2016-2017學年高中物理第4章氣體章末綜合測評魯科版選修.docx

第4章 氣體 (時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分在每小題給出的五個選項中有三項符合題目要求，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；選錯1個扣3分，最低得分為0分)1由飽和汽與飽和汽壓的概念判斷下列說法哪些是正確的 ()A氣體和液體之間的動態(tài)平衡是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等B一定溫度下飽和汽的密度為一定值，溫度升高飽和汽密度增大 C一定溫度下的飽和汽壓隨飽和汽的體積增大而增大D一定溫度下的飽和汽壓隨飽和汽的體積增大而減小E一定溫度下的飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)【解析】由動態(tài)平衡的概念可知，汽化與液化的速率相等，故A正確在一定溫度下，飽和汽的密度是一定的，它隨溫度的升高而增大，B正確；一定溫度下飽和汽壓與體積無關(guān)，C、D錯誤，E正確【答案】ABE2如圖1所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說法中錯誤的是(容器容積恒定) () 【導學號：30110056】甲乙圖1A兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B兩容器中器壁的壓強都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD當溫度升高時，pA、pB變大，pC、pD也要變大E當溫度升高時，pA、pB不變，pC、pD均增大【解析】甲容器壓強產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器壓強產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯；液體的壓強pgh，hAhB，可知pApB，而密閉容器中氣體壓強各處均相等，與位置無關(guān)，pCpD，C對；溫度升高時，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯，E對用選錯誤的，故選A、B、D.【答案】ABD3如圖2所示是某氣體狀態(tài)變化的pV圖象，則下列說法中正確的是 ()圖2A氣體做的是等溫變化B從A至B氣體的壓強一直減小C從A至B氣體的體積一直增大D氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變EA狀態(tài)的溫度一定等于B狀態(tài)的溫度【解析】一定質(zhì)量的氣體的pV圖象的等溫曲線是雙曲線，A錯誤；從AB圖線可知氣體從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)的過程中，壓強p在逐漸減小，體積V在不斷增大，B、C正確；該過程中氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變化，D正確；A狀態(tài)pAVA的乘積不一定等于B狀態(tài)PBVB的乘積，E錯誤【答案】BCD4.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖3所示下列說法中正確的是() 【導學號：30110057】圖3Aab過程中，氣體體積增大，壓強減小Bbc過程中，氣體壓強不變，體積增大Cbc過程中，氣體壓強不變，體積減小Dca過程中，氣體壓強增大，體積減小Eca過程中，氣體溫度升高，體積不變【解析】由pT圖象知，ab為等溫過程根據(jù)p1V1p2V2，氣體壓強減小，則體積增大，A正確；bc為等壓過程，根據(jù)，溫度降低，則體積減小，B錯誤，C正確；ca為等容過程，根據(jù)，氣體壓強增大，溫度升高，D錯誤，E正確【答案】ACE5一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系正確的是()Ap1p2，V12V2，T12T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T2ET1T2，p12p2，V1V2【解析】當p1p2時，由可知A對，B錯；當V1V2時，由可知D正確；由可知C錯；當T1T2時，由p1V1p2V知E正確【答案】ADE6.如圖4所示，在一個圓柱形的導熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，活塞與氣缸壁間是密封而光滑的，一彈簧秤掛在活塞上，將整個氣缸懸吊在天花板上，當外界氣溫升高(大氣壓不變)時() 【導學號：30110058】圖4A彈簧秤示數(shù)變大B彈簧秤示數(shù)變小C彈簧秤示數(shù)不變 D氣缸的底部下降E活塞位置不變【解析】對活塞受力分析，可知Fmgp0SpS現(xiàn)在需要討論一下氣體壓強的變化以氣缸為研究對象受力分析，如圖所示則有p0SMgpS解得pp0因為M、S、p0均為不變量，在氣體溫度變化時，氣體的壓強不變而氣體在此過程中做等壓膨脹由此而知，彈簧秤的示數(shù)不變氣缸的底部下降，活塞位置不變故正確選項為C、D、E.