2013届高三单元测试20气体

2013届高三单元测试20——气体第I卷（选择题）一、本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分.1.如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银高度差为h，若缓慢向上提起玻璃管（管口未离开槽内水银面），H和h的变化情况是A．h和H都增大B．h和H都减小C．h增大，H减小D．h减小，H增大2.关于气体的压强，下列说法正确的是A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大C．气体的压强等于垂直器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零3.把一端封闭的粗细均匀的玻璃管放在倾角为300的斜面上，开始时让玻璃管不动，管中有一段16cm长的水银柱将长为20cm长的空气封入管内，如果让玻璃管在斜面上加速下滑，如图所示。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数μ=63，外界大气压强为76cmHg，求玻璃管沿斜面匀加速下滑时，封闭的气柱长度为cm，设斜面足够长，能保证玻璃管稳定匀加速下滑。4.一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时压强为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。可以判定（）A.①②可以B.③④可以C.①③可以D.①②③④都可以5.一定质量的理想气体()A、先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于初始温度B、先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于初始体积C、先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于初始温度D、先等容加热，再等容压缩，其压强必大于初始压强6.一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了AB、BC，最后由C到D状态，下列说法中正确的是（）A．A→B温度升高，体积变大B．B→C压强不变，体积变大C．C→D压强变小，体积变大D．B点的温度最高，C点的体积最大7.已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态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8、下列叙述正确的有（）A．气体的压强越大，分子的平均动能越大B．自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C．外界对气体做正功，气体的内能一定增大。D．温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大。9、如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将其分为两部分，分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是：A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定10.在地面上用高强度的刚性绝热容器封闭一定质量的气体，测得容器内气体压强为1.0×105Pa．现将该容器连同容器内的气体沉入100m深的海水中，已知在海水中每下降10m由于海水重量而增加的压强为1.0×105Pa，则下列说法中正确的是A．容器中气体压强仍为1.0×105PaB．容器中气体压强增加到1.0×106PaC．容器中气体压强增加到1.1×106PaD．条件不足，无法确定容器中气体压强11.一定质量的理想气体处于标准状态下的体积为Vo，分别经过三个不同的过程使体积都增大到2Vo:①等温膨胀变为2Vo，再等容升压使其恢复成一个大气压，总共吸收热量为Q1；②等压膨胀到2Vo，吸收的热量为Q2；③先等容降压到0.5个大气压，再等压膨胀到2Vo，最后等容升压恢复成一个大气压，总共吸收热量Q3，则Ql、Q2、Q3的大小关系是A．Q1=Q2=Q3B．Q1Q2Q3C．Q1Q2Q3D．Q2Q1Q312.如图所示，用导热的固定隔板把一容器隔成体积相等的甲、乙两部分。甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。在达到平衡时，它们的温度相等。若分子势能可忽略，则甲、乙中A．气体的压强相等B．气体的内能相等C．气体分子的平均动能相等D．气体分子的平均速率相等13.一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，设法使其压强增大，则在这一过程中A．气体的密度增加B．气体分子的平均动能增大C．外界对气体做了功D．气体从外界吸收了热量14.用气筒给自行车打气，筒壁的温度会升高，产生这种现象的主要原因是A．气筒的活塞与筒壁摩擦而生热B．筒中气体从筒外吸热后升温，将热量传递给筒壁C．筒壁外周围的空气温度高于筒壁，将热量传递给筒壁D．气筒活塞压缩筒内气体做功，使气体温度升高，将热量传递给筒壁第II卷（非选择题）二、计算题15.（12分）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2求：（1）气柱多长？（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。（活塞摩擦不计）。16.（16分）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10－3m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．（1）求气缸内气体的最终体积；（2）在p—V图上画出整个过程中气缸气体的状态变化。