2016-2017学年高中物理第4章气体章末综合测评鲁科版选修.docx

第4章 气体 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1由饱和汽与饱和汽压的概念判断下列说法哪些是正确的 ()A气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高饱和汽密度增大 C一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大D一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而减小E一定温度下的饱和汽压与饱和汽的体积无关【解析】由动态平衡的概念可知，汽化与液化的速率相等，故A正确在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随温度的升高而增大，B正确；一定温度下饱和汽压与体积无关，C、D错误，E正确【答案】ABE2如图1所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中错误的是(容器容积恒定) () 【导学号：30110056】甲乙图1A两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大E当温度升高时，pA、pB不变，pC、pD均增大【解析】甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强pgh，hAhB，可知pApB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pCpD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错，E对用选错误的，故选A、B、D.【答案】ABD3如图2所示是某气体状态变化的pV图象，则下列说法中正确的是 ()图2A气体做的是等温变化B从A至B气体的压强一直减小C从A至B气体的体积一直增大D气体的三个状态参量一直都在变EA状态的温度一定等于B状态的温度【解析】一定质量的气体的pV图象的等温曲线是双曲线，A错误；从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，B、C正确；该过程中气体的三个状态参量一直都在变化，D正确；A状态pAVA的乘积不一定等于B状态PBVB的乘积，E错误【答案】BCD4.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图3所示下列说法中正确的是() 【导学号：30110057】图3Aab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Cbc过程中，气体压强不变，体积减小Dca过程中，气体压强增大，体积减小Eca过程中，气体温度升高，体积不变【解析】由pT图象知，ab为等温过程根据p1V1p2V2，气体压强减小，则体积增大，A正确；bc为等压过程，根据，温度降低，则体积减小，B错误，C正确；ca为等容过程，根据，气体压强增大，温度升高，D错误，E正确【答案】ACE5一定质量的理想气体，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()Ap1p2，V12V2，T12T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T2ET1T2，p12p2，V1V2【解析】当p1p2时，由可知A对，B错；当V1V2时，由可知D正确；由可知C错；当T1T2时，由p1V1p2V知E正确【答案】ADE6.如图4所示，在一个圆柱形的导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上，当外界气温升高(大气压不变)时() 【导学号：30110058】图4A弹簧秤示数变大B弹簧秤示数变小C弹簧秤示数不变 D气缸的底部下降E活塞位置不变【解析】对活塞受力分析，可知Fmgp0SpS现在需要讨论一下气体压强的变化以气缸为研究对象受力分析，如图所示则有p0SMgpS解得pp0因为M、S、p0均为不变量，在气体温度变化时，气体的压强不变而气体在此过程中做等压膨胀由此而知，弹簧秤的示数不变气缸的底部下降，活塞位置不变故正确选项为C、D、E.【答案】CDE7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()图5A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【答案】BDE二、非选择题(本题共5小题，共58分，按题目要求作答)8(12分)用DIS研究一定质量的气体，在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图6所示 ，实验步骤如下：图6把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；图7用V图象处理实验数据，得出如图7所示图线(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_和_；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V图线不过原点，则V0代表_【解析】(1)通过涂润滑油可使注射器不漏气(2)缓慢移动活塞是为了有足够的时间使封闭气体与外界热交换，不用手握住注射器也是为了不使手上的热量传递给气体(3)注射器与压强传感器连接部位有气体，从而使图线不过原点【答案】(1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积9(11分)如图8所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，气缸质量为20 kg，大气压强为1105 Pa，当温度为7 时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通g取10 m/s2，求： 【导学号：30110059】图8(1)气缸倒置时，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)设气缸倒置前、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.P1P01.2105 Pa，P2P00.8105 Pa倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得P1L1SP2L2S，所以L2L115 cm.(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T2T1(2737) K280 K，L215 cm，L320 cm升温过程为等压变化，由盖吕萨克定律可得，所以T3，T2373 K即温度升高到100 时，活塞刚好接触平台【答案】(1)15 cm(2)100 10(11分)如图9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S12 cm2、S21 cm2，粗细管内水银长度分别为h1h22 cm，封闭气体长度为L22 cm.大气压强为p076 cmHg，气体初始温度为57 .求：图9(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237 K，气体的长度为多少【解析】(1)初始时刻的压强为p1p0h1h280 cmHg，体积为V1LS1，温度T1273 K57 K330 K，水银全部进入的末状态压强p2p0h179 cmHg，体积为V2S1，根据理想气体状态方程，解得T2311 K.(2)由于237 K小于311 K，所以再降温的过程中，气体将做等压变化，得出L316 cm.【答案】(1)311 K(2)16 cm11(12分)如图10甲所示是一个右端开口的圆筒形气缸，活塞可以在气缸内自由滑动活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内，此时气体的温度为27 C.若给气缸加热，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p01.0105 Pa.求： 【导学号：30110060】图10(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变化的图象【解析】(1)此过程为等压变化过程p1p2p01105 Pa，V22V1，T1300 K由得：T2600 K.(2)此过程为等容变化过程，T3300 K由查理定律得：p30.5105 Pa.(3)pT图象如图所示：【答案】(1)600 K(2)0.5105 Pa(3)见解析12(12分)如图11所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦求：图11(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.【解析】(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等