【答案】CDE7如圖5是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線，等壓線上的a、b兩個狀態(tài)比較，下列說法正確的是()圖5A在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)，b狀態(tài)較多B在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)，a狀態(tài)較多C在相同時間內(nèi)撞在相同面積上的分子數(shù)，兩狀態(tài)一樣多D單位體積的分子數(shù)，a狀態(tài)比b狀態(tài)多E氣體分子的平均動能b狀態(tài)比a狀態(tài)大【解析】b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大，故單位體積分子數(shù)b狀態(tài)比a狀態(tài)少，D對；b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高，其分子平均動能大，E正確，而a、b狀態(tài)壓強相等，故相同時間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多，B正確，A、C錯誤【答案】BDE二、非選擇題(本題共5小題，共58分，按題目要求作答)8(12分)用DIS研究一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖6所示 ，實驗步驟如下：圖6把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值p；圖7用V圖象處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖7所示圖線(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是_；(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是_和_；(3)如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V圖線不過原點，則V0代表_【解析】(1)通過涂潤滑油可使注射器不漏氣(2)緩慢移動活塞是為了有足夠的時間使封閉氣體與外界熱交換，不用手握住注射器也是為了不使手上的熱量傳遞給氣體(3)注射器與壓強傳感器連接部位有氣體，從而使圖線不過原點【答案】(1)在注射器活塞上涂潤滑油(2)移動活塞要緩慢不能用手握住注射器封閉氣體部分(3)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積9(11分)如圖8所示，氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積為50 cm2，厚度為1 cm，氣缸全長為21 cm，氣缸質(zhì)量為20 kg，大氣壓強為1105 Pa，當溫度為7 時，活塞封閉的氣柱長10 cm，若將氣缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通g取10 m/s2，求： 【導學號：30110059】圖8(1)氣缸倒置時，活塞封閉的氣柱多長；(2)當溫度多高時，活塞剛好接觸平臺【解析】(1)設(shè)氣缸倒置前、后被封閉氣體的壓強分別為P1和P2，氣柱長度分別為L1和L2.P1P01.2105 Pa，P2P00.8105 Pa倒置過程為等溫變化，由玻意耳定律可得P1L1SP2L2S，所以L2L115 cm.(2)設(shè)倒置后升溫前、后封閉氣柱溫度分別為T2和T3，升溫后氣柱長度為L3，則T2T1(2737) K280 K，L215 cm，L320 cm升溫過程為等壓變化，由蓋呂薩克定律可得，所以T3，T2373 K即溫度升高到100 時，活塞剛好接觸平臺【答案】(1)15 cm(2)100 10(11分)如圖9所示為一下粗上細且上端開口的薄壁玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長，圖中大小截面積分別為S12 cm2、S21 cm2，粗細管內(nèi)水銀長度分別為h1h22 cm，封閉氣體長度為L22 cm.大氣壓強為p076 cmHg，氣體初始溫度為57 .求：圖9(1)若緩慢降低氣體溫度，降低至多少開爾文時，所有水銀全部進入粗管內(nèi)；(2)若溫度降低至237 K，氣體的長度為多少【解析】(1)初始時刻的壓強為p1p0h1h280 cmHg，體積為V1LS1，溫度T1273 K57 K330 K，水銀全部進入的末狀態(tài)壓強p2p0h179 cmHg，體積為V2S1，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，解得T2311 K.(2)由于237 K小于311 K，所以再降溫的過程中，氣體將做等壓變化，得出L316 cm.【答案】(1)311 K(2)16 cm11(12分)如圖10甲所示是一個右端開口的圓筒形氣缸，活塞可以在氣缸內(nèi)自由滑動活塞將一定量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，此時氣體的溫度為27 C.若給氣缸加熱，使氣體溫度升高，讓氣體推動活塞從MN緩慢地移到PQ.已知大氣壓強p01.0105 Pa.求： 【導學號：30110060】圖10(1)當活塞到達PQ后缸內(nèi)氣體的溫度；(2)把活塞鎖定在PQ位置上，讓氣體的溫度緩慢地降到27 C，求此時氣體的壓強；(3)在圖乙中畫出上述兩個過程中氣體壓強p隨溫度T變化的圖象【解析】(1)此過程為等壓變化過程p1p2p01105 Pa，V22V1，T1300 K由得：T2600 K.(2)此過程為等容變化過程，T3300 K由查理定律得：p30.5105 Pa.(3)pT圖象如圖所示：【答案】(1)600 K(2)0.5105 Pa(3)見解析12(12分)如圖11所示，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略)開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為.現(xiàn)使氣缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡已知外界溫度為T0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦求：圖11(1)恒溫熱源的溫度T；(2)重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx.【解析】(1)與恒溫熱源接觸后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等