高中物理 第2章 气体章末分层测评 教科版选修3-3

第2章 气体 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的5个选项有3项符合题目要求选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)1关于理想气体，下列说法正确的是()A当把实际气体抽象成理想气体后，它们便不再遵守气体实验定律B温度极低，压强太大的气体不能当作理想气体，也不遵守实验定律C理想气体分子间的平均距离约为1010 m，故分子力为零D理想气体分子间既没引力，也无斥力，分子力为零E理想气体是对实际气体抽象后形成的理想模型【解析】理想气体遵守气体实验定律，A错；实际气体在温度极低和压强太大时，不能很好地遵守气体实验定律，B对；理想气体分子间的平均距离超过109 m，分子间的斥力和引力都可忽略不计，而在平均距离为1010 m时，分子间的斥力和引力是不能忽略的，C错，D对；由题意知，E项正确【答案】BDE2(2016三亚高二检测)对一定质量的理想气体，下列说法不正确的是()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气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的E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】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正确，E错误【答案】ACE3封闭在容积不变的容器中的气体，当温度升高时，则气体的() 【导学号：74320040】A分子的平均速率增大B气体对器壁的压强变大C分子的平均速率减小D气体对器壁的压强变小E气体对器壁的压强变大【解析】单位体积内的分子数不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体对器壁的压强变大，A、B、E选项正确【答案】ABE4一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为()A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能不变C单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多D气体分子数增加E气体的分子数密度增大【解析】一定质量的气体等温压缩，分子的平均动能不变，气体分子的总数不变，故A、D错，B对；气体压强增大是因为气体分子数的密度增大，使单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多，故C、E正确【答案】BCE5一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是()Ap1p2，V12V2，T12T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T2ET1T2，p12p2，V1V2【解析】当p1p2时，由可知A对，B错；当V1V2时，由可知D正确；由可知C错；当T1T2时，由p1V1p2V知E正确【答案】ADE6如图1所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中不正确的是()图1AB管内水银面比管外水银面高hBB管内水银面比管外水银面高hcos CB管内水银面比管外水银面低hcos D管内封闭气体的压强比大气压强小hcos 高汞柱E管内封闭气体的压强比大气压强大hcos 高汞柱【解析】以A管中的水银为研究对象，则有pShcos Sp0S，B管内压强pp0hcos ，显然pp0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcos .故B、D正确【答案】ACE7.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图2所示下列说法中正确的是()图2Aab过程中，气体体积增大，压强减小Bbc过程中，气体压强不变，体积增大Cbc过程中，气体压强不变，体积减小Dca过程中，气体压强增大，体积减小Eca过程中，气体温度升高，体积不变【解析】由pT图像知，ab为等温过程根据p1V1p2V2，气体压强减小，则体积增大，A正确；bc为等压过程，根据，温度降低，则体积减小，B错误，C正确；ca为等容过程，根据，气体压强增大，温度升高，D错误，E正确【答案】ACE8如图所示的五个图像中，有三个不表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀到状态b的过程它们是()【解析】一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程C；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V与T成正比【答案】ACE9如图5是一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是()A在相同时间内撞在单位面积上的分子数，b状态较多B在相同时间内撞在单位面积上的分子数，a状态较多C在相同时间内撞在相同面积上的分子数，两状态一样多D单位体积的分子数，a状态比b状态多E气体分子的平均动能b状态比a状态大【解析】b状态比a状态体积大，故单位体积分子数b状态比a状态少，D对；b状态比a状态温度高，其分子平均动能大，E正确，而a、b状态压强相等，故相同时间内撞到单位面积上的分子数a状态较多，B正确，A、C错误【答案】BDE10如图3所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则下列说法不正确的是() 【导学号：74320041】图3A水银柱向上移动了一段距离BVApBDFAFBE无法判断【解析】假设水银柱不动，两气体发生等容变化，根据查理定律，有，其中p0、T0表示初始的压强和温度，初始压强pApB，则pApB，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A、C正确由于气体的总体积不变，所以VAVB，B错误FApASAFBpBSB，D错误【答案】BDE二、非选择题(本题共3小题，共40分，按题目要求作答)11(13分)如图4所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，汽缸全长为21 cm，汽缸质量为20 kg，大气压强为1105 Pa，当温度为7 时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通g取10 m/s2，求：图4(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台【解析】(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2.p1p01.2105 Pa，p2p00.8105 Pa倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得p1L1Sp2L2S，所以L2L115 cm.(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则T2T1(2737) K280 K，L215 cm，L320 cm升温过程为等压变化，由盖吕萨克定律可得，所以T3T2373 K即温度升高到100 时，活塞刚好接触平台【答案】(1)15 cm(2)100 12(13分)如图5所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中大小截面积分别为S12 cm2、S21 cm2，粗细管内水银长度分别为h1h22 cm，封闭气体长度为L22 cm.大气压强为p076 cmHg，气体初始温度为57 .求：图5(1)若缓慢降低气体温度，降低至多少开尔文时，所有水银全部进入粗管内；(2)若温度降低至237 K，气体的长度为多少【解析】(1)初始时刻的压强为p1p0h1h280 cmHg，体积为V1LS1，温度T1273 K57 K330 K，水银全部进入的末状态压强p2p0h179 cmHg，体积为V2S1，根据理想气体状态方程，解得T2311 K.(2)由于237 K小于311 K，所以再降温的过程中，气体将做等压变化，得出L316 cm.【答案】(1)311 K(2)16 cm13(14分)如图6甲所示是一个右端开口的圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，此时气体的温度为27 C.若给汽缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从MN缓慢地移到PQ.已知大气压强p01.0105 Pa.求：图6(1)当活塞到达PQ后缸内气体的温度；(2)把活塞锁定在PQ位置上，让气体的温度缓慢地降到27 C，求此时气体的压强；(3)在图乙中画出上述两个过程中气体压强p随温度T变化的图像【解析】(1)此过程为等压变化过程p1p2p01105 Pa，V22V1，T1300 K由得：T2600 K.(2)此过程为等容变化过程，T3300 K由查理定律得：p30.5105 Pa.(3)p T图像如图所示：【答案】(1)600 K(2)0.5105 Pa(3)见解析