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doc 2019-2020年高中物理阶段验收评估二气体新人教版 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 解析:选B 分子热运动变剧烈,表明气体温度升高,分子平均动能增大,但不知气体的分子的密集程度怎么变化,故压强的变化趋势不明确,A错,B对。分子的平均距离变大,表明气体的分子的密集程度变小,但因不知此时分子的平均动能怎么变化,故气体的压强不知怎么变化,C、D错。 2.如图1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(  ) 图1 A.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hcos θ C.B管内水银面比管外水银面低hcos θ D.管内封闭气体的压强比大气压强大hcos θ高汞柱 解析:选B 以A管中的水银为研究对象,则有pS+hcos θ·S=p0S,B管内压强p=p0-hcos θ,显然p<p0,且B管内水银面要比槽内水银面高出hcos θ。故B正确。 3.如图2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(  ) 图2 A.汽缸内空气的压强等于p0+Mg/S B.汽缸内空气的压强等于p0-mg/S C.内外空气对缸套的作用力为(M+m)g D.内外空气对活塞的作用力为mg 解析:选A  对缸套受力分析如图所示 由力的平衡: pS=p0S+Mg 所以p=p0+,A对B错; 内外空气对缸套和活塞的作用力为 pS-p0S=Mg,所以C、D均错。 4.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 解析:选C 设最多可装的瓶数为n,由等温分态公式得pV=p′V+np′V′,解得n===56 瓶。故C正确。 5.如图3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(  ) 图3 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 解析:选D 假设上段空气柱长度不变,则下段空气柱长度变大,则下段封闭气体体积变大,其压强减小,导致上段空气柱压强减小,由pV为恒量,得L1也变长。 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。下列判断正确的是(  ) 图4 A.过程ab中气体一定吸热 B.过程bc中气体既不吸热也不放热 C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小 解析:选AD 过程ab,理想气体等容变化,温度升高,理想气体的内能增大,气体一定吸热,A正确;过程bc,而体积变大,气体对外做功,气体一定吸热,B错误;过程ca,理想气体的压强不变,温度降低,内能减小,体积减小,外界对气体做功,气体对外放出的热量大于外界对气体做的功,C错误;根据上述三过程可知:在a、b、c三个状态中,状态a的温度最低,根据温度是分子平均动能的标志,其分子的平均动能最小,D正确。 7.如图5所示,用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中,现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动一段距离,由状态①变化到状态②。如果环境保持恒温,分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态①变化到状态②,此过程可用下图中的图像表示的是(  ) 图5 解析:选AD 由题意知,由状态①变化到状态②的过程中,温度保持不变,体积增大,根据=C可知压强减小。对A图像进行分析,p­V图像是双曲线即等温线,且由①到②体积增大,压强减小,故A正确。对B图像进行分析,p­V图像是直线,温度会发生变化,故B错误。对C图像进行分析,可知温度不变,但体积减小,故C错误。对D图像进行分析,可知温度不变,压强减小,体积增大,故D正确。 8.如图6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ΔVA、ΔVB,压强变化量为ΔpA、ΔpB,对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB,则(  ) 图6 A.水银柱向上移动了一段距离 B.ΔVA<ΔVB C.ΔpA>ΔpB D.ΔFA=ΔFB 解析:选AC 假设水银柱不动,两气体发生等容变化,根据查理定律,有=,其中p0、T0表示初始的压强和温度,初始压强pA>pB,则ΔpA>ΔpB,这说明水银柱向上移动了一小段距离,A、C正确。由于气体的总体积不变,所以ΔVA=ΔVB,B错误。ΔFA=ΔpASA>ΔFB=ΔpBSB,D错误。 二、计算题(共3小题,共52分) 9. (15分)如图7所示,A是容积很大的玻璃容器,B是内径很小的U形玻璃管,B的左端与A相通,右端开口,B中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在A中,当把A放在冰水混合物中时,B的左管比右管中水银高30 cm;当B的左管比右管的水银面低30 cm时,A中气体的温度是多少?(设大气压强p0=760 mmHg) 图7 解析:由于A的体积很大而B管很细,所以A中的气体体积可认为是不变的,由查理定律即可求解。 以A中的气体为研究对象,初状态温度T1=273 K,p1=p0-ph=460 mmHg;末状态压强p2=p0+ph=1 060 mmHg,由查理定律有=,T2=·T1=×273 K=629 K。 答案:629 K 10. (15分)如图8所示,圆柱形容器抽成真空,顶板上拴一弹簧,弹簧下挂一活塞,活塞与器壁间摩擦不计,当活塞触及底部时,活塞的重力恰好跟弹簧的弹力平衡,给活塞下方充入温度为T1的某种气体,气柱的高度为h1,若将气体温度升高到T2时,气柱的高度h2为多少?(整个过程弹簧处于伸长状态) 图8 解析:设弹簧的劲度系数为k,圆柱形容器的横截面积为S,初状态:(充气后)p1=,V1=h1S,温度为T1,末状态:(升温后)p2=,V2=h2S,温度为T2,由理想气体状态方程,得= 即h2= ·h1。 答案: ·h1 11. (22分)如图9,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0 cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0 cm。已知大气压强为p0=75.0 cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′=20.0 cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离。 图9 解析:以cmHg为压强单位。在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为p1=p0+l2 ① 设活塞下推后,下部空气柱的压强为p1′,由玻意耳定律得p1l1=p1′l1′ ② 如图,如活塞下推距离为Δl,则此时玻璃管上部空气柱的长度为 l3′=l3+l1-l1′-Δl ③ 设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′,则 p3′=p1′-l2 ④ 由玻意耳定律得 p0l3=p3′l3′ ⑤ 由①至⑤式及题给数据解得 Δl=15.0 cm。 ⑥ 答案:15 cm