高中物理 第八章 气体章末复习课检测题 新人教版选修33.docx

1、高中物理 第八章 气体章末复习课检测题 新人教版选修33第八章 气体【知识体系】 答案填写标志t273.15 K碰撞密集程度温度原点体积直线压强理想气体主题1气体的实验定律1玻意耳定律(1)条件：质量不变，温度不变(2)公式：pVC或p1V1p2V2或.2查理定律(1)条件：质量不变，体积不变(2)公式：C或.3盖吕萨克定律(1)条件：质量不变，压强不变(2)公式：C或.4使用步骤：(1)确定研究对象，并判断是否满足某个实验定律条件；(2)确定初末状态及状态参量；(3)根据实验定律列方程求解(注意单位统一)；(4)注意分析隐含条件，做出必要的判断和说明【例1】扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被

2、顶起的现象，如图所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为p0，温度仍为303 K再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K整个过程中封闭气体均可视为理想气体求：(1)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；(2)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力解析：(1)气体进行等容变化，开始时，压强为p0，温度T0300 K；当温度上升到303 K且尚未放气时，压强为p1，温度T1303 K.根据可得p1p0p01.0

3、1p0.(2)当内部气体温度恢复到300 K时，由等容变化方程可得，解得p2p0p0.当杯盖恰被顶起时有：p1Smgp0S，若将杯盖提起时所需的最小力满足Fminp2Sp0Smg，解得Fminp0S0.02p0S.答案：(1)1.01p0 (2)0.02p0S针对训练1.如图所示为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力解析：设压力为F，压缩后气体压强为p，由p0V0pV和FpS，解得Fp

4、0S.答案： p0S主题2理想气体状态方程1条件：理想气体2公式：C或.3步骤：(1)确定研究对象，是否质量不变；(2)确定初末状态及状态参量；(3)根据理想气体方程求解(注意单位统一)；(4)注意分析隐含条件(变质量问题转化为定质量问题)，做出必要的判断和说明【例2】(2014上海卷)如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，用水银将一段气体封闭在管中当温度为280 K时，被封闭的气柱长L22 cm，两边水银柱高度差h16 cm，大气压强p076 cmHg.(1)为使左端水银面下降3 cm，封闭气体温度应变为多少？(2)封闭气体的温度重新回到280 K后，为使封闭气柱长度变为20

5、 cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？解析：(1)初态压强p1(7616)cmHg60 cmHg.末态时左右水银面高度差为(1623)cm10 cm，压强p2(7610)cmHg66 cmHg.由理想气体状态方程：，解得T2280 K350 K.(2)设加入的水银高度为l，末态时左右水银面高度差h(1622)l.由玻意耳定律：p1V1p3V3.式中p376(20l)，解得：l10 cm.答案：(1)350 K(2)10 cm针对训练2.如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1V212，温度之比T1T225.先保持右侧气体温度不变，升高

6、左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡，求：(1)两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；(2)最后两侧气体的体积之比解析：(1)设初始时压强为p.左侧气体满足：，右侧气体满足：pV2pV.解得k2.(2)活塞导热达到平衡左侧气体满足：，右侧气体满足：，平衡时T1T2，解得.答案：(1)2(2) 主题3气体的图象问题【例3】(多选)如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，由状态变化到状态.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、温度气体从状态变化到状态.下列图象中

7、可以表示此过程的是()解析：由题意知，由状态变化到状态的过程中，温度保持不变，体积增大，根据C可知压强减小对A图象进行分析，pV图象是双曲线即等温线，且由到体积增大，压强减小，故A正确对B图象进行分析，pV图象是直线，温度会发生变化，故B错误对C图象进行分析，可知温度不变，但体积减小，故C错误对D图象进行分析，可知温度不变，压强减小，体积增大，故D正确答案：AD针对训练3.(多选)一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程，下列说法中正确的是()Aab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Cca过程中，气体压强增大，体积变小Dca过程中，气体内能增大，体积不变答案：

8、AD统揽考情气体是高考的必考部分，这也说明本章在高考中所占比重比较大本章习题在新课标高考中多以计算题的形式出现，而且是必考的一类题考查内容：气体实验定律和理想气体状态方程，还要涉及压强计算和压强的微观表示方法真题例析(2015课标全国卷)如图所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m12.50 kg，横截面积为S180.0 cm2，小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为S240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l40.0 cm，气缸外大气压强为p1.00105 Pa，温度为T303 K初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭

9、气体的温度为T1495 K，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强解析：(1)大小活塞缓慢下降过程，活塞外表受力情况不变，气缸内压强不变，气缸内气体为等压变化初始状态：V1(S1S2)，T1495 K；末状态：V2LS2.由盖吕萨克定律：代入数值可得：T2330 K.(2)对大小活塞受力分析则有m1gm2gpS1p1S2pS2p1S1，可得p11.1105 Pa，缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，气体体积

10、不变，为等容变化初状态：p11.1105 Pa，T2330 K，末状态：T303 K，由查理定律，得p21.01105 Pa.答案：(1)330 K(2)1.01105 Pa针对训练(2014课标全国卷)如图，两气缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充由氮气，活塞a上方充有氧气当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部

11、时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强解析：(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞ab下方的氮气经历等压过程，设气缸A的容积为V0，氮气初始状态的体积为V1，温度为T1，末态体积V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为，由题给数据及盖吕萨克定律有：，且V1V0V0，V2V0V0.由式及所给的数据可得：T2320 K(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a上方的氮气经历等温过程，设氮气初始状态的体积为V1，压强为P1；末态体积为V2，压强为P2，由所给数据及玻意耳定律

12、可得V1V0，p1p0，V2V0，p1V1p2V2.由式可得：p2p0.答案：(1)320 K(2) p01.(2014上海卷)如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体()A压强增大，体积增大B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大D压强减小，体积减小解析：初始时，水银处于静止状态，受到的重力和封闭气体的压力之和与外界大气压力等大反向；当试管自由下落时，管中水银也处于完全失重状态，加速度为g竖直向下，所以封闭气体的压强与外界大气压等大；由此可知封闭气体的压强增大，根据理想气体状态方程可知，气体的体积减小，B项正确答案：B2(2015江苏卷)给某包装袋充入氮气

13、后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L请通过计算判断该包装袋是否漏气解析：将包装袋压缩到压强为2个标准大气压温度不变：初状态：p11 atm，V11 L；末状态：p12 atm.由玻意耳定律：p1V1p2V2，解得：V20.5 L0.45 L.则会漏气答案：会漏气3(2015重庆卷)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差解

14、析：由题知质量和体积不变得初状态：p1，T1，末状态：p2，T2.由查理定理：，则：p2T2，则压强差：pp2p1p1p1p1.答案： p14.(2015课标全国卷)如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h3.0 cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h110.0 cm时，将开关K关闭，已知大气压强P075.0 cmHg.(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度解析：(1)以cmHg为压强单位，设A侧空气长度l10.0 cm 时压强为p；当两侧水银面的高度差为h110.0 cm 时，空气柱的长度为l1，压强为p1.由玻意耳定律得：plp1l1，由力学平衡条件得：pp0h.打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱的长度增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至A侧水银高出B侧水银面