2019高中物理 第8章 气体 学业质量标准检测 新人教版选修3-3.doc

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1、1第八章第八章 学业质量标准检测学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，第16 小题只有一个选项符合题目要求，第 710 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，两段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为( D )Ah1h2 B.h

2、1h2 2C. Dh1h2h1h2 2解析：设大气压强为p0，左边空气的压强p左p0h1，右边空气的压强p右p0h2p左h，则hh1h2，故 D 正确。2(江苏徐州 2016 年高二下学期期末)一定质量的某种气体，在不同温度下的气体分子热运动速率的统计分布图象如图所示，下列说法正确的是( B )A状态的温度高于状态的温度B气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C不计分子势能，气体在状态时具有的内能较大D温度升高时每个分子运动的动能都增大解析：从图中可看出状态的温度大于状态的温度，A 错误；温度是分子平均动能的标志，选项 B 正确，C 错误；温度升高时，个别分子的动能可能减小，D

3、 错误。3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( D )解析：封闭气体做的是等温变化，只有 D 图线是等温线，故 D 正确。4已知两端开口的“ ”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，2若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化？( D )A变大；变小B变大；不变C不变；不变D不变；变大解析：上提时空气柱压强不变，空气柱的长度

4、不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以 D 选项正确。5.(山东潍坊市 20172018 学年高二下学期检测)如图所示，元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变，当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气( A )A分子总数减少B分子的平均动能不变C压强不变，体积增大D单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大解析：蜡烛燃烧后，灯笼内温度升高，部分气体分子将从灯笼内部跑到外部，所以灯笼内分子总数减少，故 A 正确；灯笼内温度升高，分子的平均动能增大，故 B 错误；灯笼始终与大气连通，压强不变，灯笼内气体体积也不变，故 C 错误；温度升高，气体

5、分子的平均动能增大，单位时间与单位面积分子对器壁碰撞的平均作用力增大，而气体压强不变，所以单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少，故 D 错误。6.(江西省南昌三中 2017 年高二下学期期末)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，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( D )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，则气缸的上底面距地面的高度将增大C若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析：以活塞和气缸整体为研究对象可知，重力

6、等于弹簧弹力，跟外界大气压无关，即弹簧压缩量不变，A 错。以气缸为研究对象，若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将减小，B 错。若气温升高，因为弹力不变活塞距地面的高度不变，C 错。若气温升高，气体压强增大故气缸上升所以上底面距地面的高度将增大，D 对。7.(山东省济南一中 2016 年高二下学期期中)一定质量的理想气体3经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是( AD )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，体积不变解析：由图知ab为等温膨胀过程，bc为等压收缩过程，ca为等容升

7、压过程，所以 A、D 选项正确。8在室内，将装有 5atm 的 6L 气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p01atm)( BC )A5atm,3L B1atm,24LC5atm,4.8L D1atm,30L解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1p2V2，当p21atm 时，得V230L，逸出气体 30L6L24L，B 正确。据p2(V2V1)p1V1得V14.8L，所以逸出的气体相当于 5atm 下的 4.8L 气体。C 正确，故应选 B、C。9如图所示是一定质量的理想气体的pV图线，若其状态为ABCA，且AB等容，BC等压，CA等温，则气体在A、B、C

8、三个状态时( CD )A单位体积内气体的分子数nAnBnCB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，FBFCD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解析：由题图可知BC，气体的体积增大，密度减小，A 错。CA为等温变化，分子平均速率vAvC，B 错。而气体分子对器壁产生作用力，BC为等压过程，pBpC，FBFC，由题图知，pApB，则FAFB，C 正确。AB为等容降压过程，密度不变，温度降低，NANB，CA为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有NANC，D 正确。10.(陕西省黄陵中学 2017 年高二下学期检测)如图所示，

9、在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块)，下列说法中正确的是( AC )Ad和b都不变 B只有b减小4C只有a减小 Da和c都减小解析：活塞下降一小段距离，则容器中的气体体积减小，压强增大，对于木块露出的部分决定于上、下压强差，故c、d不变；对于玻璃管，浮力等于重力，排开水的体积不变，b不变，玻

10、璃管内气体压强增大，又b不变，故a减小，A、C 正确。第卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 2 小题，共 15 分。把答案直接填在横线上)11(7 分)如图所示为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置，A为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中。测量时，被测者尽力吸尽空气，再通过B管用力将气体吹入A中，使A浮起。设整个过程中呼出气体的温度保持不变。(1)呼出气体的分子热运动的平均动能不变(填“增大” “减小”或“不变”)。(2)设圆筒A的横截面积为S，大气压强为p0，水的密度为，桶底浮出水面的高度为h，桶内外水面的高度差为 h，被测者的“肺活量” ，即V0。p0

