2017教科版高中物理选修31第三章《气体》章末综合检测

第2章气体(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的5个选项有3项符合题目要求．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．关于理想气体，下列说法正确的是( )A．当把实际气体抽象成理想气体后，它们便再也不遵守气体实验定律B．温度极低，压强太大的气体不能看成理想气体，也不遵守实验定律C．理想气体分子间的平均距离约为10－10 m，故分子力为零D．理想气体分子间既没引力，也无斥力，分子力为零E．理想气体是对实际气体抽象后形成的理想模型【解析】理想气体遵守气体实验定律，A错；实际气体在温度极低和压强太大时，不能很好地遵守气体实验定律，B对；理想气体分子间的平均距离超过10－9m，分子间的斥力和引力都可忽略不计，而在平均距离为10－10 m时，分子间的斥力和引力是不能忽略的，C 错，D对；由题意知，E项正确．【答案】BDE2．(2016·三亚高二检测)对必然质量的理想气体，下列说法不正确的是( )A．气体体积是指所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越猛烈，气体的温度就越高C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因此气体的内能必然减少D．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的E．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强【解析】由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越猛烈，分子的平均速度就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D正确，E错误．【答案】ACE3．封锁在容积不变的容器中的气体，当温度升高时，则气体的( )【导学号：】A．分子的平均速度增大B．气体对器壁的压强变大C ．分子的平均速度减小D ．气体对器壁的压强变小E ．气体对器壁的压强变大【解析】 单位体积内的分子数不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体对器壁的压强变大，A 、B 、E 选项正确．【答案】 ABE4．必然质量的理想气体经历等温紧缩进程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为( )A ．气体分子的平均动能增大B ．气体分子的平均动能不变C ．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多D ．气体分子数增加E ．气体的分子数密度增大【解析】 必然质量的气体等温紧缩，分子的平均动能不变，气体分子的总数不变，故A 、D 错，B 对；气体压强增大是因为气体分子数的密度增大，使单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多，故C 、E 正确．【答案】 BCE5．必然质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度别离为p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度别离为p 2、V 2、T 2，下列关系正确的是( )A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2B ．p 1＝p 2，V 1＝12V 2，T 1＝2T 2C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 2E ．T 1＝T 2，p 1＝2p 2，V 1＝12V 2【解析】 当p 1＝p 2时，由V 1V 2＝T 1T 2可知A 对，B 错；当V 1＝V 2时，由p 1p 2＝T 1T 2可知D 正确；由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可知C 错；当T 1＝T 2时，由p 1V 1＝p 2V 知E 正确． 【答案】 ADE6．如图1所示，内径均匀、两头开口的V 形管，B 支管竖直插入水银槽中，A 支管与B支管之间的夹角为θ，A 支管中有一段长为h 的水银柱维持静止，下列说法中不正确的是( )图1A ．B 管内水银面比管外水银面高h B ．B 管内水银面比管外水银面高h cos θC ．B 管内水银面比管外水银面低h cos θD ．管内封锁气体的压强比大气压强小h cos θ高汞柱E ．管内封锁气体的压强比大气压壮大h cos θ高汞柱【解析】 以A 管中的水银为研究对象，则有pS ＋h cos θ·S ＝p 0S ，B 管内压强p ＝p 0－h cos θ，显然p <p 0，且B 管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ.故B 、D 正确．【答案】 ACE7.必然质量的理想气体通过一系列进程，如图2所示．下列说法中正确的是( )图2A ．a →b 进程中，气体体积增大，压强减小B ．b →c 进程中，气体压强不变，体积增大C ．b →c 进程中，气体压强不变，体积减小D ．c →a 进程中，气体压强增大，体积减小E ．c →a 进程中，气体温度升高，体积不变【解析】 由p ­T 图像知，a →b 为等温进程．按照p 1V 1＝p 2V 2，气体压强减小，则体积增大，A 正确；b →c 为等压进程，按照V 1T 1＝V 2T 2，温度降低，则体积减小，B 错误，C 正确；c →a 为等容进程，按照p 1T 1＝p 2T 2，气体压强增大，温度升高，D 错误，E 正确．【答案】 ACE8．如图所示的五个图像中，有三个不表示必然质量的某种理想气体从状态a 等压膨胀到状态b 的进程．它们是( )【解析】 必然质量的某种理想气体知足理想气体状态方程pVT＝C ；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V 与T 成正比．【答案】 ACE9．如图5是必然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( )A ．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】 BDE10．如图3所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A 、B 两部份，初始温度相同．使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积转变量为ΔV A 、ΔV B ，压强转变量为Δp A 、Δp B ，对液面压力的转变量为ΔF A 、ΔF B ，则下列说法不正确的是( )【导学号：】图3A ．水银柱向上移动了一段距离B ．ΔV A <ΔV BC ．Δp A >Δp BD ．ΔF A ＝ΔF BE ．无法判断【解析】 假设水银柱不动，两气体发生等容转变，按照查理定律，有Δp ΔT ＝p 0T 0，其中p 0、T 0表示初始的压强和温度，初始压强p A >p B ，则Δp A >Δp B ，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A 、C 正确．由于气体的整体积不变，所以ΔV A ＝ΔV B ，B 错误．ΔF A ＝Δp A S A >ΔF B ＝Δp B S B ，D 错误．【答案】 BDE二、非选择题(本题共3小题，共40分，按题目要求作答)11．(13分)如图4所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg ，横截面积为50 cm 2，厚度为1 cm ，汽缸全长为21 cm ，汽缸质量为20 kg ，大气压强为1×105Pa ，当温度为7 ℃时，活塞封锁的气柱长10 cm ，若将汽缸倒过来放置时，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/s 2，求：图4(1)汽缸倒置时，活塞封锁的气柱多长； (2)当温度多高时，活塞恰好接触平台．【解析】 (1)设汽缸倒置前、后被封锁气体的压强别离为p 1和p 2，气柱长度别离为L 1和L 2.p 1＝p 0＋mg S ＝×105 Pa ，p 2＝p 0－mgS＝×105 Pa倒置进程为等温转变，由玻意耳定律可得p 1L 1S ＝p 2L 2S ，所以L 2＝p 1p 2L 1＝15 cm. (2)设倒置后升温前、后封锁气柱温度别离为T 2和T 3，升温后气柱长度为L 3，则T 2＝T 1＝(273＋7) K ＝280 K ，L 2＝15 cm ，L 3＝20 cm升温进程为等压转变，由盖吕萨克定律可得L 2S T 2＝L 3S T 3，所以T 3＝L 3L 2T 2＝373 K ．即温度升高到100 ℃时，活塞恰好接触平台．【答案】 (1)15 cm (2)100 ℃12．(13分)如图5所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部份水银封住密闭气体，上管足够长，图中大小截面积别离为S 1＝2 cm 2、S 2＝1 cm 2，粗细管内水银长度别离为h 1＝h 2＝2 cm ，封锁气体长度为L ＝22 cm.大气压强为p 0＝76 cmHg ，气体初始温度为57 ℃.求：图5(1)若缓慢降低气体温度，降低最多少开尔文时，所有水银全数进入粗管内； (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p 1＝p 0＋h 1＋h 2＝80 cmHg ，体积为V 1＝LS 1，温度T 1＝273 K ＋57 K ＝330 K ，水银全数进入的末状态压强p 2＝p 0＋h 1＋h 22＝79 cmHg ，体积为V 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L －h 22S 1，按照理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，解得T 2＝311 K. (2)由于237 K 小于311 K ，所以再降温的进程中，气体将做等压转变V 2T 2＝V 3T 3，得出L 3＝16 cm.【答案】 (1)311 K (2)16 cm13．(14分)如图6甲所示是一个右端开口的圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动．活塞将必然量的理想气体封锁在汽缸内，此时气体的温度为27 °C.若给汽缸加热，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p 0＝×105Pa.求：图6(1)当活塞抵达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进程中气体压强p 随温度T 转变的图像．【解析】 (1)此进程为等压转变进程p 1＝p 2＝p 0＝1×105Pa ，V 2＝2V 1，T 1＝300 K由V 1T 1＝V 2T 2得：T 2＝600 K.(2)此进程为等容转变进程，T 3＝300 K 由查理定律p 2T 2＝p 3T 3得：p 3＝×105Pa. (3)p ­T 图像如图所示：【答案】 (1)600 K (2)×105Pa (3)观点析。

