第二章 气体 章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测试卷章末检测试卷(第二章第二章) (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.对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目 f(v)与速率 v 的两条关系图线，如图 1 所示，下列说法正确的是( ) 图 1 A曲线对应的温度 T1高于曲线对应的温度 T2 B曲线对应的温度 T1可能等于曲线对应的温度 T2 C曲线对应的温度 T1低于曲线对应的温度 T2 D无法判断两曲线对应

2、的温度关系 答案 C 解析 对于一定质量的气体，当温度升高时，大多数分子的速率增大，因此，曲线的峰值一 定向速率增大的方向移动，由此可知，曲线对应的温度 T2一定高于曲线对应的温度 T1， 故 C 正确 2下列分子势能一定减小的情况是( ) A分子间距离减小时 B分子间表现为斥力且分子间距离增大时 C分子动能增大时 D分子间作用力做负功时 答案 B 解析 当分子间距离减小时，分子间的作用力可能做正功，也可能做负功，所以分子势能可 能增大也可能减小，A 错误；当分子间表现为斥力且分子间距离增大时，分子间的作用力做 正功，分子势能减小，B 正确；分子动能与分子势能没有关系，C 错误；分子间的作用力

3、做 负功时，分子势能增大，D 错误 3下列说法中正确的是( ) A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C物体温度降低，其内能一定增大 D物体温度不变，其内能一定不变 答案 B 解析 温度是物体分子平均动能的标志， 所以物体温度升高， 其分子热运动的平均动能增大， A 错，B 对；影响物体内能的因素是温度、体积、物质的量及物态，所以只根据温度的变化 情况无法判断内能的变化情况，C、D 错 4.在标准大气压(相当于 76 cmHg 产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气， 水银柱上方有一段空气柱，如图 2 所示，则管中稀薄气体的压强相

4、当于下列哪个高度的水银 柱产生的压强( ) 图 2 A0 cm B60 cm C30 cm D16 cm 答案 D 解析 设管内气体压强为 p，则有：(p60) cmHg76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当 于 16 cmHg，选项 D 是正确的 5(多选)对一定质量的气体，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剧烈 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

5、错误 气 体温度越高，分子平均动能越大，分子热运动越剧烈，则选项 B 正确由压强的定义可知： 单位面积上的压力叫压强，器壁内侧受到的压力就是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 6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 答案 C 解析 取

6、充入空气后的轮胎内的空气为研究对象，设充入空气的体积为 V，则初态 p1p0， V1VV； 末态 p2p，V2V， 由玻意耳定律可得：p0(VV)pV， 解得：V( p p01)V，故选项 C 正确 7(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( ) A温度不变时，压强增大 n 倍，单位体积内的分子数一定也增大 n 倍 B体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大 C压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定减小 D气体体积增大时，气体分子的内能一定减小 答案 ABC 解析 对于一定质量的理想气体，其压强与单位体积内的分子数(n总分子数 气体体积

7、)有关，与气体 分子热运动的平均速率( v 由温度决定)有关因此，根据实验定律 pV常量、 p T常量和 V T 常量，可知 A、B、C 正确；另外，一定质量的理想气体的内能由温度决定，气体的体积增 大时，温度可能会增大、不变或减小，故内能就会增大、不变或减小，D 错误 8(多选)如图 3 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中 ad 平行于横轴， dc 平行于纵轴，ab 的延长线过原点，以下说法正确的是( ) 图 3 A从状态 d 到 c，气体体积减小 B从状态 c 到 b，气体体积减小 C从状态 a 到 d，气体体积增大 D从状态 b 到 a，气体温度升高 答案 BCD 解析

8、 气体从状态 d 到状态 c，温度不变，但是由于压强减小，所以体积增大，故选项 A 错 误；气体从状态 c 到状态 b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，故选项 B 正确；气体从 状态 a 到状态 d 是一个等压、升温的过程，同时体积增大，故选项 C 正确；气体从状态 b 到 状态 a 是一个等容变化过程，随着压强的增大，气体的温度升高，故选项 D 正确 9 如图 4 所示， 容器左边的体积是右边的 4 倍， 两边充有同种气体， 温度分别为 20 和 10 ， 此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止， 如果容器两边的气体温度各升高 10 ， 忽略 水银柱及容器的膨胀，则水银柱将( ) 图

