高中物理 第8章氣體限時檢測隨堂課時作業(yè) 新人教版選修3-2

"【成才之路】-學年高中物理第8章氣體限時檢測隨堂課時作業(yè)新人教版選修3-2"本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．下面的表格是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對照表：月份/月1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.99607月份與1月份相比較，正確的是()A．空氣分子無規(guī)則熱運動的情況幾乎不變B．空氣分子無規(guī)則熱運動減弱了C．單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了D．單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少了答案：D解析：由表中數(shù)據(jù)知，7月份與1月份相比，溫度升高，壓強減小，溫度升高使氣體分子熱運動更加劇烈，空氣分子與地面撞擊一次對地面的沖量增大，而壓強減小，單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面的沖量減小。所以單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面的撞擊次數(shù)減少了，因而只有D項正確。2.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變。下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是()答案：D解析：封閉氣體做的是等溫變化，只有D圖線是等溫線，故D正確。3．(吉林一中～學年高二下學期期末)如圖所示為充氣泵氣室的工作原理圖。設(shè)大氣壓強為p0，氣室中的氣體壓強為p，氣室通過閥門S1、S2與空氣導管相連接。以下選項中正確的是()A．當橡皮碗被拉伸時，p>p0，S1關(guān)閉，S2開通B．當橡皮碗被拉伸時，p<p0，S1關(guān)閉，S2開通C．當橡皮碗被壓縮時，p>p0，S1關(guān)閉，S2開通D．當橡皮碗被壓縮時，p<p0，S1關(guān)閉，S2開通答案：C解析：當橡皮碗被拉伸時，氣室內(nèi)空氣體積增大，氣室內(nèi)氣體壓強減小，p<p0，S1打開，S2關(guān)閉；當橡皮碗被壓縮時，氣室內(nèi)空氣體積減小，氣室內(nèi)氣體壓強增大，p>p0，S1關(guān)閉，S2打開，C選項正確。4.溫度計是生活、生產(chǎn)中常用的測溫裝置。圖為一個簡易溫度計，一根裝有一小段有色水柱的細玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內(nèi)，封閉一定質(zhì)量的氣體。當外界溫度發(fā)生變化時，水柱位置將上下變化。已知A、D間的測量范圍為20℃～80℃，A、D間刻度均勻分布。由圖可知，A、D及有色水柱下端所示溫度分別為()A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃答案：C解析：由熱脹冷縮原理可知A點為80℃，D點為20℃，由題意可知，每格表示4℃，則有色水柱下端表示32℃，選C。5．(重慶一中～學年高二下學期期末)下圖描繪的是一定質(zhì)量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布的情況，符合統(tǒng)計規(guī)律的是()答案：A解析：氣體溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子熱運動的平均速率增大，且分子速率分布呈現(xiàn)“兩頭少、中間多”的特點。溫度高時速率大的分子所占據(jù)的比例越大，所以A正確。6.如圖所示，兩個容器A、B，用截面均勻的水平細玻璃管相連，A、B所裝氣體的溫度分別為17℃和27℃，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊氣體溫度都升高10℃，則水銀柱將()A．向右移動 B．向左移動C．不動 D．條件不足，不能確定答案：A解析：假設(shè)水銀柱不動，A、B氣體都作等容變化，由查理定律的變形式Δp＝eq\f(ΔT,T)p得：對A內(nèi)氣體ΔpA＝eq\f(ΔTA,TA)pA；對B內(nèi)氣體ΔpB＝eq\f(ΔTB,TB)pB由題意知，pA＝pB＝p，ΔTA＝ΔTB＝10K，TA＝290K，TB＝300K代入解得ΔpA＝eq\f(p,29)，ΔpB＝eq\f(p,30)，即ΔpA>ΔpB>0，所以水銀柱向右移動。7．如圖所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強變化情況是()A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強增大C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大D．