2022年2021-2021学年度高二物理人教版选修3-3第八章气体单元测试

1、第 1 页，共 10 页2017-2018 学年度高二物理人教版选修3-3 第八章气体单元测试一、单选题（本大题共10 小题，共40.0 分）1.如图所示， 为质量恒定的某种气体的p-t图，a、b、c三态中体积最大的状态是（）a. a状态b. b状态c. c状态d. 条件不足，无法确定2.一定质量的理想气体，下列状态变化中不可能的是（）a. 使气体温度升高，体积增加，压强增大b. 使气体温度不变，而压强、体积同时增大c. 使气体温度降低，压强减小，体积减小d. 使气体温度升高，体积不变，压强增大3.用容积为v1的活塞式抽气机给容积为v2的密闭牛顿管抽气，若抽气过程中气体温度不变，则抽气两次后，

2、牛顿管中剩余气体中的压强是原来的（）a. （）2b. （）2c. d. 4.一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（）a. 12气体体积增大b. 31 气体体积增大c. 23 气体体积不变d. 312 气体体积不断减小5.封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计）（）a. 密度不变，压强增大b. 密度不变，压强减小c. 压强不变，密度增大d. 压强不变，密度减小6.如图所示，用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、

3、乙中（）a. 气体的压强相等b. 气体分子的平均动能相等c. 气体的内能相等d. 气体分子的平均速率相等7.容积为 20l的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5l的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（）a. 4 瓶b. 50 瓶c. 56 瓶d. 60 瓶8.如图甲所示，开口向上的导热气缸静置于水平桌面，质量为m的活塞封闭一定质量气体，若在活塞上加上质量为m的砝码，稳定后气体体积减小了v1，如图乙；继续在活塞上再加上质量为m的砝码，稳定后气体体积又减小了v2，如图丙不计摩擦，环境温度不变，

4、则（）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 2 页，共 10 页a. v1v2b. v1=v2c. v1v2d. 无法比较v1与v2大小关系9.如图所示，竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭，b端开口，水银将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差为h1、h2、h3且h1=h2=h3；k1、k2为两个阀门，k2位置与b管水银面等高，打开阀门后可与

5、外界大气相通打开k1或k2，下列判断正确的是（）a. 打开k1，h1、h2和h3均变为零b. 打开k1，h1增大，h2和h3均变为零c. 打开k2，h1、h2和h3均变为零d. 打开k2，h1、h2、h3的长度保持不变10.高空火箭的仪器舱内，起飞前舱内气体压强p0相当于 1 个大气压， 温度t0=300k 舱是密封的，如果火箭以加速度g竖直起飞，当火箭起飞时，仪器舱内水银气压计的示数为p1=0.6p0，如图，则此时舱内气体的压强p和气体温度t分别为（）a. p=p0 t=300kb. p=1.2p0t=360kc. p=0.6p0 t=300kd. p=0.6p0t=180k二、多选题（本大

6、题共5 小题，共25.0 分）11.如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72cm，大气压强为76cmhg，正确的是（）a. 将管稍上提，h不变b. 将管稍上提，h变大c. 将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cmd. 将管下插至c项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm12.一定质量的理想气体处于某一初始状态，若要使它经历两个状态变化过程，压强仍回到初始的数值，则下列过程中可以采用的是（）a. 先等容降温，再等温压缩b. 先等容降温，再等温膨胀c. 先等容升温，再等温膨胀d. 先等温膨胀，再等容升温13.如图所示是一定质量的理想气体的p-v

7、图线，若其状态由abca，且ab等容，bc等压，ca等温，则气体在a、b、c三个状态时（）a. 单位体积内气体的分子数na=nb=ncb. 气体分子的平均速率vavbvcc. 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力fafb，fb=fcd. 气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是nanb，nanc精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - -

8、-第 3 页，共 10 页14.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p-图线如图所示，变化顺序由abcda，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直气体在此状态变化过程中（）a. ab，压强减小、温度不变、体积增大b. bc，压强增大、温度降低、体积减小c. cd，压强不变、温度降低、体积减小d. da，压强减小、温度升高、体积不变15.如图所示， 绝热隔板k把绝热的汽缸分成体积相等的两部分，k与汽缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a和b现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡， 下列说法中正确的是 （）a. a

