高中物理选修33 第八章 气体 章节测试含答案.docx

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高中物理选修33第八章气体章节测试含答案

2018-2019学年人教版高中物理选修3-3第八章气体章节测试

一、单选题

1.一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是（　　）

A. 1:

1                                 

B. 1:

110                                 

C. 10:

110                                 

D. 110:

10

2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则导致原因可能是外界大气（ ）

A. 温度降低，压强增大                                           

B. 温度升高，压强不变

C. 温度升高，压强减小                                           

D. 温度不变，压强减小

3.一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（  ）

A. 状态b的压强大于状态c的压强                            

B. 状态a的压强大于状态b的压强

C. 从状态c到状态d，体积减小                                

D. 从状态a到状态c，温度不变

4.有关温标、温度的说法正确的是（  ）

A. 今天最高气温是25℃，用热力学温度来表示即为25k

B. 今天的最低气温是283k，用摄氏温标来表示即为13℃

C. 今天从早晨到中午，气温上升了10℃，用热力学温度来表示即上升10k

D. 今天从早晨到中午，气温上升了10℃，用热力学温度来表示即上升283k

5.带有活塞的气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或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图所示．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.关于气体的性质，下列说法正确的是（）

A. 气体的体积与气体的质量成正比

B. 气体的体积与气体的密度成正比

C. 气体的体积就是所有分子体积的总和

D. 气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积

7.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且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是（  ）

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，则气缸上底面距地面的高度将不变

C. 若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小          

D. 若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将增大

8.对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则（ ）

A. 当体积减小时，N必定增加                                 

B. 当温度升高时，N必定增加

C. 当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化     

D. 当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变

二、多选题

9.如图所示，足够长U型管内分别由水银封有L1、L2两部分气体，则下列陈述中正确是（  ）

A. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度不变          B. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度减少

C. 若在右管中注入一些水银，L1将增大               

D. 使L1、L2同时升高相同的温度，则L1增大、h减小

10.下列说法正确的是（  ）

A. 气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B. 一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度一定升高

C. 悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡

D. 液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力

E. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=

11.一定质量的某理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后回到原来的温度（  ）

A. 先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强

B. 先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强

C. 先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀

D. 先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀

三、填空题

12.已知高山上某处的气压为0.40大气压，气温为零下30℃，则该处每立方米气体中的分子数中________.（阿伏加德罗常数6.0×1023mol-1，在标准状态下1mol气体的体积为22.4L）.

13.喷雾器内有1OL的农药水，利用打气筒打气使上部封闭有2atm的空气3L．现打开喷雾阀门，对果树喷洒药水，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀．当上部封闭的空气压强变为1.2atm时，喷雾器内剩下农药水的体积为________．（填选项前的编号）

①8L   ②7L   ③5L   ④2L．

14.若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________（填“A”“B”或“C”），该过程中气体内能________（填“增加”“减少”或“不变”）．

四、解答题

15.在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，问：

（结果保留两位有效数字）

①重物是上升还是下降？

②这时重物将从原处移动多少厘米？

（设活塞与气缸壁间无摩擦）

16.如图所示，长为L薄壁圆柱形容器内壁光滑，右端中心处开有圆孔．质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为

L．现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为p0，绝对零度为﹣273℃，求气体温度为207℃时的压强．

五、综合题

17.如图1所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑．现有水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中

（1）如果环境保持恒温，下列说法正确的是      ．

A. 每个气体分子的速率都不变                                

B. 气体分子平均动能不变

C. 水平外力F逐渐变大                                             D. 气体内能减少

（2）如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下列哪几个图像如图2表示________．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】A

【解析】【解答】一定质量的理想气体，在体积不变的情况下发生等容变化，根据查理定律得：

=C，

由数学知识可得：

=C，

则△p=C△T

由T=t+273K，得：

△T=△t

所以△p=C△t

据题条件知：

从0℃升到10℃温度的变化量等于从100℃升到110℃温度的变化量，所以可得：

△P1=△P2。

故答案为：

A。

【分析】根据查理定律分析解决本题。

2.【答案】A

【解析】【解答】设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p′=p+ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同．液柱上升，气体体积减小，根据理想气体的状态方程

可知，若P不变，则V减小时，T减小；若T不变时，V减小时，P变大．即温度T降低或压强P变大是可能的情况．故BCD均不符合要求，A正确．

故选：

A

【分析】此温度计不是根据液体的热胀冷缩原理制成的，它是靠气体作为膨胀物质，液体的受热膨胀忽略不计；外界大气的压强变化时，根据理想气体的状态方程也可以判定．

3.【答案】A

【解析】【解答】解：

分别过abcd四个点作出等压变化线，如下图所示；

保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在v=T图象中，倾角越大，压强越小，所以Pa＜Pd＜Pc＜Pb，故A正确，B错误；