9、4 A向左移动 B向右移动 C静止不动 D条件不足，无法判断 答案 A 解析 假设水银柱不动，则此问题变为等容变化过程，设气体原压强为 p、温度为 T，变化 后的压强为 p，温度为 T，则由p T p T得 p T pp TT p T，得 p T T p，由于开始时两 边气体压强相等，右边部分的气体温度低，变化中升高的温度相同，故 p右p左，所以水 银柱向左移动 10一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 5 所示的三种状 态时的温度关系是( ) 图 5 ATATBTC BTATBTC CTATBTC DTBTATC 答案 D 解析 由题图可知 VAVBVC，pApCp

10、B，由理想气体状态方程，可判断 TBTATC. 11图 6 为一定质量理想气体的压强 p 与体积 V 的关系图像，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 TA、TB、TC，则下列关系式中 正确的是( ) 图 6 ATATB，TBTB，TBTC CTATB，TBTC 答案 C 解析 由题中图像可知，气体由 A 到 B 过程为等容变化，由查理定律得pA TA pB TB，pApB，故 TATB；由 B 到 C 过程为等压变化，由盖吕萨克定律得VB TB VC TC，VBVC，故 TBTC.选项 C 正 确 12医院给病人输液的部分装置如图

11、7 所示，在输液的过程中( ) 图 7 AA 瓶中的药液先用完，随液面下降，A 瓶内上方气体的压强逐渐增大 BE 瓶中的药液先用完，随液面下降，A 瓶内上方气体的压强逐渐增大 C随液面下降，A 瓶内上方气体的压强逐渐减小 D随液面下降，A 瓶内上方气体的压强保持不变 答案 A 解析 A 瓶中的药液先用完，A 瓶内上方气体的压强加上 A 瓶中液体产生的压强等于外界的 大气压强，因此随着液面下降，A 瓶内上方气体的压强逐渐增大 二、填空题(本题共 2 小题，共 12 分) 13 (8 分)在“探究气体等温变化的规律”实验中， 封闭的空气如图 8 所示， U 形管粗细均匀， 右端开口， 已知外界大气

12、压为 76 cm 高汞柱产生的压强， 图中给出了气体的两个不同的状态 图 8 (1)实验时甲图气体的压强为_cmHg；乙图气体的压强为_cmHg. (2)实验时某同学认为管子的横截面积 S 可不用测量，这一观点正确吗？ 答：_(选填“正确”或“错误”) (3)数据测量完后在用图像法处理数据时， 某同学以压强 p 为纵坐标， 以体积 V(或空气柱长度) 为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出 p 与 V 间的关系吗？ 答：_(选填“能”或“不能”) 答案 (1)76 80 (2)正确 (3)不能 解析 (1)题图甲中气体压强为 p076 cmHg，题图乙中气体压强为 p04 cmHg80 c

13、mHg. (2)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律，p1V1p2V2，得 p1l1Sp2l2S，即 p1l1p2l2(l1、l2 为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量 (3)以 p 为纵坐标，以 V 为横坐标，作出的 pV 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系， 所以应再作出 p1 V图，看是否是过原点的直线，才能最终确定 p 与 V 是否成反比 14(4 分)如图 9 为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置，A 为 开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中测量时，被测者尽力吸足空气，再通过 B 管 用力将气体吹入 A 中，使 A 浮起，设整个过程中呼出气体的