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強不變答案：AC解析：在V－T圖象中等壓線是過坐標原點的直線。故可在圖中作過a、b、c、d四點的等壓線(圖中虛線)。由理想氣體狀態(tài)方程知eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)。可見，當壓強增大時，等壓線的斜率k＝eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)變小。由圖中比較可解定pa<pd<pc<pb。8．如圖所示，內(nèi)徑均勻、兩端開口的V形管，B支管豎直插入水銀槽中，A支管與B支管之間的夾角為θ，A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是()A．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高AB．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高hcosθC．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosθD．管內(nèi)封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcosθ高水銀柱答案：BD解析：以A管中的水銀柱為研究對象，則有pS＋hcosθS＝p0S，B管內(nèi)壓強p＝p0－h(huán)cosθ，顯然p<p0，且B管內(nèi)水銀面要比槽內(nèi)水銀面高出hcosθ。B、D正確。9．某同學用帶有刻度的注射器做驗證玻意耳定律的實驗，溫度計表明在整個實驗過程中都是等溫的，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了p－eq\f(1,V)的關(guān)系圖線EF，從圖中的圖線可以得出()A．如果實驗是從E狀態(tài)→F狀態(tài)，則表示外界有空氣進入注射器內(nèi)B．如果實驗是從E狀態(tài)→F狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來C．如果實驗是從F狀態(tài)→E狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來D．如果實驗是從F狀態(tài)→E狀態(tài)，則表示外界有空氣進入注射器內(nèi)答案：AC解析：連接OE、OF，因斜率KOF>KOE，表示(pV)F>(pV)E，知E→F，m增大，F(xiàn)→E，m減小，所以B、D錯。10．在室內(nèi)，將裝有5atm的6L氣體的容器的閥門打開后，從容器中逸出的氣體相當于(設(shè)室內(nèi)大氣壓強p0＝1atm)()A．5atm,3L B．1atm,24LC．5atm,4.8L D．1atm,30L答案：BC解析：當氣體從閥門跑出時，溫度不變，所以p1V1＝p2V2，當p2＝1atm時，得V2＝30L，逸出氣體30L－6L＝24L，B正確。據(jù)p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的氣體相當于5atm下的4.8L氣體。C正確，故應(yīng)選B、C。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，每小題7分，共14分。把答案直接填在橫線上)11.利用右圖“驗證玻意耳定律”的實驗裝置來驗證查理定律。(1)為了完成這個實驗，除了圖中給出的器材外，還需要氣壓計、托盤天平、熱水、涼水和________。(2)必須進行的實驗步驟有：①用托盤天平稱出活塞和框架的質(zhì)量M，用氣壓計讀出實驗室中的大氣壓強p0。按圖安裝器材，在框架兩側(cè)掛上鉤碼，使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加入適量的涼水，使注射器內(nèi)的空氣柱位于水面之下。過幾分鐘后，記下鉤碼的質(zhì)量和活塞下表面的位置。同時________。②在量杯中加些熱水，過幾分鐘后在框架兩側(cè)加掛適當質(zhì)量的鉤碼，使______，記下鉤碼的質(zhì)量。同時______。③把步驟②重復4次。(3)可用作圖法來驗證查理定律是否成立，該圖線的橫坐標所代表的物理量及其單位是________，縱坐標所代表的物理量及其單位是________。答案：(1)溫度計(2)用溫度計測出水溫；氣體體積不變；測出水溫(3)氣體溫度，開爾文；氣體壓強，帕斯卡解析：(1)需用溫度計測溫度。(2)①描述氣體狀態(tài)的三個參量是壓強、體積、溫度，若鉤碼重力為G，活塞橫截面積是S，則管內(nèi)封閉氣體的壓強是p0＋eq\f(G＋Mg,S)，記下活塞下表面的位置為了下一步能保證氣體體積不變，同時應(yīng)該用溫度計測出水溫，當作氣體的溫度；②使管中封閉氣體中呈現(xiàn)另一狀態(tài)，但要保證體積不變，即保持活塞下表面恢復到步驟1的位置，同時再測出水溫。(3)查理定律是等容變化，研究壓強和溫度的關(guān)系，使兩坐標軸作為這兩個變量的數(shù)軸即可。壓強的單位是帕斯卡，符號是Pa，溫度的單位是開爾文，符號是K。