2019-2020学年高中物理 第八章 气体章末过关检测（二）课件 新人教版选修3-3

章末过关检测(二)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．对一定量的理想气体，下列说法正确的是()A．气体体积是指所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：选B．由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D错误．2.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()A．TⅠTⅡTⅢB．TⅢTⅡTⅠC．TⅡTⅠ，TⅡTⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：选B．曲线下的面积表示分子速率从0→∞所有区间内分子数的比率之和，显然其值应等于1，当温度升高时，分子的速率普遍增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但由于曲线下总面积恒等于1，所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦．所以，TⅢTⅡTⅠ.3．在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对空气泡内气体分子的描述中正确的是()A．气体分子的平均速率不变B．气体分子数密度增大C．气体分子单位时间内撞击气泡与液体界面单位面积的分子数增多D．气体分子无规则运动加剧解析：选A．温度不变，所以分子的平均速率不变，A正确，D错误；此过程为等温过程，由玻意耳定律，由于压强减小，故体积增大，所以单位体积的分子数减少，B、C错误．4．如图中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB，由图可知()A．TB＝2TAB．TB＝4TAC．TB＝6TAD．TB＝8TA解析：选C．对于A、B两个状态应用理想气体状态方程pAVATA＝pBVBTB可得：TBTA＝pBVBpAVA＝3×42×1＝6，即TB＝6TA，C项正确．5.如图所示，在p－T坐标系中的a、b两点，表示一定质量的理想气体的两个状态，设气体在状态a时的体积为Va，密度为ρa，在状态b时的体积为Vb，密度为ρb，则()A．Va＞Vb，ρa＞ρbB．Va＜Vb，ρa＜ρbC．Va＞Vb，ρa＜ρbD．Va＜Vb，ρa＞ρb解析：选D．过a、b两点分别作它们的等容线，由于斜率ka＞kb，所以Va＜Vb，由于密度ρ＝mV，所以ρa＞ρb，故D项正确．6．假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0＝1atm，温度t0＝27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度大小g，仪器舱内水银气压计的示数为p＝0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是()A．16.2℃B．32.4℃C．360KD．180K解析：选C．加速前后，仪器舱内气体是等容变化，可以用查理定律求加速时舱内温度．取舱内气体为研究对象，由查理定律得300KT2＝1×105Pap2.取气压计内高出液面的水银柱为研究对象，起飞后0.6p0＝ρgh，由牛顿第二定律得p2S－ρShg＝ρSha，由以上两式得p2＝1.2×105Pa，T2＝360K.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．在室内，将装有5atm的6L气体的容器阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1atm)()A．5atm，3LB．1atm，24LC．5atm，4.8LD．1atm，30L解析：选BC．当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1atm时，得V2＝30L，逸出气体30L－6L＝24L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体，C正确．8.一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图象如图所示，则()A．在过程A→C中，气体的压强不断变小B．在过程C→B中，气体的压强不断变大C．在状态A时，气体的压强最小D．在状态B时，气体的压强最大解析：选BCD．A→C过程中，气体的体积不变，发生等容变化，由pT＝C可知，温度升高，压强增大，故A错误；在C→B过程中，发生等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，故B正确；综上所述，在A→C→B过程中，气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，在状态A时的压强最小，故C、D正确．9．如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是()解析：选CD．假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp＝pΔTT，而各管原p相同，所以Δp∝1T，即T高，Δp小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D正确．10．下面是某地区1～7月份气温与气压的对照表：月份1234567平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/×105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996由对照表可知，7月份与1月份相比较()A．空气分子无规则热运动加剧B．空气分子无规则热运动减弱C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了解析：选AD．由题表可知，7月份比1月份气温高，空气分子无规则热运动加剧，A正确，B错误；7月份比1月份大气压强小了，而分子热运动的平均动能大了，平均每个分子对地面的冲力大了，所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减小，故C错误，D正确．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内，开始时，B、C内的水银面等高．(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________(填“向上”或“向下”)移动，直至_____________；(2)实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是________．解析：(1)由盖－吕萨克定律VT＝C知气体温度升高，体积增大，B内水银面将下降，为使气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高．(2)由盖－吕萨克定律知Δh与ΔT成正比，而气体升高的摄氏温度Δt与升高的热力学温度ΔT相等，所以Δh与Δt成正比，A正确．答案：(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A12．(10分)(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g.解析：开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有p0T0＝p1T1①根据力的平衡条件有p1S＝p0S＋mg②联立①②式可得T1＝(1＋mgp0S)T0③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2.根据盖－吕萨克定律有V1T1＝V2T2④式中V1＝SH⑤V2＝S(H＋h)⑥联立③④⑤⑥式解得T2＝(1＋hH)(1＋mgp0S)T0⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W＝(p0S＋mg)h.答案：见解析13．(18分)如图所示，一横截面积为S导热性能良好的汽缸开口向上，轻质活塞上面放一质量为m的物块，当外界大气压强为p0，环境温度为T0时，活塞距汽缸底部的距离为H0.现对汽缸缓慢加热，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度为g，当活塞上升到距汽缸底部的距离为32H0时，求：(1)加热后气体的温度T；(2)保持加热后气体温度T不变，取走活塞上物块，稳定后活塞距汽缸底部的距离H.解析：(1)加热过程气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得H0ST0＝32H0ST解得T＝32T0.(2)由平衡条件得p1S＝p0S＋mg取走活塞上物块后，由平衡条件知气体压强p2＝p0，由玻意耳定律得32p1H0S＝p0HS解得H＝321＋mgp0SH0.答案：(1)32T0(2)321＋mgp0SH0按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束