教科版高中物理选修33第2章章末分层测评docx文档格式.docx
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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10-9m,分子间的斥力和引力都可忽略不计,而在平均距离为10-10m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】 BDE
2.(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】 ACE
3.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】 ABE
4.一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】 BCE
5.一定质量的理想气体,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( )
A.p1=p2,V1=2V2,T1=2T2
B.p1=p2,V1=
V2,T1=2T2
C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2
D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2
E.T1=T2,p1=2p2,V1=
V2
【解析】 当p1=p2时,由
=
可知A对,B错;
当V1=V2时,由
可知D正确;
由
可知C错;
当T1=T2时,由p1V1=p2V知E正确.
【答案】 ADE
6.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θ,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1
A.B管内水银面比管外水银面高h
B.B管内水银面比管外水银面高hcosθ
C.B管内水银面比管外水银面低hcosθ
D.管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高汞柱
E.管内封闭气体的压强比大气压强大hcosθ高汞柱
【解析】 以A管中的水银为研究对象,则有pS+hcosθ·
S=p0S,B管内压强p=p0-hcosθ,显然p<
p0,且B管内水银面要比槽内水银面高出hcosθ.故B、D正确.
7.一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2
A.a→b过程中,气体体积增大,压强减小
B.b→c过程中,气体压强不变,体积增大
C.b→c过程中,气体压强不变,体积减小
D.c→a过程中,气体压强增大,体积减小
E.c→a过程中,气体温度升高,体积不变
【解析】 由pT图像知,a→b为等温过程.根据p1V1=p2V2,气体压强减小,则体积增大,A正确;
b→c为等压过程,根据
,温度降低,则体积减小,B错误,C正确;
c→a为等容过程,根据
,气体压强增大,温度升高,D错误,E正确.
8.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.
9.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.
10.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ΔVA、ΔVB,压强变化量为ΔpA、ΔpB,对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB,则下列说法不正确的是( )
74320041】
图3
A.水银柱向上移动了一段距离
B.ΔVA<
ΔVB
C.ΔpA>
ΔpB
D.ΔFA=ΔFB
E.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pA>
pB,则ΔpA>
ΔpB,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ΔVA=ΔVB,B错误.ΔFA=ΔpASA>
ΔFB=ΔpBSB,D错误.
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10kg,横截面积为50cm2,厚度为1cm,汽缸全长为21cm,汽缸质量为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10m/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.
p1=p0+
=1.2×
105Pa,p2=p0-
=0.8×
105Pa
倒置过程为等温变化,由玻意耳定律可得p1L1S=p2L2S,所以L2=
L1=15cm.
(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T2=T1=(273+7)K=280K,L2=15cm,L3=20cm
升温过程为等压变化,由盖吕萨克定律可得
,所以T3=
T2=373K.即温度升高到100℃时,活塞刚好接触平台.
【答案】
(1)15cm
(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S1=2cm2、S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22cm.大气压强为p0=76cmHg,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237K,气体的长度为多少.
【解析】
(1)初始时刻的压强为p1=p0+h1+h2=80cmHg,体积为V1=LS1,温度T1=273K+57K=330K,水银全部进入的末状态压强p2=p0+h1+
=79cmHg,体积为V2=
S1,根据理想气体状态方程
,解得T2=311K.
(2)由于237K小于311K,所以再降温的过程中,气体将做等压变化
,得出L3=16cm.
【答案】
(1)311K
(2)16cm
13.(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p0=1.0×
105Pa.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p1=p2=p0=1×
105Pa,V2=2V1,T1=300K
得:
T2=600K.
(2)此过程为等容变化过程,T3=300K
由查理定律
p3=0.5×
105Pa.
(3)pT图像如图所示:
【答案】
(1)600K
(2)0.5×
105Pa (3)见解析