第八章 气体 单元检测试卷（含答案）

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1、章末检测试卷章末检测试卷( (第八第八章章) ) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分) 1(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( ) A气体的体积是所有气体分子的体积之和 B气体温度越高，气体分子的热运动就越激烈 C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小 答案 BC 解析 气体分子间有较大空隙，气体分子的体积之和远小于气体的体积，所以选项 A 错误； 气体温度越高，分子平均动能越大，分子热运动越激烈，所以选项 B 正确；由压强的定义可 知：

2、单位面积上的压力叫压强，器壁内侧受到的压力是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产 生的，所以选项 C 正确；当气体膨胀时，气体的温度如何变化无法确定，故内能如何变化也 无法确定，所以选项 D 错误 2一定质量的气体，保持体积不变，当它的温度从 100 升高到 200 时，它的压强( ) A变为原来的1 2 B变为原来的 2 倍 C变为原来的100 273 D变为原来的473 373 倍 答案 D 解析 根据查理定律得p1 T1 p2 T2，初状态 T1(273100) K373 K，末状态 T2(273200) K 473 K； 所以p2 p1 T2 T1 473 373， 即温度从 100 升高

3、到 200 时， 它的压强变为原来的 473 373 倍， 故 D 正确 3(2019 北京理工大学附属中学月考)用分子热运动的观点解释以下现象正确的是( ) A一定质量的气体，如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越小 B一定质量的气体，如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大 C一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度越低，压强越大 D一定质量的气体，只要温度升高，压强就一定增大 答案 B 解析 由理想气体状态方程pV T C(常数)可得，当保持气体的温度不变时，体积越小，压强越 大，A 错误，B 正确当保持气体的体积不变时，温度越低，压强越小，故 C 错误当气体 的温度升高，体积的

4、变化不确定，压强不能确定，故 D 错误 4.(多选)用一导热、可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成 A、B 两部分，如图 1 所示， A、B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，且均可看成理想气体，则当两气体处于平衡态时 ( ) 图 1 A内能相等 B分子的平均动能相等 C压强相等 D分子数相等 答案 BC 解析 两气体处于平衡态时，A、B 两部分的温度相同，压强相等，由于温度相同，所以分子 的平均动能相同，故选项 B、C 正确；气体的质量相同，但摩尔质量不同，所以分子数不同， 又因为分子的平均动能相同，故分子动能的总和不同，内能也就不同，故选项 A、D 错误 5.如图 2 所示，竖直放置的

5、U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有 一阀门开始时阀门关闭，左管的水银面较高现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门当 重新平衡时( ) 图 2 A左管的水银面与右管等高 B左管的水银面比右管的高 C左管的水银面比右管的低 D水银面高度关系无法判断 答案 D 解析 设大气压强为 p0，初态时右侧封闭气体的压强 pp0，打开阀门，流出一些水银后关闭 阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由 pVC 知压强 p 减小，因气体末态压强 p 有可能大于 p0、等于 p0或小于 p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项 D 正确 6容积 V20 L 的钢瓶充满氧气后，压强 p3

6、0 atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为 V5 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 p2 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( ) A4 瓶 B50 瓶 C56 瓶 D60 瓶 答案 C 解析 设最多可装的瓶数为 n， 由等温分态公式得 pVpVnpV， 解得 nppV pV 30220 25 56 瓶，故 C 正确 7(2018 上海崇明区模拟)如图 3 所示，表示一定质量的气体的状态 ABCA 的图象，其 中 AB 的延长线通过坐标原点， BC 和 AC 分别与 T 轴和 V 轴平行 则下列说法正确的是( ) 图 3 AA

7、B 过程气体压强增加 BBC 过程气体压强不变 CCA 过程气体单位体积内的分子数减少 DAB 过程气体分子平均动能增大 答案 D 解析 过各点的等压线如图所示，从状态 A 到状态 B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以 AB 过程气体压强不变，A 错误；从状态 B 到状态 C，斜率变大，则压强变小，B 错误；从 状态 C 到状态 A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C 错误；从状态 A 到 状态 B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D 正确 8 一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体， 它分别处在如图 4 所示的三种状态 时的温度关系是( ) 图 4 ATATBTC B

8、TATBTC CTATBTC DTBTATC 答案 D 解析 由题图可知 VAVBVC，pApCpB，由理想气体状态方程，可判断 TBTATC. 9.如图 5 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 V1 V2V3，水银柱长度 h1h2h3.若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是( ) 图 5 A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 温度升高时，三支管中的气体都做等压膨胀，根据盖吕萨克定律：V T V T，即 V T T 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

