第八章 气体 章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测章末检测 (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。16 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

2、 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 B 2.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 1 A.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

3、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 B 3.某自行车轮胎的容积为 V，里面已有压强为 p0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 p0 的空气的体积为( ) A.p0 p V B. p p0V C. p p01 V D. p p01 V 解析 设所求体积为 Vx，由玻意耳定律得，p0(VxV)pV，Vx p p01 V，C 正 确。 答案 C 4.如图 2 所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内， 活塞与汽缸壁之间无摩

4、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。 下列各个描述气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( ) 图 2 解析 根据题设条件可知，汽缸和活塞是由导热材料制成的，汽缸内气体的温度 由于热交换与环境温度保持相等， 外界的温度保持不变， 则封闭气体的温度不变， 故 A、B 错误；根据玻意耳定律 pVC，得 pC 1 V，即 p 与 1 V成正比，p 1 V图象 是过原点的倾斜的直线，故 C 错误，D 正确。 答案 D 5.如图3所示为一圆筒形真空容器， 在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞， 弹簧处于自然

5、长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气 体后，温度为 T 时，气柱高为 h，则温度为 T时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦 不计)( ) 图 3 A.Th T B.Th T C.h T T D.h T T 解析 设弹簧的劲度系数为 k，当气柱高为 h 时，弹簧弹力 Fkh，由此产生的压 强为F S kh S (S 为容器的横截面积)。 取封闭的气体为研究对象， 初状态为(T， hS， kh S )， 末状态为(T， hS， kh S )， 由理想气体状态方程得kh/S hS T kh/S hS T ， 则 hh T T， 故 C 正确。 答案 C 6.如图 4 所示，三支粗细

6、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 V1V2V3，h1T2 B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关 C.若气体状态沿图中虚线由 AB，则气体的温度先降低后升高 D.从微观角度讲，BC 过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的 E.气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小 解析 对于一定质量的理想气体，根据理想气体状态方程p1V1 T1 p2V2 T2 ，AB 段 pV 大于 CD 段，所以 T1T2，选项 A 正确；气体的压强由气体分子的密集程度和平 均动能决定，选项 B 正确；若气体状态沿图中虚线由 AB，pV 先增大后减小， 则气体的温

7、度先升高后降低，选项 C 错误；BC 过程体积不变，所以分子的密 集程度不变，压强的减小是由温度的降低，气体分子的平均速率减小而引起的， 选项 D 错误；气体的温度升高，气体分子的平均速率升高，但个别气体分子运动 的速率可能减小，选项 E 正确。 答案 ABE 二、填空题(本题共 2 小题，共 12 分) 11.(6 分)如图 8 所示是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一 气室 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，其 c 端则通过针头接人体静脉。 图 8 (1)若气室 A、B 中的压强分别为 pA、pB，则它们

8、与外界大气压强 p0间的大小关系 应为_； (2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是_ 的。(选填“越滴越快”“越滴越慢”或“恒定”) 解析 (1)因 a 管与大气相通，故可以认为 a 管上端处压强即为大气压强，这样易 得 pAp0，即有 pBp0pA。 (2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时，由于 a 管上端处的压强与 b 管中液 柱的高度都保持不变，故 B 中气体的压强不变，所以药液滴注的速度是恒定的。 答案 (1)pBp0pA (2)恒定 12.(6 分)如图 9 为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变 化关系”的实验装置示意图。 在烧瓶A

9、中封有一定质量的气体， 并与气压计相连， 初始时气压计两侧液面平齐。 图 9 (1)若气体温度升高， 为使瓶内气体的体积不变， 应将气压计右侧管_(选填 “向上”或“向下”)缓慢移动，直至_ _。 (2)实验中多次改变气体温度，用 t 表示气体升高的温度，用 h 表示气压计两侧 管内液面高度差的变化量。 则根据测量数据作出的图线应是图中的_。 解析 (1)气体温度升高， 压强变大， 气压计左管液面下降， 为保证气体体积不变， 应适当提高气压计右管， 所以应将右管向上移动， 直至气压计左、 右管液面等高(气 压计左管液面回到原来的位置)，即保证了瓶内气体体积不变。 (2)实验中多次改变气体温度，

10、用 t 表示气体升高的温度，用 h 表示气压计两侧 管内液面高度差的变化量；根据查理定律p TC，故 p TC，体积不变时压强变化 与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是 A。 答案 (1)向上 气压计左、右管液面等高(或气压计左管液面回到原来的位置) (2)A 三、计算题(本题共 3 小题，共 38 分) 13.(12 分)如图 10 所示，汽缸质量为 m1，活塞质量为 m2，不计缸内气体的质量及 一切摩擦，当用一水平外力 F 拉活塞时，活塞和汽缸最终以共同的加速度运动。 求此时缸内气体的压强。(已知大气压强为 p0，活塞横截面积为 S) 图 10 解析 以活塞为研究对象，

11、其受力分析如图所示。根据牛顿第二定律，有 FpSp0Sm2a 由于方程中有 p 和 a 两个未知量，所以还必须以整体为研究对象，列出牛顿运 动方程 F(m1m2)a 联立可知 pp0 m1F （m1m2）S 答案 p0 m1F （m1m2）S 14.(12 分)如图 11 所示，有两个不计质量的活塞 M、N 将两部分理想气体封闭在 绝热汽缸内，温度均是 27 ，M 活塞是导热的，N 活塞是绝热的，均可沿汽缸无 摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为 S2 cm2，初始时 M 活塞相对于底部的高 度为 H27 cm，N 活塞相对于底部的高度为 h18 cm。现将一质量为 m400 g 的小物体放在

12、M 活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为 p01.0105 Pa， g10 m/s2。 图 11 (1)求下部气体的压强为多大； (2)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为 127 ， 求稳定后活塞 M、N 距离底部的高度。 解析 (1)将两个活塞和重物作为整体进行受力分析得： pSmgp0S 解得 p1.2105 Pa。 (2)对下部分气体进行分析，由理想气体状态方程可得： p0hS T1 ph2S T2 得：h220 cm 对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律可得： p0(Hh)SpLS 得：L7.5 cm 故此时活塞 M 距离底端的距离为 H2h2L20 cm

13、7.5 cm27.5 cm。 答案 (1)1.2105 Pa (2)27.5 cm 20 cm 15.(14 分)如图 12 所示为内径均匀的 U 形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱 长 12 cm，左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长 10 cm 的空气柱，当环境温 度 t127 时，两侧水银面的高度差为 2 cm。当环境温度变为 t2时，两侧水银面 的高度相等。已知大气压强 p075 cmHg，求： 图 12 (1)温度 t2的数值； (2)左端活塞移动的距离。 解析 (1)设 U 形管的横截面积为 S， 对右端封闭空气柱有 p177 cmHg，V112 cm S，T1300 K， p275 cmHg，V211 cm S 由p1V1 T1 p2V2 T2 解得 T2268 K，即 t25 。 (2)对左端封闭空气柱有 V110 cm S，T1300 K，T2268 K， V2L2S 由盖吕萨克定律得V1 T1 V2 T2 解得 L28.9 cm 故左端活塞移动的距离 s(1018.9) cm2.1 cm。 答案 (1)5 (2)2.1 cm