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【单元测试全程方略人教】2013年高中物理选修3-3：第八章气体单元质量评估（含详解）

上传时间: 2014-08-23

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单元质量评估(二)

第八章

（90分钟 100分）

一、选择题（本大题共 12小题，每题 5分，共60分）

1.关于理想气体，下列说法正确的是( )

A.温度极低的气体也是理想气体

B.压强极大的气体也遵从气体实验定律

C.理想气体是对实际气体的抽象化模型

D.理想气体实际并不存在

2.下列说法正确的是( )

A.气体体积就是每个气体分子体积之和

B.气体压强的大小只取决于分子平均速率

C.温度升高，大量气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子平均速率增大

D.一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子密集程度增大，压强增大

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( )21·cn·jy·com

A.气体分子的平均速率不变

B.气体分子的密集程度增大

C.气体分子在单位时间内，碰击气泡与液体界面单位面积的分子数增大

D.气体分子无规则运动加剧

4.一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T。经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是( )

A.先等温膨胀，再等容降温

B.先等温压缩，再等容降温

C.先等容升温，再等温压缩

D.先等容降温，再等温压缩

A.ab过程中不断增加

B.bc过程中保持不变[来源:]

C.cd过程中不断增加

D.da过程中保持不变

6.如图所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则( )www.21-cn-jy.com

A.h、l均变大

B.h、l均变小

C.h变大、l变小

D.h变小、l变大

7.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体( )

A.温度不变时，体积减小，压强增大

B.体积不变时，温度降低，压强减小

C.压强不变时，温度降低，体积减小

D.质量不变时，压强增大，体积减小

8.如图所示,将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连,管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开,现使A、B同时升高相同的温度,已知VA=2VB,则2·1·c·n·j·y

( )

A.水银柱向A移动 B.水银柱向B移动

C.水银柱保持不动 D.无法判断

9.下列说法中正确的是( )

A.气体的温度升高时，并非所有分子的速率都增大[来源:]

B.盛有气体的容器做减速运动时，容器中气体的内能随之减小

C.理想气体在等容变化过程中，气体的内能不变

D.一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大

10.如图所示为A、B两部分理想气体的V-t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知( )

A.当t＝273.15 ℃时，A气体的体积比B气体的体积大0.2 m3

B.当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1

C.当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3

D.A、B两部分气体都发生等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶1

11.(2011·上海高考)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( )21教育网

A.TⅠ>TⅡ>TⅢ

B.TⅢ>TⅡ>TⅠ

C.TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ

D.TⅠ=TⅡ=TⅢ

12.如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1=2V2，现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下述说法中正确的是( )2-1-c-n-j-y

A.加热过程中，始终保持V1′=2V2′

B.加热后，V1′＞2V2′

C.加热后，V1′＜2V2′

D.条件不足，无法确定

二、计算题（本大题共 4小题，共 40 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（2012·南昌高二检测）（10分）某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3m3。往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。如果每次能打进2.5×10-4m3的空气，（设大气压强为1标准大气压，整个过程中温度不变）求：www-2-1-cnjy-com

（1）要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压，应打气几次？

（2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？

14.（10分）如图所示，两个容器A、B装有不同的气体，用管连接，管中的水银柱静止于其中央，此时A、B中的温度分别为27 ℃和77 ℃，为使水银柱在管中保持不动，A、B两容器中的温度变化规律应怎样？　　21*cnjy*com

15.（2012·南昌高二检测）(10分)如图所示，在光滑水平面上有一个内外壁都光滑且质量为M的汽缸，汽缸内有一横截面积为S、质量为m的活塞密封了质量远小于汽缸及活塞质量的气体。现对汽缸施加一水平向左的拉力F1,对活塞施加一水平向右的拉力F2,且F1<F2。已知大气压强为p0,求活塞相对汽缸静止时被密封气体的压强p。

16.(10分)一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时气体的体积为2.0×10-3 m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体的温度变为136.5 ℃（大气压强为1.0×105 Pa）。【出处：21教育名师】

(1)求汽缸内气体最终的体积；

(2)在p-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。

答案解析

1.【解析】选C、D。实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看做理想气体，但在温度极低、压强极大的情况下,分子间距离变小，分子大小不能忽略,就不能看做理想气体了,所以A和B错误;理想气体是一种理想化模型,实际并不存在,C和D正确。

2.【解析】选C、D。每个气体分子体积远小于每个分子所占空间的体积，气体体积是指所有分子所占空间的体积，A错。气体的压强取决于分子平均速率和分子密集程度，B错。温度升高，平均速率增大，C对。一定质量的气体，温度一定，体积减小时，分子密集程度增大，压强增大，D对。21cnjy.com

3.【解析】选A。温度不变，所以分子的平均速率不变，A正确，D错。此过程为等温过程，由玻意耳定律，由于压强减小，故气体的体积增大。所以，单位体积的分子数减少，故B、C错。