由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；

从状态a到状态c，温度升高，故D错误；

故选A．

【分析】v﹣T图象中，等压线是过原点的一条倾斜直线，而且倾角越大，压强越小，只要作出过abcd四点等压变化线，即可判断各点的压强关系．

4.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、气温是25℃，用热力学温度来表示为T=t+273K=298k．故A错误．

B、气温是283K，用摄氏温标来表示为t=T﹣273=10℃，故B错误．

CD、由T=t+273K，变形可得△T=△t，则气温上升了10℃，用热力学温度来表示即上升10k，故C正确，D错误．

故选：

C

【分析】热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K，变形可得△T=△t，就每一度的大小来讲两者是相同的．据此答题．

5.【答案】C

【解析】【解答】解：

根据理想气体状态方程

=C，

整理可得：

V=

T，所以斜率越大，表示压强越小，即b点的压强小于c点．

由热力学第一定律△U=W+Q

经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，温度变化情况相同，所以△U相等，

又因经过过程ab到达状态b，体积增大，对外做功，W为负值，

而经过过程ac到状态c，体积不变，对外不做功，W为零，所以第一个过程吸收的热量多．

故选：

C．

【分析】根据理想气体状态方程，整理后可得V﹣T图象，判断斜率的意义，得到压强的变化，再根据热力学第一定律判断做功和吸热．

6.【答案】D

【解析】【解答】A、B、根据V=

，气体体积由质量和密度决定，故A错误，B错误；

C、由于气体的分子间距离远大于分子直径，故气体的体积远大于所有分子体积的总和，故C错误；

D、由于分子热运动，气体具有扩散的特性，故气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积，故D正确；

故选：

D．

【分析】由于气体的分子间距离远大于分子本身大小，则决定气体体积的因素主要是气体的分子数目以及分子间距离．

7.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，A不符合题意．

B、选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：

G+PS=P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV=C（常数），当压强增增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，B不符合题意．

CD、若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律：

=C可知，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，C不符合题意，D符合题意．

故答案为：

D．

【分析】气缸内气体的压强是不变的，当气体的温度升高时，根据盖吕萨克定律可以得出气体的体积会增大，故气缸会上升。

8.【答案】C

【解析】【解答】A．当体积减小时，分子的密集程度大了，但分子的平均动能不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加．故A错误．

B．当温度升高时，分子的平均动能变大，但分子的密集程度不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加．故B错误．

C．压强取决于单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数及分子的平均动能，压强不变，温度和体积变化，分子平均动能变化，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数必定变化．故C正确，D错误．

故选：

C．

【分析】气体的压强从微观上看是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的．单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数越多，碰撞的速度越大，气体压强越大．

二、多选题

9.【答案】A,D

【解析】【解答】解：

AB、只对

加热，假设体积不变，则压强增大，所以

增大、h减小，气柱

长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确B错误；

C、若在右管中注入一些水银，

压强增大，假设

的体积不变，

的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，

的压强增大，根据玻意耳定律得

将减小，故C错误；

D、使

、

同时升高相同的温度，假设气体体积不变，

的压强增大，

压强不变，则L1增大、h减小，故D正确

故选：

AD

【分析】只加热时右边气体的压强保持不变，利用假设法判断左边气体体积的变化，若在右管中注入一些水银，右边气体的压强增大再根据假设法分析左边气体体积的变化，从而得出结论．

10.【答案】A,B,D

【解析】【解答】解：

A、气体放出热量时，如果外界对气体做功，其内能可能增大，温度可能升高，则分子的平均动能可能增大．故A正确．

B、一定质量的理想气体发生等压膨胀过程时，由

=c，知其温度一定升高．故B正确．

C、悬浮在液体中的微粒越小，同一时刻撞击微粒的液体分子越少，受到液体分子的撞击就越不容易平衡．故C错误．

D、液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，分子力表现为引力，使淫词艳曲有收缩到最小的趋势，即液面有表面张力．故D正确．

E、气体分子间距较大，则每个气体分子体积之和并不等于气体的体积，所以不能根据NA=

来求阿伏加德罗常数．故E错误．

故选：

ABD

【分析】温度是分子平均动能的标志．温度升高时，分子的平均动能增大．对于理想气体，可根据气态方程

=c分析状态参量的变化情况．悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡．液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，分子间作用力表现为引力．气体分子间距较大，不能估算出阿伏加德罗常数．