章末综合测评(二) 气体(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分．第1～6题为单选，7～10题为多选，每小题有3项符合题目要求，选对1个得1分，选对2个得2分，选对3个得4分，每选错1个扣2分，最低得分为0分)1．关于理想气体的下列说法正确的是()A．气体对容器的压强是由气体的重力产生的B．气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C．一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大D．压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力B[气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的，选项A错误，B 正确；气体的压强与分子密集程度及分子的平均动能大小有关，平均动能越大则温度越高，但如果体积变为很大，压强可能减小，故选项C错误；压缩理想气体要用力，克服的是气体的压力(压强)，而不是分子间的斥力，选项D错误．] 2．已知离地面越高大气压强越小，温度也越低．现有一气球由地面向上缓慢升起，则大气压强与温度对此气球体积的影响如何()A．大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积增大B．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小C．大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积减小D．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大C[若温度不变，大气压强减小时，内部气体压强不变，则气体将要膨胀，体积增大，故大气压强减小有助于气球体积增大；若压强不变，温度降低时，根据理想气体状态方程pVT＝C得知，气体的体积将要减小，故温度降低有助于气球体积减小．选项A、B、D均错误，C正确．]3．如图是竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同，使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔV A 、ΔV B ，压强变化量为Δp A 、Δp B ，对液面压力的变化量为ΔF A 、ΔF B ，则( )A ．水银柱向下移动了一段距离B ．ΔV A ＜ΔV BC ．Δp A ＞Δp BD ．ΔF A ＝ΔF BC [假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A ：p A T 1＝p A ′T 2得p A ′－p A T 2－T 1＝p A T 1，同理知p B ′－p B T 2－T 1＝p B T 1，又因p A ＞p B ，所以p A ′－p A ＞p B ′－p B ，即Δp A ′＞Δp B ′，水银柱向上移动．向上移动后，水银柱上下液面高度差更大，p A －p B ＜p A 2－p B 2，最终Δp A ＞Δp B ，且有ΔF A ＞ΔF B ，因此选项C 正确，A 、D 错误；因为水银不可压缩，所以ΔV A ＝ΔV B ，选项B 错误．]4．如图所示，玻璃管A 和B 同样粗细，A 的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h ，若将B 管慢慢地提起，则( )A ．A 管内空气柱将变长B ．A 管内空气柱将变短C ．两管内水银柱高度差不变D ．两管内水银柱高度差将减小B [将B 管慢慢提起，可以认为气体温度不变．在气体的压强增大时，体积减小，所以气柱将变短，而p A ＝p 0＋p h ，所以高度差增大．故选B.]5．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是()A．h2变长B．h2变短C．h1上升D．h1下降D[被封闭气体的压强为p＝p0＋p h1，或p＝p0＋p h2，则始终有h1＝h2；当p0增大时，被封闭气体的压强增大，由玻意耳定律知，封闭气体的体积应减小，故水银柱h1下降．]6．如图所示，质量为M、导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气．汽缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则()A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大C[设大气压强为p0，封闭气体压强为p，活塞面积为S，斜面倾角为θ，对活塞列受力平衡方程得pS＝p0S－mg sin θ，故当p0增大时，p增大，由玻意耳定律得，气体体积减小，故选项A错误，C正确；由封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡，则细线拉力、斜面对汽缸的支持力与大气压强的改变没有关系，即细线的张力、斜面对汽缸的支持力不变，故选项B、D错误．]7．如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是()A．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．a状态对应的分子平均动能小D．单位体积的分子数a状态较多E．单位体积的分子数b状态较多BCD[由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错，B、C对；一定质量的气体，分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态较多，故D对．]8．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中不正确的是()A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cos θC．B管内水银面比管外水银面低h cos θD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高汞柱E．管内封闭气体的压强比大气压强大h cos θ高汞柱ACE[以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ.故B、D 正确．]9．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA 这四段过程在p—T图上都是直线段，其中AB的延长线通过坐标原点O，BC 垂直于AB，而CD平行于AB，由图可以判断()A．AB过程中气体体积不断减小B．AB过程中气体体积不变C．BC过程中气体体积不断增大D．CD过程中气体体积不断增大E．DA过程中气体体积不断增大BDE[AB的延长线通过坐标原点O，即AB位于同一等容线，所以V A＝V B，A错误，B正确；连线CO与DO，则C和O、D和O分别位于同一等容线，比较斜率可知V A＝V B＞V D＞V C，D、E正确，C错误．]10．用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变()A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动E．将该装置移到高山上做实验，应将A管向上移ADE[将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项A正确，选项B 错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A 管向下移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项D正确，选项C错误；将该装置移到高山上做实验，大气压减小，气体压强大于外界大气压，要维持体积不变，应将A管向上移动，E正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11．(6分)如图是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一段气体A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接入人体静脉．(1)若气室A、B中的压强分别为p A、p B，则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为________．(2)在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度________(选填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”)．[解析](1)由于a管与大气相通，气室A中的气体压强p A加上输液瓶中液体的压强等于大气压强，故p A＜p0.由于a管与大气相通，a管上端所处的高度上，液体内部压强等于大气压强，所以B 中气体压强p B 等于大气压强加上B 气室上面输液软管中液体产生的压强，故p B ＞p 0.综合比较：p A ＜p 0＜p B .(2)只要瓶中有液体，b 管上端压强恒定不变，B 气室中气体压强p B 也恒定不变，那么药液滴注的速度就恒定．[答案] (1)p A ＜p 0＜p B (2)恒定12．(8分)用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：①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．②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 .③用V -1p 图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线．(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________．[解析] (1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是抽动油塞缓慢，二要活塞导热性能好．[答案] (1)用润滑油涂活塞 (2)慢慢地抽动活塞 活塞导热13．(10分)一氧气瓶的容积为0.08 m 3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m 3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．[解析]设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1 ②设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有p2V3＝p0V0 ③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数为N＝V0/ΔV④联立①②③④式，并代入数据得N＝4天．⑤[答案]4天14．(12分)如图所示，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．(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)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．[解析](1)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p 0V ＝p 1V 1① (3p 0)V ＝p 1(2V －V 1)②联立①②式得V 1＝V 2③ p 1＝2p 0. ④ (2)打开K 3后，由④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V 2(V 2≤2V )时，活塞下气体压强为p 2.由玻意耳定律得(3p 0)V ＝p 2V 2⑤由⑤式得p 2＝3V V 2p 0 ⑥ 由⑥式知，打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止；此时p 2为p ′2＝32p 0. (3)设加热后活塞下方气体的压强为p 3，气体温度从T 1＝300 K 升高到T 2＝320 K 的等容过程中，由查理定律得p ′2T 1＝p 3T 2⑦将有关数据代入⑦式得p 3＝1.6p 0. ⑧ [答案] (1)V 22p 0 (2)上升直到B 的顶部 (3)1.6 p 015．(10分)在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．[解析]设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U 形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l′1和l′2.由力的平衡条件有p1＝p2＋ρg(l1－l2)①式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小．由玻意耳定律有p1l1＝pl1′②p2l2＝pl2′③两边气柱长度的变化量大小相等l1′－l1＝l2－l2′④由①②③④式和题给条件得l1′＝22.5 cm⑤l2′＝7.5 cm.⑥[答案]22.5 cm7.5 cm16．(14分)如图所示，两汽缸A 、B 粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径是B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两汽缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热．两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气．当大气压为p 0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的14，活塞b 在汽缸正中间．(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a 上升．当活塞a 上升的距离是汽缸高度的116时，求氧气的压强．[解析] (1)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气做等压变化，设汽缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度为T 2，按题意，汽缸B 的容积为V 04，由题中数据和盖—吕萨克定律得V 1＝34V 0＋12×V 04＝78V 0 ① V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0 ② V 1T 1＝V 2T 2 ③ 由①②③式和题中数据得T 2＝320 K.(2)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是汽缸高度的116时，活塞a 上方的氧气做等温变化，设氧气初态体积为V ′1，压强为p ′1，末态体积为V ′2，压强为p ′2，由题中数据和玻意耳定律得V ′1＝14V 0，p ′1＝p 0，V ′2＝316V 0 ④ p ′1V ′1＝p ′2V ′2⑤由④⑤式得p ′2＝43p 0. [答案] (1)320 K(2)43p 0。