9、的体积增大了，压强变小了b. a增加的内能大于b增加的内能c. 加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈d. b的体积减小，压强增大，但温度不变三、计算题（本大题共3 小题，共35.0 分）16.如图，一端封闭、粗细均匀的u形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280k时，被封闭的气柱长l=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强p0=76cm hg（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？（2）封闭气体的温度重新回到280k后为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？17.如图所示，除气缸右侧壁外其余部分均绝热，轻活塞k

10、与气缸壁接触光滑，k把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b，原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为 27c、体积均为v现使气体a温度保持27c不变，气体b温度降到 - 48c，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终a的压强p、体积va精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 4 页，共

11、 10 页18.如图所示为一可以测量较高温度的装置，左右两壁等长的u形管内盛有温度为0的水银，左管上端开口，水银恰到管口，在封闭的右管上方有空气，空气柱高h=24cm现在给空气柱加热，空气膨胀，挤出部分水银，当空气又冷却到0时，左边开口管内水银面下降了h=5cm试求管内空气被加热到的最高温度设大气压p0=76cmhg（设管子足够长，右管始终有水银）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共

12、 10 页 - - - - - - - - -第 5 页，共 10 页答案和解析【答案】1. c2. b3. a4. d5. a6. b7. c8. c9. d10. b11. bd12. acd13. cd14. ac15. bc16. 解：（ 1）初态压强p1=（76-16 ）cmhg 末态时左右水银面的高度差为16cm- 23cm=10cm 末状态压强为：p2=(76-10)cmhg=66cmhg 由理想气体状态方程得：解得：t2=350k （2）加注水银后，左右水银面的高度差为：h=（16+22） -l 由玻意耳定律得，p1v1=p3v3，其中p3=76-（20-l）解得：l=10cm

13、 即需向开口端注入的水银柱长度为10cm。17. 解：由题意可知b降温平衡后ab两部分气体压强仍相等，设为p对b气体，加热前压强为：pb=p0，体积为：vb=v，温度为：tb=t0=273+27=300k设降温后气体压强p，温度：t1=273-48=225k，体积为：v1根据理想气体状态方程得：对a气体，初态压强为：pa=p0，体积为：va0=v，温度为：ta=t0=300k末态压强为p，体积为：va=2v-v1因为隔板绝热，a做等温变化，由玻意耳定律得：pava0=pva联立得：，；答：最终a的压强是、体积是18. 解：由题意知，初状态：p1=76+24=100 cmhg，v1=24s，t1

14、=273k，设温度又冷却到0时，两边水银柱高度差是h，则末状态p3=76+hcmhg，v3=（5+h）s，t3=273k，由理想气体状态方程得：=，代入数据解得：h=20cm，v3=25s；设气体温度最高时为t2，此时各状态参量为：v2=30s，p2=76+30=106cmhg，由理想气体状态方程得：=，代入数据解得：t2=361.7k；答：管内空气被加热到的最高温度为361.7k【解析】精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - -

15、- - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 6 页，共 10 页1. 解：根据数学知识可知，图中各点与原点连线的斜率等于，可知，c状态的最小，根据气体状态方程=c得知，c状态气体的体积最大故c正确故选c根据气体状态方程=c和数学知识，分析体积的变化图中各点与原点连线的斜率等于解决本题的关键是灵活运用数学知识分析物理问题，并要掌握气态方程，属于基础题2. 解：a、使气体温度t升高，体积v增加，由=c可知，压强p可能增大，故a正确；b、使气体温度t不变，由=c可知，压强p、体积v不能同时增大，故b错误；c、使气体温度t降低，压强p减小，由=c可知，体