12.如圖所示為一種測定“肺活量”(標準大氣壓下人一次呼出氣體的體積)的裝置，A為開口薄壁圓筒，排盡其中的空氣，倒扣在水中。測量時，被測者盡力吸盡空氣，再通過B管用力將氣體吹入A中，使A浮起。設(shè)整個過程中呼出氣體的溫度保持不變。(1)呼出氣體的分子熱運動的平均動能________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)設(shè)圓筒A的橫截面積為S，大氣壓強為p0，水的密度為ρ，桶底浮出水面的高度為h，桶內(nèi)外水面的高度差為Δh，被測者的“肺活量”，即V0＝______。答案：(1)不變(2)eq\f(p0＋ρgΔhh＋ΔhS,p0)解析：(1)由于溫度是分子平均動能大小的標志，因為氣體溫度不變，所以分子平均動能不變。(2)設(shè)A中氣體壓強為p，該部分氣體在標準大氣壓下的體積為V0，由于整個過程中溫度不變，由玻意耳定律可得：p0V0＝pV，即p0V0＝(p0＋ρgΔh)(h＋Δh)S被測者的肺活量V0＝eq\f(p0＋ρgΔhh＋ΔhS,p0)三、論述·計算題(共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)教室的容積是100m3，在溫度是7℃，大氣壓強為1.0×105Pa時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量是130kg，當溫度升高到27℃時大氣壓強為1.2×105答案：145.6kg解析：初態(tài)：p1＝1.0×105Pa，V1＝100m3T1＝(273＋7)K＝280K。末態(tài)：p2＝1.2×105Pa，V2＝？，T2＝300K。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)得V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1＝eq\f(1.0×105×300×100,1.2×105×280)m3＝89.3m3，V2<V1，有氣體流入房間。m2＝eq\f(V1,V2)m1＝145.6kg。14．(11分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài)D的壓強是2×104Pa。(1)求狀態(tài)A的壓強。(2)請在乙圖中畫出該狀態(tài)變化過程的p－T圖象，并分別標出A、B、C、D各個狀態(tài)，不要求寫出計算過程。答案：(1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)則pA＝eq\f(pDVDTA,VATD)＝4×104Pa(2)p－T圖象及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示。15．(12分)春節(jié)期間，哈爾濱海洋極地館向游客獻上了一次精彩大戲——雙人雙鯨“海洋之心”表演(如圖)。據(jù)了解，這種表演在世界上尚屬首次。在表演“海洋之心”之余，可愛的極地白鯨近日還學會了一項新本領(lǐng)——向觀眾吐泡泡，據(jù)工作人員介紹，每次馴養(yǎng)師背著氧氣瓶訓練白鯨時，白鯨總是對馴養(yǎng)師身上的氧氣瓶格外好奇，于是馴養(yǎng)師就把呼吸嘴放入白鯨口中，白鯨吸幾口后，就頑皮地吐起了泡泡。假設(shè)馴養(yǎng)師攜帶的氧氣瓶的容積是12L，其中氧氣的壓強是1.5×107Pa。規(guī)定瓶內(nèi)氧氣壓強降到1.0×106Pa時就要重新充氧。如果馴養(yǎng)師每次表演時需要用1×105Pa的氧氣400L，那么一瓶氧氣馴養(yǎng)師可以用幾次？假定在使用過程中溫度不變。答案：4次解析：取原來氧氣瓶中的氧氣為研究對象，因為溫度不變，故p1V1＝p2V2。V2＝eq\f(p1V1,p2)＝eq\f(1.5×107×12,1.0×106)L＝180L。這些氧氣一部分留在氧氣瓶中，壓強為1.0×106Pa，另一部分被使用，選取被使用的那部分氧氣為研究對象。p2(V2－V1)＝p3V3V3＝eq\f(p2V2－V1,p3)＝eq\f(1.0×106×180－12,1×105)L＝1680L馴養(yǎng)師使用的次數(shù)n＝eq\f(1680L,400L)＝4.2次。16．(13分)(·青島市高三檢測)如圖，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p0/3；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V0/4。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：(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。[答案](1)eq\f(7,5)T0(2)eq\f(1,2)V0[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)歷等壓過程，由蓋·呂薩克定律得eq\f(T,T0)＝eq\f(7V0/4,5V0/4)①由此得T＝eq\f(7,5)T0