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。

1～6 题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1.对一定量的理想气体，下列说法正确的是()A.气体体积是指所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C.当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D.气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强[解析]由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D错误。

[答案] B2.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图1所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在玻璃管的D处钻一小孔，则玻璃管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为()图1A.p 、V 都不变B.V 减小，p 增大C.V 增大，p 减小D.无法确定[解析] 在D 处钻一小孔后，D 处的压强为大气压强，则封闭气体的压强增大，体积减小，故B 正确。

[答案] B3.某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0 的空气的体积为( ) A.p 0p VB.p p 0VC.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1VD.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V [解析] 设所求体积为V x ，由玻意耳定律得，p 0(V x ＋V )＝pV ，V x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V ，C 正确。

(时间: 90分钟, 满分: 100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.以下物体中，属于半导体材料的是()A．铝线B．硅C．食盐水溶液D．牛皮答案：B2.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别()A．食盐粒是立方体，蜂蜡无规则外形B．金刚石的密度大，石墨的密度小C．冰熔化时，温度保持不变，松香熔化时温度可不断升高D．石墨可导电，沥青不导电答案：C3.下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是()A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵；也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质解析：选ACD.组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子．这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B 的说法错误．4.(2012·龙泉中学高二检测)液体表面张力产生的原因()A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力解析：选C.液体内部的分子距离可认为等于平衡距离，表面层内分子间距大于平衡距离，分子力表现为引力，故C对．5.下列关于湿度的说法中正确的是()A．不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度相同B．在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度增大C．相对湿度越小，人感觉越舒服D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度解析：选BD.不同温度下，水的绝对湿度可以相同，A错；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大B对；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服，所以C错；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下的饱和压强之比，所以它反映了接近饱和的程度，D对．6.甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．下面讨论中，他们的说法正确的是()A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性解析：选AD.单晶体具有确定的几何形状，而多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A对、B错．液晶像液体一样具有流动性，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错、D对．7.(2012·江油中学高二质检)关于液体和固体，以下说法正确的是()A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动有固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散快解析：选BD.液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子间那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子之所以能在液体中移动也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C错，D正确．8.两个托里拆利管倒立在水银槽中，甲管上端有空气，乙管上端是真空．现在把两种液体分别导入这两个管中，水银柱上端各略有少许未蒸发的液体．这时，两个水银柱的高度相同．问哪一个管中的液体的饱和汽压值较大()A．甲管B．乙管C．甲、乙管一样大D．无法确定解析：选B.乙管中的液体饱和汽压值较大，因为甲管中不仅有蒸汽的压强，还有空气的压强，乙管中只有蒸汽的压强．9.下列叙述中正确的是()A．液体表面张力随温度升高而增大B．液体尽可能在收缩它们的表面积C．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能D．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些解析：选BC.这是有关液体表面分子相互作用的问题，液体的表面层由于和气体接触，与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏．这样分子间就表现为引力了，即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势．随温度的升高，表面层分子距离更要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小，而在液体内，分子间的引力基本等于斥力，当r＝r0时，分子势能最小，在表面层r>r0，所以分子势能比液体内部的分子势能大．10.(2011·高考山东卷)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是()A．液晶的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：选AD.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A正确．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B错误．温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C错误．露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，D正确．二、填空题(本题共2小题，共20分．把答案填在题中横线上)11.(8分)液晶既具有________的流动性，而其________性质又与某些晶体相似，具有________．当前液晶最主要的应用方向是在________方面．答案：液体光学各向异性显示器12.(12分)(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过__________________方法来判断它是否为晶体．(2)在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的______________表面．(填“外”或“内”)．(3)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时看起来不再蒸发？答：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)加热时，晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，因而可以用加热时有无确定熔点的实验来判断．(2)靠近窗的水蒸气在温度降低时，其饱和汽压变小，这时会有部分水蒸气液化变成水附着在玻璃上，故在内侧出现露珠．(3)还有液体分子从液面飞出，但同时也有气体分子被碰撞飞回到液体中去，当液体上方的蒸汽达到饱和时，单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等而呈动态平衡即饱和汽．液体不再减少，从宏观上看好像不再蒸发了．答案：(1)用加热时有无确定熔点的实验(2)内(3)见解析三、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分)地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可作出怎样的判断？解析：由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，即具有各向异性，而各向异性是单晶体独有的性质，故可知该矿石为单晶体．答案：见解析14.(10分)为什么写在纸上的墨水干得很快，而盖子盖紧的墨水瓶里的墨水能保持得很久？ 解析：在纸上的墨水上方是未饱和汽，墨水中的水能不断向空气中蒸发，因此干得快，墨水瓶里的墨水上方水汽达到饱和后，水就不会继续蒸发，因此墨水瓶里的墨水能保持较久． 答案：见解析15.(10分)当空气的绝对湿度是2×103 Pa 、气温是30 °C 时，气体的饱和汽压是4.2×103 Pa ，则空气的相对湿度是多少？解析：B ＝p 1p s ×100%＝2×103 Pa 4.2×103 Pa×100%≈47.6%. 答案：47.6%图3－216.(12分)物理学中，把单位长度边界线上的表面张力，称为表面张力系数，用σ表示，单位为N/m ，如图3－2所示的装置，可以测定肥皂的表面张力系数，在一个开口向下的框架上有一根可自由滑动的细金属丝ab ，框上布满肥皂后，竖直在空气中，在金属丝下挂一小重物m ，使肥皂膜恰好不致破裂．如果已知细金属丝和小球重G ＝1 N ，金属丝长l ＝20 cm ，则测得肥皂膜的表面张力系数为多少？解析：肥皂水膜有两个表面，根据力的平衡有σl ×2＝G即σ＝G 2l ＝12×0.2N/m ＝2.5 N/m. 答案：2.5 N/m。

