【高二物理】选修3气体练习题.docx

《气体》章末测试题
一、选择题（每题4分，共48分）
3
1
5
3
2
1
O
V
P
1
3
2
图8—27
1、一定质量的理想气体，经历了如图8—27所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是（ ）
A、1∶3∶5
B、3∶6∶5
C、3∶2∶1
D、5∶6∶3
2.下列说法正确的是 （ ）
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均动能
C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
3.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成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DVA、DVB，压强变化量为DpA、DpB，对液面压力的变化量为DFA、DFB，则 （ ）
A．水银柱向上移动了一段距离 B．DVA＜DVB
C．DpA＞DpB D．DFA＝DFB
４、一定质量的理想气体的状态变化过程的Ｖ—Ｔ图象如图８—２８甲所示，若将该变化过程用Ｐ—Ｔ图象表示，则应为图８—２８乙中的哪一个（ ）
a
V
T
O
P
T
O
P
T
O
a
a
a
a
P
T
O
P
T
O
c
b
b
b
b
b
c
c
c
c
甲c
乙
图８—２８
B
C
D
A

5.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则： （ ）
A. Pb >Pc，Qab>Qac B. Pb >Pc，Qab<Qac
C. Pb <Pc，Qab>Qac D. Pb <Pc，Qab<Qac

6、两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图8—29所示，A、B中所装气体温度分别为100C和200C，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100C，则水银将（ ）
A、向左移动 B、向右移动
C、不动 D、无法确定
7如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 ( )
A.弯管左管内外水银面的高度差为h
B.若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升
D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

8、 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、、，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为、、，下列关系正确的是( )
A．，， B．，，
C．，， D．，，
9.分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度．一定质量的理想气体，其初始状态表示为(p0、V0、T0)．若分别经历如下两种变化过程：
①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中，温度保持不变(T1=T0)；
②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中，既不吸热，也不放热．
在上述两种变化过程中，如果V1=V2>V0，则( )
A． p1 >p2，T1> T2 B． p1 >p2，T1< T2
C． p1 <p2，T1< T2 D． p1 <p2，T1> T2
10.用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律。 A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变 （ ）
B
A
软管
A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动.
B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动.
C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动.
D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动.

11.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大。
12.如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3．外界大气压强为H0(cmHg)．后来在B管开口端注入一些水银，则（ ）
A、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3
B、注入水银后h1增大h3减小，A管内气体的压强可能不变
C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
D、注入水银后液面高度差的变化量△h2＞△h3
二、填空题（每题3分，共12分）
13、用一端封闭一端开口的粗细均匀细玻璃管，内装一段水银柱封闭住一定量的空气，来测量大气压强，其步骤是：①先将玻璃管平放，量出 和 ，②再将玻璃管开口向上竖直放置，量出 ，③导出大气压强P0的计算式是
P0= 。
14、气温为270C时某汽车轮胎的压强是8.0×105Pa。汽车行驶一会后，轮胎由于温度升高，压强变为8.2×105Pa。这时轮胎内气体的温度是 0C。（假设轮胎体积不变）
15、一个瓶里装有一定质量的空气，瓶上有孔与外界相通，原来瓶里的气体温度是270C，现在把瓶加热到1270C。这时瓶中气体的质量是原有质量的
16、内燃机活塞将温度为570C、压强为1.0×105Pa的气体压缩为原来的1/15，气体的压强变为4.0×106Pa。压缩气体的温度为 0C。
三、计算题（每题10分，共40分）
17、如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m1＝3m，m2＝2m）
⑴在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）。
⑵在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
m1
m2
h

18、如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。
19、如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P0＝76cmHg。当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。求：
（1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？
20、如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm2．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa ．活塞经过细管时加速度恰为g．求：
（1）活塞静止时距容器底部的高度；
（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）

高二物理测试卷（气体）

班级__________姓名___________分数___________

一、选择题（每题4分，共48分）
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

二、填空题（每题3分，共12分）

13、①_______________________和______________________

②_________________、③_________________

14、____________。15、_______________、16、______________

m1
m2
h
三、计算题（每题10分，共40分）

17，解：

18、解：

19、解：

20、解：

参考答案：
1 B 2A 3AC 4B 5C 6B 7ACD 8D 9A 10AD 11D 12ACD
13、①水银柱的长度h，空气柱的长度L1 ②空气柱的长度L2 ③Hl2/（L1－L2）
14、34.5℃ 15、3/4 16、607℃
17、解析：⑴设左、右活塞的面积分别为A/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：
由此得：
在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。
在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体压强为，体积为（x为左活塞的高度）。由玻意耳－马略特定律得：

解得： 即两活塞的高度差为
⑵当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为，设x/是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：
活塞对气体做的功为：
在此过程中气体吸收热量
18、解析：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程：
1.5p0´V1＝0.5p0´V2（2分），V2＝3V1，
缓慢加热，当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：
＝
T2＝1.2 T1
（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：
＝，
p＝0.75p0
19、解析：（1）P1＝P0＋h左＝P0＋h右 h右＝2cm，∴L右＝6cm。
（2）P1＝78cmHg，P2＝80cmHg，L2＝（8＋2＋2）cm＝12cm。
，即： ∴T2＝420K
（3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大。L3＝28cm。
等压变化，，即：，∴T3＝980K
20、解析：（1）活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P1=1.0×105Pa，容器内气体的体积为V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3
活塞静止时,气体的压强为P2=P0＋mg/S=1.0×105＋10×10/60×10-4=1.17×105 Pa
根据玻意耳定律，P1V1=P2V2
1.0×105×1.2×10-3=1.17×105×V2
求得 V2=1.03×10-3m3 h2= V2/S=1.03×10-3/60×10-4=0.17m
（2）活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P3= P0－Mg/S=1.0×105－35×10/60×10-4=4.17×104 Pa
P2V2=P3V3
1.0×105×1.2×10-3=4.17×104×60×10-4×h
求得 h=0.48 m ＞容器高度
∴金属容器不能被提离地面