16、积v可能减小，故c正确；d、使气体温度t升高，体积v不变，由=c可知，压强p增大，故d正确；本题选错误的，故选：b根据理想气体状态方程：=c分析答题本题考查了判断气体状态变化是否能够发生，气体状态发生变化时要遵守气体状态方程，根据气体各状态参量的变化情况、应用理想气体状态方程即可正确解题3. 解：设容器内气体压强为p，则气体初始状态参量为：p1，v2，第一次抽气过程，由玻意耳定律得：p1v2=p2v2+p2v1第二次抽气过程，由玻意耳定律得：p2v2=p3v2+p3v1联立解得：p3=；故选：a气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出容器内气体的压强本题是变质量问题，对于变质量问题，巧妙选择研

17、究对象，把变质量问题转化为质量不变问题，应用玻意耳定律可以解题4. 解：a、12 气体做等温变化，压强增大，根据玻意而定律知，体积减小，故a错误；b、31 气体做等压变化，温度降低，根据盖吕萨克定律可知，体积减小，故b错误；c、23 根据理想气体状态可知，2 的压强大，温度低，3 的温度高，压强小，故2 的体积小于3 的体积，故c错误；d、由ab项分析可知， 312 气体体积不断减小，故d正确；故选：d在p-t图象中等容线为过原点的倾斜直线，等压线是平行温度轴的直线，等温线是平行压强轴的直线，然后根据气体实验定律即可判断体积的变化本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在p-t图象中等容线为

18、过原点的倾斜直线，等压线是平行温度轴的直线，等温线是平行压强轴的直线，然后根据气体实验定律即可判断体积的变化5. 解：气体质量不变，体积也不变，故分子数密度一定不变；当温度升高时，气体分子的无规则热运动的平均动能增加，故气体压强增加；故选：a大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强；气体压强由气体分子数的密度和平均动能决定本题可以根据气体压强的微观意义解释，也可以根据理想气体状态方程列式解释，基础题精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d

19、f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 7 页，共 10 页6. 解：a：决定气体压强的因素是：（1）单位体积内的分子数（2）气体分子的平均动能；因为体积相同，氮气和氧气的质量不同，故单位体积内的分子数不同；又隔板导热， 温度相同， 气体分子的平均动能相等，故压强不相等故a错误b：温度是分子平均动能的标志，温度相等，分子平均动能相等故b正确c：气体的内能等于所有分子的动能和，因为体积相同，氮气和氧气的分子质量不同，所以氮气和氧气的分子数不同，虽然温度相等，气体分子的平均动能相等，但总动能不相等，故c错误d：隔板

20、导热，温度相同，气体分子的平均动能相等，但氮气和氧气的分子质量不同，所以分子的平均速率不相等故d错误故选：b决定气体压强的因素是：（1）单位体积内的分子数（2）气体分子的平均动能；气体的内能等于所有分子的动能和；温度是分子平均动能的标志，温度相等，分子平均动能相等此题要求明确：（1）决定气体压强的因素；（2）气体的内能等于所有分子的动能和；（3）温度是分子平均动能的标志基础知识一定要打牢7. 解：根据玻意耳定律p0v0=p（v0+nv1），所以n=56 瓶故选：c 以被封闭气体为研究对象，气体做等温变化，尤其注意被封闭气体末状态体积本题考查等温变化状态方程重点是确定初末状态的各物理量，注意原瓶

21、内气体体积，不要忘了v08. 解：设大气压强为p0，开始时气体的体积是v，活塞静止处于平衡状态，由平衡条件得：p0s+mg=ps，气体压强：p=p0+；则甲状态气体的压强：乙状态气体的压强：丙状态气体的压强：由玻意耳定律得：p1v1=p2v2=p3v3得：，所以：；2v1所以：v1v2故选：c 对活塞进行受力分析，由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强；由玻意耳定律可以求出气体体积，然后比较体积的变化即可本题考查了求气体压强与体积，应用平衡条件与玻意耳定律即可正确解题，要掌握应用玻意耳定律解题的思路与方法9. 解： 设h1=h2=h3=h， 由图示可知， 中间封闭气体的压强p=p0-h2=p0