高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题一、 选择题（共8小题，每小题6分，共48分）1. 有下列几种说法，其中错误的是A. 气体体积等于各个气体分子体积之和B. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生C. 温度越高，气体分子平均速度越大D. 一定质量的气体，体积不变时，分子平均速度越大，气体压强也越大2. 如图1所示，在U 型管的封闭端A 内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A 内气体的压强应为下述关系式中的：A. p=h 2B.p=p 0－h 1－h 2C.p=p 0－h 2D. p=p 0+h 13. 关于摄氏温度与热力学温度的换算中，下面说法错误的是A. 10℃=283KB.升高10℃就是升高283KC.－10℃=263KD. 降低到－10℃就是降低到263K4、如图汽缸由不传热的活塞把缸内理想气体分成两部分，当Ⅰ、Ⅱ两部分气体的热力学温度之比为3：2，他们的体积之比为2：1，如图所示，如果把气体Ⅰ升温到127℃，气体Ⅱ降温到－73℃，不计活塞和汽缸间的摩擦，活塞达到平衡后，两部分气体体积之比为A. 2：1B. 3：2C.5：2D.8：215.将一端开口的均匀玻璃管，开口竖直向下放入水银槽中，管上端封闭有空气，开始时管内外水银高度差为h ，现用力F 将管缓慢即匀速的提起，如图8—3所示，则在匀速提升过程中，作用在管外竖直向上的拉力F 的变化情况为：（设管不离开水银面）A. 逐渐增大B.逐渐减小C. 不变D. 不能判定6.如图所示，一定质量理想气体经历ab 、bc 、cd 、da 四个过程，正确的是A. ab 过程中气体压强减小B. bc 过程中气体压强减小C. cd 过程中气体压强增大D. da 过程中气体压强增大7.如图所示，一段水银柱把部分空气封闭在粗细均匀的玻璃管里，在玻璃管里先通过封闭端口的水平轴，顺时针旋转一周，下列说法正确的是A. 封闭端内的空气压强由大变小，又由小变大，恢复原值B. 封闭端内的空气压强由小变大，又由大变小，恢复原值C. 封闭端的空气体积由大变小，又由小变大，恢复原值D. 封闭端的空气体积由小变大，又由小变大，恢复原值8.在两端封闭内径均匀的玻璃观中有一段水银柱，起两端是空气，当玻璃管水平放置时，两端的空气柱长恰好相等，压强为p 厘米汞柱高，当玻璃管竖直放置时，上段空气柱的长度是下段的2倍，则玻璃观中的水银长的厘米数是：A. PB.3p/4C. p/2D.p/4图8—3二、填空题（每题6分，共12分）9.如图，两端都开口的倒U形玻璃管，B端插入水银槽中，而在右边管内有一段长为5cm的水银柱处于平衡状态，则左管内外水银面高度差为_______ cm，若把该管缓慢竖直向上提起2cm，则左管内外水银面高度差将______，右管内水银柱将向____移动10.温度为273℃，压强为0.5atm的空气密度为kg/m3。