14、温度保持不变 图 9 (1)呼出气体的分子热运动的平均动能_(选填“增大”“减小”或“不变”) (2)设圆筒 A 的横截面积为 S，大气压强为 p0(即标准大气压)，水的密度为 ，桶底浮出水面 的高度为 h，桶内外水面的高度差为 h，重力加速度为 g，则被测者的“肺活量”，即 V0 _. 答案 (1)不变 (2)p0ghhhS p0 解析 (1)由于温度是分子热运动的平均动能的标志，气体温度不变，所以分子热运动的平均 动能不变 (2)设 A 中气体压强为 p，该部分气体在标准大气压下的体积为 V0，整个过程中温度不变，由 玻意耳定律可得 p0V0pV，即 p0V0(p0gh) (hh)S，则被

15、测者的肺活量 V0 p0ghhhS p0 . 三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分) 15.(8 分)如图 10 所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密 封，在吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略)如果不计大气压的变化，这就是一个简易的 气温计已知铝罐的容积是 360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为 0.2 cm2，吸管的有效 长度为 20 cm，当温度为 25 时，油柱离管口 10 cm. 图 10 (1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？ (2)估算这个气温计的测量范围 答案 见解析 解析 (1)由于罐内气体压强始终不变，所以V1 T1 V2 T

16、2， V1 T1 V T， VV1 T1T 362 298T， T149 181 SL 由于 T 与 L 成正比，所以刻度应该是均匀的 (2)T149 1810.2(2010) K1.6 K 故这个气温计可以测量的温度范围为：(251.6) (251.6) 即 23.4 26.6 . 16(8 分)如图 11 所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙的地面上，汽缸内被活塞封闭着一定质 量的空气 汽缸质量为 M10 kg， 缸壁厚度不计， 活塞质量 m5 kg， 其横截面积 S50 cm2， 与缸壁摩擦不计在缸内气体温度为 27 时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力现 设法使缸内气体温度升高， 问当缸

17、内气体温度升高到多少摄氏度时， 汽缸对地面恰好无压力？ (大气压强 p0105 Pa，g 取 10 m/s2) 图 11 答案 127 解析 当温度 T1(27327) K300 K 时，活塞对地面恰好无压力，列平衡方程：p1Smg p0S， 解得 p1p0mg S 105 Pa 510 5010 4 Pa 9104 Pa 若温度升高，气体压强增大，汽缸恰对地面无压力时，列平衡方程：p2Sp0SMg， 解得 p2p0Mg S 105 Pa 1010 5010 4 Pa1.2105 Pa 根据查理定律：p1 T1 p2 T2， 即910 4 Pa 300 K 1.210 5 Pa 273 Kt

18、解得 t127 . 17(10 分)如图 12 所示，是一定质量的气体从状态 A 经状态 B、C 到状态 D 的 pT 图像， 已知气体在状态 B 时的体积是 8 L，求 VA、VC和 VD，并画出此过程的 VT 图像 图 12 答案 见解析 解析 AB 为等温过程，有 pAVApBVB 所以 VApBVB pA 1.010 58 2.0105 L4 L BC 为等容过程，所以 VCVB8 L CD 为等压过程，有VC TC VD TD，VD TD TCVC 400 3008 L 32 3 L10.7 L 此过程的 VT 图像如图所示： 18(14 分)如图 13 所示，两汽缸 A、B 粗细均

19、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 p0、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1 4，活塞 b 在汽缸正中间 图 13 (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 1 16时，求氧气的压强 答案 (1)320 K (2)4 3p0

20、 解析 (1)活塞 b 升至顶部的过程中，活塞 a 不动，活塞 a、b 下方的氮气经历等压变化，设 汽缸 A 的容积为 V0，氮气初态的体积为 V1，温度为 T1，末态体积为 V2，温度为 T2，按题意， 汽缸 B 的容积为V0 4 ，由题给数据及盖吕萨克定律有：V13 4V0 1 2 V0 4 7 8V0 V23 4V0 V0 4 V0 V1 T1 V2 T2 由式及所给的数据可得：T2320 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 1 16时，活塞 a 上方的氧气经历等温变化，设氧气初态的体积为 V1，压强为 p1， 末态体积为 V2，压强为 p2，由所给数据及玻意耳定律可得 V11 4V0，p1p0，V2 3 16V0 p1V1p2V2 由式可得：p24 3p0