11、ghhhS p0解析：(1)由于温度是分子平均动能大小的标志，因为气体温度不变，所以分子平均动能不变。(2)设A中气体压强为p，该部分气体在标准大气压下的体积为V0，由于整个过程中温度不变，由玻意耳定律可得：p0V0pV，即p0V0(p0gh)(hh)S被测者的肺活量V0p0ghhhS p012(8 分)(江苏徐州市 2016 年高二下学期期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。(1)关于该实验，下列说法正确的是 D。A实验前应将注射器的空气完全排出B空气柱体积变化应尽可能的快些C空气柱的压强随体积的减小而减小D作出p 的图象可以直观反映出p与V的关系1

12、 V(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的pV图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1T2(选填“”)。(3)另一小组根据实验数据作出的V 图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造1 p5成图线不过原点的原因可能是实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体。解析：(1)注射器内应封闭一定质量的气体，故 A 错误；实验操作时应缓慢移动活塞，空气柱的体积随压强增大而减小，B、C 错误；p 的图象是直线，能直观反映出p与V的1 V关系，D 正确。(2)由图线乙可看出T1T2(3)图线不过原点的原因是：实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接

13、处的气体体积。三、论述计算题(共 4 小题，共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10 分)(河南省郑州一中 2018 届高三上学期入学测试)如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，底面直径为D，其右端中心处开有一圆孔；质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计，开始时气体温度为 300K，活塞与容器底部相距L，现对气体缓慢加热，已知外界大2 3气压强为p0，求温度为 480K 时气体的压强。答案：P016 15解析：开始加热

14、时，在活塞移动的过程中，气体做等压变化。设活塞缓慢移动到容器最右端时，气体末态温度为T1，V1，初态温度T0300K，V0。D2L 4D2L 6由盖吕萨克定律知，解得T1450KV0 T0V1 T1活塞移至最右端后，气体做等容变化，已知T1450K，p1p0，T2480K。由查理定律知，则p2p0p1 T1p2 T216 1514(11 分)(河北邯郸一中 2017 年高三一轮)如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，小明同学在 17的室内对蹦蹦球充气，已知球的体积约为 2L，充气前的气压为 1atm，充气筒每次充入 0.2L 的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，求：6(1)充气多

15、少次可以让气体压强增大至 3atm.(2)室外温度达到了13，将(1)中充完气的蹦蹦球拿到室外后，压强将变为多少？答案：(1)20 (2)2.7atm解析：(1)设充气n次可以让气体压强增大至 3atm。据题充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得p1(VnV)p2V，解得n20。(2)当温度变化，气体发生等容变化，由查理定律得，p2 T2p3 T3解得p3p22.7atm。T3 T215(12 分)(河北省冀州中学 2017 年高二下学期期末)如图，在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与 U

16、形水银管相连，已知外界大气压为p075cmHg，室温t027，稳定后两边水银面的高度差为h1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L50cm。已知柱形容器横截面积S0.01m2,75cmHg1.0105Pa。(1)求活塞的质量；(2)使容器内温度降至63，求此时 U 形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L。答案：(1)2kg (2)1.5cm 35cm解析：(1)根据 U 形管两侧水银面的高度差为h1.5cm，可知A中气体压强pAP0Ph75cmHg1.5cmHg76.5cmHg而pAp0p塞所以活塞产生的压强p塞1.5cmHg0.02105Pa由p塞mg/S，解得m2kg.(2)由于活

17、塞光滑，所以气体等压变化，U 形管两侧水银面的高度差不变，仍为h1.5cm初状态：温度T1300K，体积V150cmS；末状态：温度T2210K，体积V2LS由盖吕萨克定律，V1 T1V2 T2解得活塞离容器底部的高度L35cm。716(12 分)(2017全国卷12)如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门 K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭 K2、K3，通过 K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27，汽缸导热。(

18、)打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；()接着打开 K3，求稳定时活塞的位置；()再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20，求此时活塞下方气体的压强。答案：() 2p0 ()活塞上升到B的顶部 ()1.6p0V 2解析：()设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得poVp1V1 (3p0)Vp1(2VV1) 联立式得V1 V 2p12p0 ()打开 K3后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V22V)时，活塞下气体压强为 p2。由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2 由式得p2p0 (1 分)3V V2由式知，打开 K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2p0。3 2()设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1300K 升高到T2320 K 的等容过程中，由查理定律得 p2 T1p3 T2将有关数据代入式得 p31.6p0