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分)1．关于理想气体，正确说法是() A．只有当温度很低时，实际气体才可当作理想气体B．只有压强很大时，实际气体才可当作理想气体C．在常温常压下，许多实际气体可当作理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体答案 C2．已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ水＝1.0×103 kg/m3)() A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍答案 C解析湖底压强大约为p0＋ρ水gh，即3个大气压，由气体状态方程，3p0V14＋273＝p0V217＋273，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确．3．一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p、V、T的变化情况可能是() A．p、V、T都增大B．p减小，V和T都增大C．p和V减小，T增大D．p和T增大，V减小答案ABD解析由pVT＝C可知，A、B、D正确，C错误．4．如图1，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()图1A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小答案 A解析气体从a到b的变化过程中，体积V减小，温度T升高，由理想气体状态方程pVT＝C可知，气体压强逐渐增大，本题只有选项A正确．5．如图2所示，两个直立汽缸由管道相通．具有一定质量的活塞a、b用刚性杆固连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态．大气压强不变，现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时()图2A．活塞向下移动了一点，缸内气体压强不变B．活塞向下移动了一点，缸内气体压强增大C ．活塞向上移动了一点，缸内气体压强不变D ．活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 答案 A解析 根据p 1T 1＝p 2T 2，温度升高，压强增大，对整体受力分析有p a S a ＋p 0S b ＝p b S b＋p 0S a ，温度升高时，p a S a ＋p 0S b >p b S b ＋p 0S a ，活塞会下移，当再次平衡时，受力会再次平衡，内部压强不变，A 对．6．如图3所示，三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且V 1＝V 2>V 3，h 1<h 2＝h 3.若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是( )图3A ．丙管B ．甲管和乙管C ．乙管和丙管D ．三管中水银柱上移一样多 答案 B解析 温度上升时，三支管中的气体都在等压膨胀，根据盖·吕萨克定律： V 1T 1＝V 2T 2＝ΔV ΔT ，即ΔV ＝ΔTT V ，由此可见，三支管中气体的体积变化的大小取决于原来状态时管中气体体积的大小．开始时甲、乙两管中气体体积一样大且都比丙管中气体体积大，所以升高相同温度后，甲、乙管中的水银柱上移得最多，选项B 正确．7．一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中，在某一深度恰好能保持静止．如果水面上方大气压突然降低一些，玻璃管在水中的运动情况是() A．加速上升，直到玻璃管一部分露出水面B．加速下降，直到水底C．先加速下降，后减速下降至某一深度平衡D．仍然静止答案 A解析上方大气压突然降低，玻璃管中的气体体积增大，将管中的水挤出一部分而上升，上升过程中压强进一步减小，管内气体进一步膨胀，继续加速上升，直到玻璃管一部分露出水面，A正确．8．如图4为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C 使A、B两球上部相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接．当A、B、D 的水面高度差如图所示时，E管内水相对B中水面的高度差h应等于()图4A．0米B．0.5米C．1米D．1.5米答案 D解析表面看，1区、2区液面不在同一水平面，但1、2区以管C相通，p1＝p2＝p c.即p1＝p0＋ρgh1h1＝1.5 mp2＝p1＝p0＋ρgh则h＝1.5 m，D正确．注意：若液柱倾斜，仍有p＝p0＋ρgh，而h为液柱竖直高度．9．图5为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()图5A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小答案 A解析对于一定质量的理想气体pVT＝C，得出V＝C Tp.当温度降低，压强增大时，体积减小，故A正确；当温度升高，压强不变时，体积增大，故B错；当温度升高，压强减小时，体积增大，故C错；当温度不变，压强减小时，体积增大，故D错．10．一定质量理想气体，状态变化过程如图6(p－V)中ABC图线所示，其中BC 为一段双曲线．若将这一状态变化过程表示在下图中的p－T图或V－T图上，其中正确的是()图6答案AC二、填空题(共2小题，共12分)11．(4分)一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子动理论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此(1)__________；(2)________，从而导致气体的压强增大．答案(1)每个分子每次碰撞器壁的平均作用力增大(2)单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多12．(8分)对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值．如图7所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态．根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小．图7(1)p -T图象(图甲)中A、B两个状态，________状态体积小．(2)V -T图象(图乙)中C、D两个状态，________状态压强小．(3)p -V图象(图丙)中E、F两个状态，________状态温度低．答案(1)A(2)C(3)F解析甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以V B>V A.乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以p D>p C.丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以T E>T F.三、计算题(共4小题，共48分)13．(12分)最近一个阶段我国中东部一些地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气．一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，设每人1min内呼吸16次，每次吸入1 atm的净化空气500 mL，而每个桶能装10 atm的净化空气20L，假定这些空气可以全部被使用，设温度不变，估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气．答案58桶解析每人每天吸入1 atm的净化空气的体积为V＝(16×60×24)×500 mL＝11.52×106 mL＝11.52×103 L，由玻意耳定律可知，每桶10atm的净化空气转化为1 atm的体积为V′＝10×20 L＝200 L故每人每天需要净化空气的桶数为n＝VV′＝11.52×103200＝57.6≈58.14．(12分)如图8所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3 m2，气缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强为1.5×105 Pa ，温度为300 K ．外界大气压为1.0×105 Pa ，g ＝10 m/s 2.图8(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K 时，其压强多大？(2)若在此时拔去销子K ，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360 K ，则这时活塞离缸底的距离为多少？ 答案 (1)2×105 Pa (2)18 cm解析 (1)气体体积不变，由查理定律得 p 1T 1＝p 2T 2，即1.5×105300＝p 400 解得：p ＝2×105 Pa(2)p 3＝p 0＋mg /S ＝1.2×105 Pa T 3＝360 K由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3，即1.5×105×12300＝1.2×105×l 3360解得：l 3＝18 cm.15．(12分)(2014·山东理综)一种水下重物打捞方法的工作原理如图9所示．将一质量M ＝3×103 kg 、体积V 0＝0.5 m 3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h 1＝40 m ，筒内气体体积V 1＝1 m 3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h 2时，拉力减为零，此时气体体积为V 2，随后浮筒和重物自动上浮．求V 2和h 2.已知大气压强p 0＝1×105 Pa ，水的密度ρ＝1×103 kg/m 3，重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．图9答案 2.5 m310 m解析当F＝0时，由平衡条件得Mg＝ρg(V0＋V2)①代入数据得V2＝2.5 m3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得p1＝p0＋ρgh1③p2＝p0＋ρgh2④在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2⑤联立②③④⑤式，代入数据得h2＝10 m⑥16．(12分)如图10所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，其温度T A＝300K，让该气体状态沿图中线段AB所示缓慢地从状态A变化到状态B，求：图10(1)气体处于状态B时的温度；(2)从A到B的过程中气体的最高温度．答案(1)300 K(2)400 K解析(1)对A、B两个状态，据理想气体的状态方程得p A V A T A ＝p B V BT B解得T B＝300 K(2)体积为V x时的气体压强可表示为p x＝4－1 2V x由理想气体的状态方程可得p A V A T A ＝p x V xT x＝(4－12V x)V xT x由上式可得，当V x＝4 L时，T x最大．解得T x的最大值为T m＝400 K.。

《气体》单元测试题(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是()A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间平均距离变大时，压强必变大D．当分子间平均距离变大时，压强必变小2．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是()A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cos θC．B管内水银面比管外水银面低h cos θD．管内封闭气体的压强比大气压强大h cos θ高汞柱3.如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则()A．汽缸内空气的压强等于p0＋Mg/SB．汽缸内空气的压强等于p0－mg/SC．内外空气对缸套的作用力为(M＋m)gD．内外空气对活塞的作用力为mg4．容积V＝20 L的钢瓶充满氧气后，压强p＝30 atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V′＝5 L的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。

分装完成后，每个小钢瓶的压强p′＝2 atm。

在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是()A．4 瓶B．50 瓶C．56 瓶D．60 瓶5.如图所示，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。

当将管慢慢地向上提起时，管内气柱的长度() A．L1变小，L2变大B．L1变大，L2变小C．L1、L2都变小D．L1、L2都变大6．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p -T图像如图4所示。

《气体》章末测试题一、选择题（每题 4 分，共 48 分）1、必定质量的理想气体，经历了如图 8—27 所示的状态变化 1→ 2→ 3 过程，则三个状态的温度之比是（ ）P 1A 、1∶3∶532B 、3∶6∶52 3C 、3∶2∶11V 图 8—27O1 3 D 、5∶6∶352. 以下说法正确的选项是（）A. 气体对器壁的压强就是大批气体分子作用在器壁单位面积上的均匀作使劲B. 气体对器壁的压强就是大批气体分子单位时间作用在器壁上的均匀动能C. 气体分子热运动的均匀动能减少，气体的压强必定减小D. 单位面积的气体分子数增添，气体的压强必定增大3. 如图为竖直搁置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分开成A 、B 两部分，初始温度相同。

使 A 、 B 高升同样温度达到稳固后，体积变化量为 V A 、 V B ，压强变化量为p A 、 p B ，对液面压力的变化量为F A 、 F B ，则（）A ．水银柱向上挪动了一段距离B ． V A ＜V BC ．p A＞BD ．A＝BpF F４、必定质量的理想气体的状态变化过程的Ｖ—Ｔ图象如图８—２８甲所示， 若将该变化过程用Ｐ—Ｔ图象表示，则应为图８—２８乙中的哪一个（）Va PaPcPaPbb c bbacb cacOTOATO TO CTODT甲B乙图８—２８5. 带有活塞的汽缸内封闭必定量的理想气体。