9、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、乙管中的水银柱向上移动最多，选项 B 正确 10.(2019 大庆实验中学高二下期中)如图 6，竖直导热圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细 筒的 3 倍，细筒足够长，粗筒中 A、B 两轻质活塞间封有气体，气柱长 L19 cm，活塞 A 上 方的水银深 H10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞 B，使之处于平衡 状态，水银面与粗筒上端相平现使活塞 B 缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大 气压强 p075 cmHg，则此时气柱的长为( ) 图 6 A16 cm B17 cm C18 cm D19 cm 答案

10、B 解析 使活塞 B 缓慢上移，当水银的一半被推入细筒中时，粗筒内的水银柱高 5 cm，因粗筒 横截面积是细筒的 3 倍，所以进入细筒内的水银柱高为 15 cm，水银柱的总高度为 H 20 cm，所以此时气体的压强为 p2p0gH95 cmHg，设粗筒的横截面积为 S，水银一 半被推入细筒中时气柱的长为 l， 根据玻意耳定律： p1V1p2V2， V1LS， V2lS， 可得： 8519S 95lS，解得 l17 cm，故 B 正确，A、C、D 错误 11.(2019 聊城市高二下期末)一定质量的理想气体经历了如图 7 所示的一系列过程，ab、bc、 cd 和 da 这四个过程在 pT 图上都

11、是直线段，其中 ab 的延长线通过坐标原点 O，bc 垂直于 ab，cd 平行于 ab，由图可以判断下列说法错误的是( ) 图 7 Aab 过程中气体体积不断减小 Bbc 过程中气体体积不断减小 Ccd 过程中气体体积不断增大 Dda 过程中气体体积不断增大 答案 A 解析 由理想气体状态方程pV T C 整理得：pC VT，pT 图象上的各点与坐标原点连线的斜 率即为C V，所以 ab 过程中气体体积不变，bc 过程中气体体积不断减小，cd 过程中气体体积 不断增大，da 过程中气体体积不断增大，故 A 错误，B、C、D 正确 12(2019 重庆一中高二下月考)如图 8 所示，两个水平相对

12、放置的固定汽缸有管道相通，轻 质活塞 a、 b 用钢性轻杆固连， 可在汽缸内无摩擦地移动， 两活塞面积分别为 Sa和 Sb， 且 SaSb. 缸内及管中封有一定质量的理想气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变现使缸内气 体的温度缓慢降低一点，则系统再次达到平衡状态时( ) 图 8 A活塞向左移动了一点 B活塞向右移动了一点 C活塞的位置没有改变 D条件不足，活塞的位置变化无法确定 答案 B 二、填空题(本题共 2 小题，共 14 分) 13(4 分)如图 9 甲所示，在斯特林循环的 pV 图象中，一定质量理想气体从状态 A 依次经 过状态 B、C 和 D 后再回到状态 A，整个过程由两个等温

13、和两个等容过程组成BC 的过程 中，单位体积中的气体分子数目_(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态 A 和状 态 D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态 A 对应的是_(选填 “”或“”) 图 9 答案 不变(2 分) (2 分) 解析 从 BC 的过程中，气体质量不变、体积不变，故单位体积中的气体分子数目不变； 因 TATD，温度升高气体分子的平均速率增大，则 A 状态对应的是. 14(10 分)某小组利用如图 10 所示装置研究“等温情况下，一定质量气体压强与体积的关 系” 图 10 带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积 V，实验所用测量压

14、强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为 p0)的压强差 p，在多次改变 体积后，得到如下数据： p/(105 Pa) 0 0.11 0.25 0.43 0.67 V/mL 10 9 8 7 6 (1)图中装置 1 为_， 装置 2 为_(两空均选填“数据采集器”或“压强 传感器”) (2)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了_. (3)研究小组基于数据，以 p 为 y 轴，作出的函数图线为直线，则 x 轴是_ (4)若图象斜率为 k，该直线的函数表达式是_，图象纵截距的绝对值表示的 是_. 答案 (1)压强传感器 (1 分) 数据采集器 (1 分) (2)让

15、封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温度不变(2 分) (3) 1 V(2 分) (4)pk 1 Vp0(2 分) 大气压强(2 分) 解析 (1)本实验利用电脑自动处理数据，首先需要感应压强大小的压强传感器，即装置 1； 还需要采集数据的数据采集器，即装置 2. (2)在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了让封闭气体 与外界进行充分的热交换，温度恢复原状，保持不变； (3)根据理想气体状态方程 p0V0(p0p)V，pp0V0 1 Vp0，则 x 轴是 1 V； (4)若图象斜率为 k， 该直线的函数表达式是 pk 1 Vp0， 根据图象表达式可以得到