4.【解析】选B、D。根据气体的三个实验定律可以判断B、D正确，A、C错误。

5.【解析】选A、B。首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体的体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小，则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低，则体积减小，C错误；如图连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va=Ve，因为Vd<Ve,所以Vd<Va，所以da过程中体积不是保持不变，D错误。【来源：21·世纪·教育·网】

6.【解析】选A。假设气体体积不变，由pV=C得压强不变，而如果l不变，玻璃管上提，h必然增大，由p=p0-ρgh得p减小，出现矛盾。故l必须变化，若l变小，由pV=C得压强增大，而由p=p0-ρgh得压强减小，也矛盾。若l变大，h变小或不变均出现矛盾，只有当l变大，h也变大时，得出压强变小，不出现矛盾，故A项正确。

7.【解析】选B。当纸片在火罐中燃烧时,火罐内气体温度升高,大部分气体被排出,对剩余的气体,体积不变,当温度降低时,根据查理定律,压强必会减小,所以B正确,A、C、D错误。21·世纪*教育网

9.【解析】选A、D。气体温度升高时,气体分子的平均速率增大,但对个别分子来说,速率可能减小, 所以并非所有分子的速率都增大，A正确;内能和机械能是两种形式的能,二者之间并没有直接联系,B错误;理想气体在等容变化过程中，温度要发生变化,所以内能要发生变化,C错误;理想气体经等温压缩后, 气体分子的平均动能不变,分子的密集程度增大,所以压强增大,D正确。21教育名师原创作品

10.【解析】选B。由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由知它们在相同温度下体积之比不变。选择0 ℃读数，由y轴可知，VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3，所以B正确，A、C、D错误。21*cnjy*com

11.【解析】选B。大量气体分子的速率呈现“中间多、两头少”的规律,当温度升高时，“中间多”的这一高峰向速率大的一方移动，所以根据图象可以判断B正确，A、C、D错误。

12.【解析】选A。在整个加热过程中，上段气柱的压强始终保持p0+h1不变，下段气柱的压强始终为p0+h1+h2不变，所以整个过程为等压变化，根据盖—吕萨克定律

得

所以，即。

【总结提升】两团气体问题的求解方法

这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系是解题的关键，解决这类问题的一般方法是：

(1)分别选取每部分气体作为研究对象，确定初、末状态参量，根据状态方程列式。

(2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并写出关系式。

(3)多个方程联立求解。

13.【解析】（1）以桶内空气和打入的空气为研究对象，设打了n次气，标准大气压为p，一次打入气体的体积为V0，则：

初状态：p1=p，V1=nV0+V=nV0+(5.7×10-3-4.2×10-3)m3=(2.5×10-4n+1.5×10-3)m3【来源：21cnj*y.co*m】

末状态：p2=4p，V2=V=1.5×10-3m3 （1分）

由玻意耳定律p1V1=p2V2得

p1(nV0+V)=p2V2 (3分)

即p(2.5×10-4n+1.5×10-3)=4p×1.5×10-3

解得：n=18 (2分)

(2)当药液全部喷完时，设压强为p′,体积为桶的容积V′=5.7×10-3m3

由玻意耳定律p2V2=p′V′

即4p×1.5×10-3=p′×5.7×10-3 (2分)

解得：p′=1.05p(2分)

由于气体压强高于大气压，所以能使喷雾器内的药液全部喷完。

答案：（1）18次 (2)能全部喷完

14.【解析】这两部分气体均为等容变化，两部分气体的压强始终相等。

对容器A中气体，等容过程有（3分）

同理，容器B中气体有（3分）

由题意知pA=pB，pA′=pB′

联立上式得（4分）

答案：见解析

15.【解题指南】解答本题可按以下思路分析：

（1）用整体法求解汽缸、活塞、气体共同的加速度。

（2）用隔离法求活塞所受汽缸内气体的压力，进而求气体压强。

【解析】设汽缸和活塞一起运动的加速度为a,则根据牛顿第二定律得:

F2-F1=（m+M）a (4分)

对活塞受力分析, 根据牛顿第二定律得:

F2+pS-p0S=ma(4分)

解得 (2分)

答案:

16. 【解析】（1）缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙过程，汽缸内气体为等温变化：

初状态:p1=1.0×105 Pa

V1=2.0×10-3 m3

末状态:p2=?

V2=1.0×10-3 m3

由玻意耳定律p1V1=p2V2

解得: (3分)

汽缸移出水槽缓慢加热，汽缸内气体为等压变化：

初状态: V2=1.0×10-3 m3

T2=273 K

末状态: V3=?

T3 = 409.5 K

由盖—吕萨克定律

解得: (3分)

(2)p-V图象如图 (4分)

答案：（1）1.5×10-3 m3 （2）见解析图

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