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(完整word)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

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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

=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

B、使气体温度T不变,由

=C可知,压强p可能增大,故A正确;

=C可知,压强p、体积V不能同时增大,故B错误;

=C可知,体积V可能减小,故C正确; =C可知,压强p增大,故D正确;

C、使气体温度T降低,压强p减小,由D、使气体温度T升高,体积V不变,由

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、1→2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、3→1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、2→3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,3→1→2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.

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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,注意原瓶内气体体积,不要忘了V0. 8. 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:

<2△V1

所以:

所以:△V1>△V2 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.

设h1=h2=h3=h,由图示可知,中间封闭气体的压强p=p0-h2=p0-h<p0,左边气体压强pa=p-h3=p-h=p0-2h9. 解:

<p0;

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;

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故选:D.

根据图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①同一气体的压强处处相等②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=ma p2s=2mg

以气体为研究对象,P1=P0=1atm,T1=300k

p2=,T2

=

,所以P2=1.2p0

m=ρhS=

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

大,初末状态的压强可能相等,故A正确;

分析可知,气体的压强先减小后增

B、气体先等容降温,后等温膨胀,根据气态方程方程

可能回到初始压强.故B错误.

,分析可知,气体的压强一直减小,其压强不

C、气体先等容升温,后等温膨胀,根据气态方程方程

强有可能回到初始压强.故C正确

,分析可知,气体的压强先增大后减小,其压

D、气体先等温膨胀,再等容升温,根据气态方程,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

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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=Vb<Vc,则单位体积的分子数关系为:na=nb>nc,故A错误;

B、C→A为等温变化,TA=TC,A→B为等容变化,pA>pB,由查理定律可知,TA>TB,则TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,故B错误; C、由B可知,TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB=FB,故C正确;

D、由A、B可知,na=nb>nc,va=vc>vb,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NA>NB>NC,故D正确; 故选:CD.

对一定量的理想气体,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、c→d,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,根据表达式判断各物理量的变化情况.

15. 解:电热丝对气体a加热后,气体a膨胀对绝热隔板做功,因汽缸绝热,所以气体b温度升高,内能增大,压强也增大,稳定后与气体a压强相等,因此a的压强增大,由于a和b质量相同,而a后来的体积比b的大,所以a的末温度比b的更高. 故选:BC

根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量.根据热力学第一定律判断气体的内能变化

本题应懂得压强的决定因素,知道温度是气体分子平均运动剧烈程度的标志.根据气体状态方程找出新的平衡状态下物理量间的关系

16. 利用理想气体状态方程解题,关键是正确选取状态,明确状态参量,尤其是正确求解被封闭气体的压强,这是热学中的重点知识,要加强训练,加深理解.本题的一大难点在于高度差的计算。 (1)对封闭气体来讲,P、V、T均发生变化,由理想气体状态方程求解; (2)由等温变化列方程求解。

17. 对b部分封闭气体,找出初末状态参量,分别利用理想气体状态方程求解;对于a部分气体做等温变化,根据玻意耳定律列式求解.

解决本题的关键是找出a、b两部分气体的压强始终相同,然后利用理想气体状态方程分析即可.

18. 本题涉及三个状态:初态(第1状态)、温度最高的状态(第2状态)和末态(第3状态),先由第1和第3状态,根据气态方程列式求出温度最高时封闭气体的长度,再由第1和第2状态由气态方程列式,求出最高温度.

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本题考查了求气体的温度,分析清楚气体的状态变化过程,确定各个状态的参量是正确解题的关键,应用理想气体状态方程即可正确解题.

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