16、图象与 p 轴的交点的绝对值为外部大气压强的值 三、计算题(本题共 4 小题，共 38 分) 15.(9 分)(2019 山西省二模)如图 11，粗细均匀的等臂 U 形管竖直放置，其左管内封闭有一定 量的气体，右管开口与大气相通，左右两侧被水银柱隔开平衡时测得左管内气柱的长度为 l，右管内水银面高于左管内水银面 h.现从右管开口处用一厚度不计的活塞缓慢向下压气体， 已知活塞与管密封良好，水银的密度为 ，大气压强为 p0，重力加速度为 g.若整个过程中气 体温度保持不变，求活塞压下多少距离时左右两管水银面相齐平 图 11 答案 lh 2 p0lhlh 2 p0ghl 解析 设 U 形管的横截面的

17、面积为 S，再次平衡时，两侧气体压强均为 p 根据玻意耳定律 p1V1pV1可知， 对左管气体：(p0gh)lSp(lh 2)S(3 分) 设活塞压下距离 x 时，左右两管水银面相平 同理对右管气体：p0(lh)Sp(lh 2x)S(3 分) 联立解得：xlh 2 p0lhlh 2 p0ghl (3 分) 16(9 分)(2019 南昌市第十中学期末)如图 12，容积均为 V0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、K

18、3， 通过 K1给汽缸打气，每次可以打进气压为 p0，体积为 0.2V0的空气，已知室温为 27 ，大 气压为 p0，汽缸导热 图 12 (1)要使 A 缸的气体压强增大到 4p0，应打气多少次？ (2)打气后，打开 K2并缓慢加热两汽缸内气体使其温度升高 20 ，求稳定时活塞上方气体的 体积和压强 答案 (1)15 次 (2)0.4V0 8 3p0 解析 (1)以 A 缸内气体与打进的气体整体为研究对象，设共打气 n 次，开始时的压强是 p0， 末状态的压强是 4p0，则：p0(V00.2nV0)4p0V0(2 分) 可得：n15 次(1 分) (2)设温度升高后上边的气体的压强为 p，体积

19、为 V，则 T0300 K，T320 K 对上边气体：p0V0 T0 pV T (2 分) 对下边气体：4p0V0 T0 p2V0V T (2 分) 联立得：V0.4V0，p8 3p0(2 分) 17(10 分)(2019 武汉市联考)如图 13 所示，总容积为 3V0、内壁光滑的汽缸水平放置，一面 积为 S 的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细 绳与一质量为 m 的重物相连，汽缸右侧封闭且留有抽气孔活塞右侧气体的压强为 p0.活塞 左侧气体的体积为 V0，温度为 T0.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温 度始终保持不变然后将密封的气体缓慢

20、加热已知重物的质量满足关系式 mgp0S，重力 加速度为 g.求 图 13 (1)活塞刚碰到汽缸右侧时气体的温度； (2)当气体温度达到 2T0时气体的压强 答案 (1)1.5T0 (2)4 3p0 解析 (1)设当活塞右侧气体的压强为 p0时，左侧气体压强为 p1 则 p1mg S p02p0(2 分) 右侧抽成真空时，p2mg S p0， 对左侧气体有 p1V0p2V2(2 分) 解得：V22V0 缓慢加热气体，气体发生等压变化，活塞与汽缸右侧接触时，体积 V33V0，气体的温度为 T3 则：V2 T0 V3 T3(2 分) 解得：T31.5T0(1 分) (2)气体温度升高到 2T0的过

21、程，气体发生等容变化，则p0 T3 p4 2T0(2 分) 解得：p44 3p0.(1 分) 18(10 分)(2019 镇原县第二中学月考)如图 14 甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚 度不计，在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在 A、B 之间运动，A 左侧汽缸的容积为 V0，A、B 之间容积为 0.1V0，开始时活塞在 A 处，缸内气体压强为 0.9p0(p0为大气压强)，温 度为 297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到 B.求： 图 14 (1)活塞移动到 B 时，缸内气体温度 TB； (2)在图乙中画出整个过程的 pV 图线 答案 (1)363 K (2)见解析图 解析 (1)活塞离开 A 处前缸内气体发生等容变化 初态：p10.9p0 T1297 K 末态：p2p0 根据查理定律得：0.9p0 p0 T1 T2(2 分) 解得活塞刚离开 A 处时的温度：T2 p0T1 0.9p0 297 0.9 K330 K(1 分) 活塞由 A 移动到 B 的过程中，缸内气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：1.1V0 V0 TB T2 (2 分) 解得：TB1.1T21.1330 K363 K(1 分) (2)pV 图线如图(4 分)