22、-hp0， 左边气体压强pa=p-h3=p-h=p0-2hp0；a、打开k1，中间部分气体压强等于大气压p0，则h2和h3均变为零，左边气体压强变大，气体体积减小，h3增大，故ab错误；c、打开k2，各部分气体压强均不变，则h1、h2、h3均不变，故c错误，d正确；精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 8 页，共 10 页故选：d根据图

23、示判断各部分气体压强与大气压的关系，然后分析打开阀门后各部分气体压强如何变化，然后根据压强的变化分析答题解决本题有两个结论可以直接应用同一气体的压强处处相等同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定分析清楚气体压强如何变化是正确解题的关键10. 解：以a=g的加速度匀加速上升时，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有：p2s-mg=map2s=2mg以气体为研究对象，p1=p0=1atm，t1=300kp2=，t2m=hs=，所以p2=1.2p0根据理想气体状态方程，气体等容变化有：解得：t2=360k则acd错误，b正确故选：b 以水银柱为研究对象，根据牛顿第二定律列出等式求得p，再根据理想气

24、体状态方程列式求解t本题关键是根据题意得到各个状态对应的压强、体积、温度中已知量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量11. 解：a、b、在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大故a错误，b正确；c、d、将管下插时，体积变小，由pv=c知，压强变大，故内外液面差变小，故c错误，d正确故选：bd在本实验中，玻璃管内水银柱的高度h受外界大气压和玻璃管内封闭了一段气体压强的影响玻璃管封闭了一段

25、气体，这一部分空气也会产生一定的压强，而且压强的大小会随着体积的变化而改变，据此来分析其变化的情况即可在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度h的大小12. 解：a、气体先等容降温，后等温压缩，根据气态方程方程分析可知，气体的压强先减小后增大，初末状态的压强可能相等，故a正确；b、气体先等容降温，后等温膨胀，根据气态方程方程，分析可知，气体的压强一直减小，其压强不可能回到初始压强故b错误c、气体先等容升温，后等温膨胀，根据气态方程方程，分析可知，气体的压强先增大后减小，其压强有可能回到初始压强故c正确d、气体先等温膨胀，再等容升温，根据气态方程，

26、分析可知，气体压强先减小后增大，初末状态的压强可能相等，故d正确；故选：acd本题中气体经历两个过程，当两个过程压强变化情况相反时，压强有可能回到初始压强，根据理想气体的精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - -第 9 页，共 10 页状态方程分析答题应用理想气体状态方程即可正确解题，本题是一道基础题13. 解：a、由图示图象可知，va=vbv

27、c，则单位体积的分子数关系为：na=nbnc，故a错误；b、ca为等温变化，ta=tc，ab为等容变化，papb，由查理定律可知，tatb，则ta=tctb，分子的平均速率va=vcvb，故b错误；c、由b可知，ta=tctb，分子的平均速率va=vcvb，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力fafb=fb，故c正确；d、由a、b可知，na=nbnc，va=vcvb，c状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，a与b状态的分子数密度相等，但a状态的分子平均速率大，单位时间a状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数nanbnc，故d正确；故选：cd对一定量的

28、理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多分子在单位时间内撞击器壁的次数与分子数密度、分子平均速率有关，分子数密度越大，温度越高，分子平均动能越大，单位时间撞击器壁的分子数越多14. 解：a、由理想气体状态方程=c整理得：p=t，在p-t图象中a到b过程斜率不变，ct不变，故说明温度不变；压强减小，体积增大，故a正确；b、由理想气体状态方程整理得：p=t，可以判断图象上的各点与坐标原点连线的斜率即为，所以bc过程中气体体积不断减小，cd过程中气体体积不断增大，故b错误c、cd，压强不变，体积减小，则由理想气体状态方程=c可知，温度降低；故c正确；d、da过程中，体积不变，压强减小，故温度应减小；故d错误；故选：ac根据理想气体状态方程整理出压强- 温度的表达式，依据表达式和数学知识判断体积的变化情况本题考查理想状态方程与图象的综合应用；对于图象类的物体解决的关键是整理出图象对应的表达式，