11.【答案】A,D

【解析】【解答】解：

A、由理想气体状态方程：

=C可知，保持压强不变而使它的体积膨胀，温度T升高，接着保持体积不变而减小压强，温度降低，温度可能回到原来的温度，故A正确；

B、由理想气体状态方程：

=C，先保持压强不变而使它的体积减小，温度降低，接着保持体积不变而减小压强，温度继续降低，温度不可能回到原来的温度，故B错误；

C、由理想气体状态方程：

=C，先保持体积不变而增大压强，温度升高，接着保持压强不变而使它的体积膨胀，温度继续升高，温度不可能回到原来的值，故C错误；

D、由理想气体状态方程：

=C，先保持体积不变而减小压强，温度降低，接着保持压强不变而使它的体积膨胀，温度升高，温度可能回到原来的温度，故D正确；

故选：

AD．

【分析】根据题意，应用力学气体状态方程分析答题．

三、填空题

12.【答案】1.2×1019个

【解析】【解答】本题要计算分子数，就需要知道

大气有多少mol,需要计算高山状态下

的大气在标准状态下的体积，

 ，

，

 ，

 ；根据理想气体状态方程：

可得V2.则

个

【分析】本题考查了理想气体状态方程

13.【答案】①

【解析】【解答】解；已知气体体积初状态：

P1=2atm，V1=3L

末状态：

P2=1.2atm，气体体积为V2，

气体为等温变化，由波意耳定律知：

P1V1=P2V2

代入数据解得：

V2=5L

气体体积增加了2L，即液体体积减少了2L，喷雾器内剩下农药水的体积为8L．

故答案为：

①．

【分析】根据波意耳定律列式求解后来气体体积V2，根据体积变化知道液体体积变化．

14.【答案】C；增大

【解析】【解答】解：

A图的压强减小，B图的压强增大，C图的反向延长线过原点，

表示不变．

故选择C图；

一定质量的气体的内能的变化，由温度变化所决定．由于温度增加，所以该过程中气体的内能增加

故答案为：

C，增大

【分析】根据气体状态方程

=C和已知的变化量去判断其它的物理量．根据符号法则，确定Q、W的正负号，代入热力学第一定律公式△U=Q+W分析内能变化．

四、解答题

15.【答案】解：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升；

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为Scm2，气体初态体积

，

温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为

 （h为活塞到缸底的距离）

据

可得h=7.3cm；

则重物上升高度△h=10﹣7.3=2.7cm． 

答：

①重物上升

②这时重物将从原处移动2.7cm

【解析】【分析】如果缸内空气温度降为0℃，则重物将上升，温度、体积变化，压强不变．根据气体方程列出等式求解．

16.【答案】解：

设活塞刚到达缸最右端时的温度为T，活塞横截面积为S

此过程封闭气体做等压变化，有盖吕萨克定律得：

①

解得：

T=450K＜207+273K=480K

此后封闭气体做等容变化，由查理定律得：

②

① 联立得：

答：

气体温度为207℃时的压强为

【解析】【分析】开始加热活塞移动过程封闭气体作等压变化，根据盖吕萨克定律列式可求解活塞到达气缸的右端时的温度．

当加热到207℃时，气体做等容变化，根据查理定律可求解加热后气体的压强．

五、综合题

17.【答案】

（1）B,C

（2）A

【解析】【解答】解：

（1）A、封闭气体等温膨胀过程，温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，故分子热运动的平均动能不变，不是每个分子动能都不变，故A错误；

B、气体等温膨胀，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故B正确；

C、温度不变，体积增大，根据

=C，则压强P减小，以活塞为研究对象，根据平衡条件：

P0S=PS+F，

得：

F=P0S﹣PS，压强P减小，则F增大，故C正确；

D、理想气体的内能只与温度有关，温度不变，则内能不变，故D错误．

故选：

BC．

（2）如果环境保持恒温，气体做等温变化；

A、双曲线的方程：

PV=恒量，故A正确，B错误；

C、①到②的过程体积减小，与题意相悖，故C错误；

D、①到②的过程温度不变，压强减小，根据玻意耳定律，气体的体积增大，故D错误．

故选：

A

故答案为：

（1）BC；

（2）A

【分析】

（1）封闭气体等温膨胀过程，温度是分子平均动能的标志且理想气体的内能只与温度有关，以活塞为研究对象根据受力平衡判断水平外力F的变化．

（2）如果环境保持恒温，气体做等温变化，然后结合理想气体的状态方程，逐个选项分析即可．