气体开始处于状态a ，而后经过过程 ab 抵达 状态 b 或进过过程 ac 到状态 c ， b 、 c 状态温度同样，如 V-T 图所示。

设气体在状态b 和状态 c 的压强分别为P 、和 P ，在过程 ab 和 ac 中汲取的热量分别为Q 和Q ，则：（）bCabacA. P b >P ，Q >QB. P>P ，Q <QcabacbcabacC. P b <P c ， Q ab >Q acD. Pb<P c ，Q ab <Q ac6、两个容器 A 、 B 用截面均匀的水平玻璃管相通，如图8— 29 0A 、向左挪动B 、向右挪动C 、不动D、没法确立所示， A 、 B 中所装气体温度10 C ，则水银将（）7 以下图，两头张口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则( )A. 弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上挪动少量，则管内气体体积增大C.若把弯管向下挪动少量，则右管内的水银柱沿管壁上涨D.若环境温度高升，则右管内的水银柱沿管壁上涨8、必定质量的理想气体，在某一均衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、 V1、 T1，在另一均衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、 V2、 T2，以下关系正确的选项是( )A．p1p2， V12V2， T11B ．p1p2， V112T2 T2V2， T122C．p1 2 p2， V12V2， T12T2D． p12p2， V1V2，T12T29.分别以 p、V、T 表示气体的压强、体积、温度．必定质量的理想气体，其初始状态表示为( p0、V0、T0) ．若分别经历以下两种变化过程：①从 ( p0、V0、T0) 变成 ( p1、V1、T1) 的过程中，温度保持不变( T1=T0) ；②从 ( p0、V0、T0) 变成 ( p2、V2、T2) 的过程中，既不吸热，也不放热．在上述两种变化过程中，假如V1=V2>V0，则()A．p1>p ， T > T2B ．p>p ，T < T2 21121C．p <p，T < T2D ．p1<p ，T > T21212110. 用以下图的实验装置来研究气体等体积变化的规律。

第三章气体章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论中正确的是( ) A．它一定不是单晶体B．它一定是多晶体C．它一定是非晶体D．它不一定是非晶体答案 D解析多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，故正确答案为D.2．从物体外形来判断是否是晶体，正确的是( )A．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体B．不具有确定形状的物体，一定不是晶体C．敲打一块石英以后，使它失去了天然面，没有规则的外形了，变成了非晶体D．单晶体在外形上都具有天然确定的几何形状，其对应表面之间的夹角大小是相等的答案 D解析单晶体有天然确定的几何形状，各对应表面之间的夹角相等；而多晶体不具有天然确定的几何形状，非晶体也没有天然确定的几何形状．石英被打碎以后，并没有改变其内部结构，依然是晶体，A、B、C错，D对．3．(多选)关于晶体，以下说法中正确的是( )A．晶体一定具有规则的几何外形B．晶体一定具有各向异性C．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体熔化时吸收热量，主要用于破坏晶体结构，增加分子势能答案CD解析多晶体没有规则的几何外形，也不具有各向异性．但单晶体和多晶体熔化时具有一定的熔点，吸收的热量主要用于破坏晶体结构，增加分子势能，分子动能不变．故正确答案为C、D.4．饱和汽压随温度的升高而增大，是因为( )A．其规律遵循查理定律B．饱和汽的质量随温度的升高而增大C．饱和汽的体积随温度的升高而增大D．饱和汽的分子数密度和分子的平均速率都随温度的升高而增大答案 D解析气体实验定律不适用于饱和汽，A错误；饱和汽压与饱和汽的质量和体积无关，B、C 错误；温度越高，分子平均速率越大，并且液体分子越易离开液面，饱和汽分子数密度越大，D正确．5．(多选)下列关于半导体材料的说法正确的是( )A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间B．光敏电阻随光照增强电阻增大C．发光二极管与白炽灯一样没有正、负极D．三极管有放大信号的作用答案AD解析光敏电阻随光照增强电阻减小，故B选项错误；二极管具有单向导电性，同样，发光二极管使用时要注意正、负极，故C选项错误．6．(多选)甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．他们的说法正确的是( )A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向同性D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性答案AD解析单晶体具有确定的几何形状，而多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A对，B错；液晶像液体一样具有流动性，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错，D对．7.在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图1所示．现将左端液体下移，使铁丝刚刚露出液面，则( )图1A．天平仍然平衡B．由于铁丝刚露出水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降C．由于铁丝刚露出液面，和液面间生成一层液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D．以上说法都不对答案 C解析由于铁丝刚好离开液面，和液面间形成一层液膜，此液膜的表面张力使铁丝受到向下的作用力，所以天平左端下降．8．(多选)下列关于湿度的说法中正确的是( )A．绝对湿度大，相对湿度一定大B．相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态C．绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和D．露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里的水蒸气达到过饱和而液化的缘故答案BD解析相对湿度除和绝对湿度有关外，还和相同温度下水的饱和汽压有关．根据相对湿度公式知，相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中的水汽的实际压强等于饱和汽压，A 错误，B正确；相同温度下相对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，C错误；夜间和清晨气温降低，饱和汽压减小，从而使原来未饱和或饱和的水蒸气达到过饱和，D正确．9．现代建筑出现了一种新设计：在墙面的装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变．下列四个图像中，表示球内材料的熔化图像的是( )答案 A解析晶体有固定的熔点，在熔化过程中当温度达到熔点后，不断吸热，但温度却保持在熔点温度，直到晶体全部熔化；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中不断吸热，先变软，然后熔化，在此过程中温度不断上升．10．有关饱和汽压随温度变化的原因，下列说法正确的是( )A．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数减少B．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，压强增大D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数答案 C解析饱和汽压决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率．当温度升高(降低)时，分子的平均速率变大(变小)，这使得单位时间内从液体表面飞出的分子数增多(减少)，饱和汽压变大(变小)．11．(多选)下列关于湿度的说法中正确的是( )A．不同温度下，空气的绝对湿度一定不同B．绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度增大C．相对湿度越小，人感觉越舒服D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度答案BD解析不同温度下，空气的绝对湿度可以相同，A错；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大，B对；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服，C错；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度，D对．12．关于饱和汽，下列说法正确的是( )A．液面上的蒸汽分子的密度不断增大B．液面上的蒸汽分子的密度不断减小C．液面上的蒸汽分子的密度不变D．液面上没有蒸汽分子答案 C解析达到饱和汽时，液体与蒸汽之间达到了动态平衡，即相同时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出的分子数，液面上蒸汽分子的密度不再改变．13．一瓶矿泉水喝完一半之后，把瓶盖拧紧，不久瓶内水的上方形成了水的饱和汽．当温度变化时，瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图像正确的是( )答案 B14．如图2所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了，产生这一现象的原因是( )图2A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张答案 C解析玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体．故A、B错误；玻璃管尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同的情况下球的表面积最小，故呈球形，故C正确，D错误．二、填空题(本题共2小题，共10分)15．(5分)液体的性质介于固体和气体之间．液体跟固体相似，具有________、不易________；但液体又跟气体相似，没有________、具有________．答案一定体积被压缩一定的形状流动性16．(5分)图3甲是晶体物质微粒在平面上的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有________的性质．如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡时的分子距离r0，因此表面层分子间作用力的合力表现为________．图3答案各向异性引力解析沿不同方向物质微粒的数目不同，使得单晶体具有各向异性．当分子间的距离等于分子间的平衡距离r0时，分子间的引力等于斥力，合力为0；当分子间的距离大于分子间的平衡距离r0时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快，合力表现为引力．三、论述计算题(本题共3小题，共34分)17．(8分)地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可作出怎样的判断？答案 由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，即具有各向异性，而各向异性是单晶体独有的性质，故可知该矿石为单晶体．18．(12分)厨房内温度是30℃时，绝对湿度是p 1＝2.1×103Pa ，而这时室外温度是19℃，绝对湿度是p 2＝1.3×103Pa.那么，厨房内外空气的相对湿度相差多少？在厨房内感觉潮湿，还是在厨房外感觉潮湿？(30℃时水的饱和汽压为p 3＝4.2×103Pa,19℃时水的饱和汽压为p 4＝2.2×103Pa)答案 9%厨房外感觉潮湿解析 厨房内的相对湿度B 1＝p 1p 3×100%＝2.1×1034.2×103×100%＝50% 厨房外的相对湿度B 2＝p 2p 4×100%＝1.3×1032.2×103×100%≈59% 厨房内外空气的相对湿度相差ΔB ＝B 2－B 1＝59%－50%＝9%厨房外的相对湿度较大，即厨房外感觉潮湿．19．(14分)如图4所示是对某种合金连续不断地加热过程中，其温度随时间变化的曲线，据图回答：图4(1)这种合金在固态时是不是晶体？(2)这种合金的熔点是多少？(3)熔化过程用了多少时间？(4)图中BC 段表示这种合金处于什么状态？答案 (1)是 (2)210℃ (3)8min (4)固、液共存状态解析 题图中BC 阶段表示该合金的熔化过程，说明其有固定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体，且熔点为210℃，熔化过程用了Δt ＝(14－6) min ＝8min ，BC 段为固、液共存状态．。