（大气压强为1.0×105Pa）17.一活塞将一定质量的一个大气压的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内,开始时气体体积为V0,温度为270C.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到原来的2/3.温度升高到570C.设大气压P0=1.0×105Pa,活塞与汽缸壁摩擦不计.(1)求此时气体的压强(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0.求此时气体的压强多大？并判断该过程是吸热还是放热。18.（12分）如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像，A到B为等压过程，B到C为等容过程。已知气体在状态A时的压强是1.5×105。（1）根据图像提供的信息，计算图中A状态的温度。（2）请在另一图中做出由状态A经过状态B变为状态C的P—T图像，并在图像相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出具体的计算过程。19（12分）如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为P，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至T'，稳定后A容器的压强为多少？20.如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，则：①在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=？②此过程中气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将(填“吸热”或者“放热”).试卷答案1.A解析：假设上提时水银柱不动，则封闭气体压强减小，在大气压的作用下水银柱上升，而封闭气体由于压强减小，体积增大。2.C解析：由压强的定义SFp，F为垂直于容器壁的压力，S为容器壁上的一块面积；再由气体压强的微观解释可知，这个压力是由于气体分子垂直撞击容器壁产生的平均效果，设时间t内分子对面积为S的容器壁的总冲量为I=Ft，StIp。3.设水银柱和玻璃管的质量分别为m和M，以水银柱和玻璃管为研究对象，根据牛顿第二定律得：（m+M）gsin300―μ（m+M）gcos300=（m+M）a得：a=g/4以水银柱为研究对象，设管的横截面积为S，根据牛顿第二定律得：P0S+mgsin300―PS=ma因为m=ρlS，l=16cm，P0=76cmHg所以管内气体压强为P=P0+ρgl/4=76+16/4=80cmHg有气体等温定律可知（76+8）*20=80LL=22cm4.D5.CD6.C7.B8.B9.A解析：假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度升高△T时，空气柱1的压强由p1增至p'1，△p1=p'1－p1，空气柱2的压强由p2增至p'2，△p2=p'2－p2。由查理定律得：因为p2=p1+h＞p1，所以△p1＜△p2，即水银柱应向上移动。所以正确答案应选A。小结：这类题目只能按等容过程求解。因为水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改变又是两段空气柱压强增量的不同造成的，所以必须从压强变化入手。压强的变化由压强基数（即原来气体的压强）决定，压强基数大，升高相同的温度，压强增量就大。同理，若两段空气柱同时降低相同的温度，则压强基数大的，压强减少量大。就本题而言，水银柱将向下移动。10.A11.C12.C解析：根据温度的微观解释可知C正确。13.AC14.D15.解析：（3）等容变化：P4=P0+MgS=1.4×105PaP3=P25Pa（1分）3434PPTT4433PTTP=653K（2分）或（由114414PLPLTT得：T3=653K同样得分）16.解析：（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，对气体，由玻意耳定律得，p0V0=p1V1，代入数据，得p1=V0p0/V1=2.0×10－3×1.0×105/1.0×10－3Pa=2.0×105Pa（5分）在缓慢加热到127℃的过程中，气体压强保持不变，由盖·吕萨克定律得，V1/T0=V2/T2，∴V2=T2V1/T0=(273+127)×1.0×10－3/273m3=1.47×10－3m3（5分）（2）在整个物理过程中画在p—V图上，如图所示。（6分）17.(1)P2=1.65×105Pa(2)P3=1.1×105Pa吸热18.（1）A到B为等压过程200KVTVT,TVTVBBAABBAA…………（2分）由B到C为等容过程，则BACCBBPP,TPTP又a5BACCp102TPTP……………………（2分）（2）A到B，B到C，CB反向延长线各2分19.正确解析：因为升温前后，A，B容器内的气体都发生了变化，是变质量问题，我们可以把变质量问题转化为定质量问题。我们把升温前整个气体分为（V－△V）和（V+△V）两部分（如图所示），以便升温后，让气体（V—△V）充满A容器，气体（V+△V）压缩进B容器，于是由气态方程或气体实验定律有：错解分析：错解：因为A容器温度升高，所以气体膨胀，有一些会跑到B容器中去，假设有△V的气体迁移至B容器，由气态方程可知：主要是因为研究对象不清楚。我们知道，应用气体定律（如玻意耳定律，查理定律或气态方程等）时，研究对象应该是一定质量的气体，而本题无论是对于A容器，还是B容器，气体的质量都变化。若把△V做为迁移气体，那么，它所对应的压强、温度参量，在两个式子中应该是一致的，而上解式①中为（△V，p'T'），式②中为（△V，p，T），这显然是矛盾的，是研究对象选择不当造成的。20.①气缸内气体的压强不变，由盖•吕萨克定律可知：2211TVTV（2分）h2=7.9cm（1分）②减小（1分），放热（1分）