少，LB增大 D．LA減小，LB不變解析：A被壓縮，體積減小，LA減小，因pB＝p0＋h不變，所以LB不變．答案：D8．一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度升高，壓強(qiáng)增大的原因是()A．溫度升高后，氣體分子的平均速率變大B．溫度升高后，氣體分子的平均動(dòng)能變大C．溫度升高后，分子撞擊器壁的平均作用力增大D．溫度升高后，單位體積內(nèi)的分子數(shù)變大，撞擊到單位面積器壁上的分子數(shù)增多了解析：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能變大，氣體分子的平均速率也變大，分子撞擊器壁的平均作用力增大，所以壓強(qiáng)增大．答案：ABC9.如圖所示，一根一端封閉的玻璃管開(kāi)口向下插入水銀槽中，管中封閉一定質(zhì)量的氣體，管內(nèi)水銀面低于管外，在溫度不變時(shí)，將玻璃管稍向下插入一些，下列說(shuō)法正確的是()A．玻璃管內(nèi)氣體體積減小B．玻璃管內(nèi)氣體體積增大C．管內(nèi)外水銀面高度差減小D．管內(nèi)外水銀面高度差增大解析：將玻璃向下插入過(guò)程中，假設(shè)管內(nèi)氣體體積不變，則h增大，p＝p0＋ph也增大，由玻意耳定律判斷得V減小，故管內(nèi)氣體體積V不可能不變而是減小，由V減小得p＝p0＋ph增大，所以h也增大．即A、D選項(xiàng)正確．答案：AD10.A、B兩容器分別裝有同種氣體，它們用水平細(xì)玻璃管相連，管中有一段靜止的水銀柱，已知VA＝eq\f(1,4)VB，TA＝eq\f(5,4)TB.現(xiàn)將A中氣體溫度升高20℃，為使水銀柱不動(dòng)，則B中氣體溫度同時(shí)升高()A．20℃ B．C．25℃ D．解析：若水銀柱不動(dòng)，則說(shuō)明兩段氣體都為等容變化對(duì)A中氣體：ΔpA＝eq\f(ΔTA,TA)·pA對(duì)B中氣體：ΔpB＝eq\f(ΔTB,TB)·pB初狀態(tài)：pA＝pB.欲使水銀柱不動(dòng)，需滿足ΔpA＝ΔpB則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、填空題(本題包括3個(gè)小題，共18分)11．(5分)如圖所示是0.2mol的某種理想氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系圖線．圖中AB線與橫軸平行，p0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積應(yīng)為_(kāi)_____L．(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一摩爾氣體的體積是22.4解析：據(jù)題意可知：0℃時(shí)氣體體積V0＝0.2×22.4L＝4.48L則VA＝4.48從A到B，氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)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)如圖所示，一端封閉，一端開(kāi)口，截面積均勻的U形玻璃管AB，管內(nèi)裝有水銀，兩水銀面高度相等，管A內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，今將管B中的開(kāi)口端接到一抽氣機(jī)，抽盡管B內(nèi)水銀面上的空氣，結(jié)果兩水銀面產(chǎn)生18cm的高度差，則A管內(nèi)原來(lái)的氣柱長(zhǎng)度是________cm(設(shè)外界氣壓為72cmHg)．解析：選A內(nèi)氣體為研究對(duì)象，初態(tài)：p1＝p0＝72cmHg；V1＝x·S末態(tài)因B內(nèi)壓強(qiáng)為零，則A內(nèi)壓強(qiáng)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)對(duì)一定質(zhì)量的氣體，在等溫條件下得出體積V與壓強(qiáng)p的數(shù)據(jù)如下表：V/m31.000.500.400.250.20p/(×105Pa)1.453.103.955.987.70(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上(如圖所示)畫(huà)出peq\a\vs4\al(-)eq\f(1,V)圖線，說(shuō)明可得結(jié)論是_______________．(2)由所做圖線，求p＝8.85×105Pa時(shí)該氣體體積是______.(3)該圖線斜率大小和溫度的關(guān)系是______.解析：(1)畫(huà)圖略，圖線為一過(guò)原點(diǎn)的直線，證明玻意耳定律是正確的；(2)0.172(3)斜率越大，該氣體溫度越高．答案：見(jiàn)解析三、計(jì)算題(本題包括4個(gè)小題，共42分)14．(8分)為了測(cè)定湖的深度，將一根試管開(kāi)口向下緩緩壓至湖底，測(cè)得進(jìn)入管中的水的高度為管長(zhǎng)的3/4，湖底水溫為4℃，湖面水溫為10℃，大氣壓強(qiáng)為76解析：試管中被密封的氣體，初狀態(tài)：p1＝76cmHg＝1.01×105Pa，V1，T1＝(273＋10)K；末狀態(tài)：p2＝p0＋ρgh，V2＝eq\f(1,4)V1，T2＝(273＋4)K根據(jù)理想氣體狀態(tài)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)向汽車(chē)輪胎充氣，已知輪胎內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為1.5個(gè)大氣壓，溫度為20℃，體積為20L；充氣后，輪胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大為7.5個(gè)大氣壓，溫度升為25℃.若充入的空氣溫度為20℃解析：以充氣后輪胎內(nèi)的氣體為研究對(duì)象，這些氣體是由原有部分加上充入部分氣體所混合構(gòu)成．輪胎內(nèi)原有氣體的狀態(tài)為：p1＝1.5atm，T1＝293K，V1＝20需充入空氣的狀態(tài)為：p2＝1atm，T2＝293K，V2＝？充氣后混合氣體狀態(tài)為：p＝7.5atm，T＝298K，V＝20由理想氣體狀態(tài)方程的分態(tài)式eq\f(p1V1,T1)＋eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(pV,T)代入數(shù)據(jù)解得V2＝117.5答案：117.516．(12分)如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口的距離均為l＝10.0cm，大氣壓強(qiáng)p0＝75.8cmHg時(shí)，將右側(cè)管口封閉，然后從左側(cè)管口處將一活塞緩慢向下推入管中，直到左右兩側(cè)水銀面高度差達(dá)h＝6.0cm解析：由題給“活塞緩慢向下推入管中”的條件知，過(guò)程是等溫的．左右兩側(cè)被封閉的氣體均作等溫變化，遵守玻意耳定律，而兩部分氣體中間隔著可以流動(dòng)的水銀柱，故它們的壓強(qiáng)之間必有一定的關(guān)系．設(shè)活塞在管內(nèi)移過(guò)的距離為xcm，則左側(cè)氣體體積為(l＋eq\f(h,2)－x)cm柱長(zhǎng)，右側(cè)氣體體積為(l－eq\f(h,2))cm柱長(zhǎng)．取右側(cè)氣體為研究對(duì)象，根據(jù)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.左側(cè)氣柱的壓強(qiáng)為p1＝p2＋h＝eq\f(800,7)cmHg.取左側(cè)氣柱為研究對(duì)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)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài)D