高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题（含答案）高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分）1. 有下列几种说法，其中错误的是A. 气体体积等于各个气体分子体积之和B. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生C. 温度越高，气体分子平均速度越大D. 一定质量的气体，体积不变时，分子平均速度越大，气体压强也越大2. 如图1所示，在U 型管的封闭端A 内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A 内气体的压强应为下述关系式中的：A. p=h 2B.p=p 0－h 1－h 2C.p=p 0－h 2D. p=p 0+h 13. 关于摄氏温度与热力学温度的换算中，下面说法错误的是A. 10℃=283KB.升高10℃就是升高283KC.－10℃=263KD. 降低到－10℃就是降低到263K4、如图汽缸由不传热的活塞把缸内理想气体分成两部分，当Ⅰ、Ⅱ两部分气体的热力学温度之比为3：2，他们的体积之比为2：1，如图所示，如果把气体Ⅰ升温到127℃，气体Ⅱ降温到－73℃，不计活塞和汽缸间的摩擦，活塞达到平衡后，两部分气体体积之比为A. 2：1B. 3：2C.5：2D.8：215.将一端开口的均匀玻璃管，开口竖直向下放入水银槽中，管上端封闭有空气，开始时管内外水银高度差为h ，现用力F 将管缓慢即匀速的提起，如图8—3所示，则在匀速提升过程中，作用在管外竖直向上的拉力F 的变化情况为：（设管不离开水银面）A. 逐渐增大B.逐渐减小C. 不变D. 不能判定6.如图所示，一定质量理想气体经历ab 、bc 、cd 、da 四个过程，正确的是A. ab 过程中气体压强减小B. bc 过程中气体压强减小C. cd 过程中气体压强增大D. da 过程中气体压强增大7.如图所示，一段水银柱把部分空气封闭在粗细均匀的玻璃管里，在玻璃管里先通过封闭端口的水平轴，顺时针旋转一周，下列说法正确的是A. 封闭端内的空气压强由大变小，又由小变大，恢复原值B. 封闭端内的空气压强由小变大，又由大变小，恢复原值C. 封闭端的空气体积由大变小，又由小变大，恢复原值D. 封闭端的空气体积由小变大，又由小变大，恢复原值8.在两端封闭内径均匀的玻璃观中有一段水银柱，起两端是空气，当玻璃管水平放置时，两端的空气柱长恰好相等，压强为p 厘米汞柱高，当玻璃管竖直放置时，上段空气柱的长度是下段的2倍，则玻璃观中的水银长的厘米数是：A. PB.3p/4C. p/2D.p/4图8—3二、填空题（每题6分，共12分）9.如图，两端都开口的倒U形玻璃管，B端插入水银槽中，而在右边管内有一段长为5cm的水银柱处于平衡状态，则左管内外水银面高度差为_______ cm，若把该管缓慢竖直向上提起2cm，则左管内外水银面高度差将______，右管内水银柱将向____移动10.温度为273℃，压强为0.5atm的空气密度为kg/m3。

章末检测(时间：90分钟　满分：100分)一、单项选择题(每小题5分，共30分)1．关于理想气体，正确说法是( ) A．只有当温度很低时，实际气体才可当作理想气体B．只有压强很大时，实际气体才可当作理想气体C．在常温常压下，许多实际气体可当作理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体答案　C2．以下说法不正确的是( ) A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反应了花粉分子的热运动B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果答案　A3．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图1(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图1(b)所示，则( )图1A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是晶体，乙是非晶体C ．甲、丙是非晶体，乙是晶体D ．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体答案　B解析　由图(a)知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点．所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．4．图2为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )图2A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小答案　A解析　对于一定质量的理想气体＝C ，得出V ＝C .当温度降低，压强增大pVT Tp 时，体积减小，故A 正确；当温度升高，压强不变时，体积增大，故B 错；当温度升高，压强减小时，体积增大，故C 错；当温度不变，压强减小时，体积增大，故D 错．5．一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中，在某一深度恰好能保持静止．如果水面上方大气压突然降低一些，玻璃管在水中的运动情况是( )A ．加速上升，直到玻璃管一部分露出水面B．加速下降，直到水底C．先加速下降，后减速下降至某一深度平衡D．仍然静止答案　A解析　上方大气压突然降低，玻璃管中的气体体积增大，将管中的水挤出一部分而上升，上升过程中压强进一步减小，管内气体进一步膨胀，继续加速上升，直到玻璃管一部分露出水面，A正确．6．图3为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C，设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C，则下列关系式中正确的是( )图3A．T A＜T B，T B＜T C B．T A＞T B，T B＝T CC．T A＞T B，T B＜T C D．T A＝T B，T B＞T C答案　C二、双项选择题(每小题5分，共20分)7．一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积增大、压强减小，体积减小、压强增大的原因是( ) A．体积增大后，气体分子的速率变小了B．体积减小后，气体分子的速率变大了C．体积增大后，单位体积的分子数变少了D．体积减小后，在相等的时间内，撞击到单位面积上的分子数变多了答案　CD解析　气体分子的速率跟温度有关，温度一定时，分子的平均速率一定，A、B错误；体积增大，分子密度减小，C正确；体积减小后，分子密度增加，在相等的时间内撞击到单位面积上的分子数变多．8．两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是( )A．压强小的容器中气体的温度比较高B．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大答案　CD解析　相同的容器分别装有等质量的同种气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子数密度相同，B错；压强不同，一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A错、C对；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D项对．9．图4(a)为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图4(b)所示，NP，PQ间距相等．则( )图4A．到达M附近的银原子速率较大B．到达Q附近的银原子速率较大C ．位于PQ 区间的分子百分率大于位于NP 区间的分子百分率D ．位于PQ 区间的分子百分率小于位于NP 区间的分子百分率答案　AC解析　根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M 附近的银原子速率较大，故选项A 正确；B 错误．PQ 区间的分子百分率最大，故选项D 错误，C 正确．10．如图所示，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )答案　CD解析　假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律，压强的增加量Δp ＝，而各管原压强p 相同，所以Δp ∝，即T 高，Δp 小，也就可p ΔTT 1T 以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C 、D 项正确．三、填空题(每小题5分，共10分)11．对于一定质量的理想气体，以p 、V 、T 三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值．如图5所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态．根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小．图5(1)p ­T 图象(图甲)中A 、B 两个状态，________状态体积小．(2)V ­T 图象(图乙)中C 、D 两个状态，________状态压强小．(3)p ­V 图象(图丙)中E 、F 两个状态，________状态温度低．答案　(1)A (2)C (3)F解析　甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以V B >V A .乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以p D >p C .丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以T E >T F .12．空气的温度是10 ℃，空气里水蒸气的压强是8 mmHg ，这时空气的相对湿度为________．(已知10 ℃时的饱和汽压p ＝9.21 mmHg)答案　87%解析　相对湿度＝＝87%8 mmHg9.21 mmHg 四、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)如图6所示的试管内由水银封有一定质量的气体，静止时气柱长为l 0，大气压强为p 0.当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l，其他尺寸如图所示，求转动时气体的压强．图6(设温度不变，试管横截面积为S ，水银密度为ρ)答案p 0＋ρl 1ω2(l 2＋l 0－l ＋l 12)解析　选取水银柱为研究对象，转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供，则：(p －p 0)S ＝mω2R ，而m ＝ρl 1S ，R ＝l 2＋(l 0－l )＋，l 12所以p ＝p 0＋ρl 1ω2.(l 2＋l 0－l ＋l 12)14．(10分)如图7所示，长31 cm 内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10cm 长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180°后，发现水银柱长度变为15 cm ，继续缓慢转动180°至开口端向上．求：图7(1)大气压强的值；(2)末状态时空气柱的长度．答案　(1)75 cm Hg (2)10.67 cm 解析　(1)等温变化p 1V 1＝p 2V 2p 1＝p 0＋21 cmHg p 2＝p 0－15 cmHg(p 0＋21)×10×S ＝(p 0－15)×16×S解得：p 0＝75 cmHg.(2)由玻意耳定律得p 1V 1＝p 3V 3p 3＝p 0＋15 cmHgl 3＝＝p 1l 1p 3(75＋21)×10 cm(75＋15)＝10.67 cm.15．(10分)如图8所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3 m 2，气缸内有质量m ＝2 kg 的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K 销于如图位置，离缸底12 cm ，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105 Pa ，温度为300K ．外界大气压为1.0×105Pa ，g ＝10 m/s 2.图8(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K 时，其压强多大？(2)若在此时拔去销子K ，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360 K ，则这时活塞离缸底的距离为多少？答案　(1)2×105 Pa (2)18 cm解析　(1)气体体积不变，由查理定律得＝，即＝p 1T 1p 2T 2 1.5×105300p 400解得：p ＝2×105 Pa(2)p 3＝p 0＋mg /S ＝1.2×105 Pa T 3＝360 K由理想气体状态方程得＝，即＝p 1V 1T 1p 3V 3T 3 1.5×105×123001.2×105×l 3360解得：l 3＝18 cm.16．(12分)(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图9，两个侧壁绝热、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V 0，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p 0和；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体p 03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V 04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T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：图9(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V x .答案　(1)T 0　(2)V 07512解析　(1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方气体经历等压过程，由盖—吕萨克定律得＝①TT 07V 045V 04由此得T ＝T 0②75(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件．气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得pV x ＝·③p 03V 04(p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·④7V 04联立③④式，得6V －V 0V x －V ＝0，其解为V x ＝V 02x 2012另一个解V x ＝－V 0，不符合题意，舍去．13。

高中物理选修3-3气体大题训练(带答案)本文为物理专业内部资料，包含了几道气体计算题，需要注意格式和表述的准确性。

1.题目描述：一个圆柱形气缸内有一个活塞，气缸上部有挡板，内部高度为d。

活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞离底部加热。

求：①当活塞刚好到达气缸口时，气体的温度；②气体温度达到387℃时，活塞离底部的高度和气体的压强。

2.题目描述：一个U形管，左端封闭着水银和气体，右端开口，两管的气体温度始终不变。

现在用小活塞封住开口端，并缓慢推动活塞，使两管液面相平。

求：①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。

3.题目描述：一个U形玻璃管，左端封闭着理想气体，右端开口。

封闭气体的温度为T=312K时，两管水银面的高度差△h=4cm。

现对封闭气体缓慢加热，直到两管水银面相平。

设外界大气压p=76cmHg。

①求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度；②若保持气体温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，直到右侧管的水银面比左侧管的高△h′=4cm，求注入水银柱的长度。

4.题目描述：一个由三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成的气缸，两活塞之间密封有温度为T的空气。

开始时，两活塞静止在图示位置。

现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动。

求：①加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；②气体温度上升到多少时，其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处；③气体温度上到时，封闭气体的压强。

5.题目描述：一个圆柱形气缸内有一个活塞，活塞封闭一定质量的气体，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气。

总质量为m2的砝码盘通过左侧竖直的细绳与活塞相连。

当环境温度为T 时，活塞离缸底的高度为h。

现使活塞离缸底的高度为0.求：当活塞再次平衡时，环境温度是多少？10.在光滑水平面上放置一个质量为2m的气缸，内外壁都光滑，气缸内有一质量为m、横截面积为s的活塞密封住一定质量的理想气体。

大气压强为p，不考虑环境温度变化。

问题如下：①现在对气缸施加一个水平向左的恒力F（如图A），稳定后封闭气柱长为l1，求此时气缸的加速度a和气体的压强p1.②若用大小仍为F的XXX水平向左推活塞，如图B，求稳定后封闭气柱的长度l2.11.如图，高度足够大、导热的圆柱形汽缸A、B竖直放置，其内部的横截面积分别为Sa = 4×10^3 m^2、Sb =1.0×10^-3 m^2，两气缸底部用容积不计的细管连通。