物理选择性必修 第三册2.1 气体的状态课后测评

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【精选】第1节气体的状态-2课堂练习一．填空题1．如图所示，竖直放置的弯曲管a管封闭，d管开口，b．c管连接处有一关闭的阀门K．液体将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差是h3＞h1＞h2，且h3＜2h2．现将阀门K打开，则会出现的情况是h1__（选填“增大”．“减小”）；__（选填“h2”．“h3”或“h2和h3”）为零．2．一定质量的气体经过如图所示的变化过程，在0℃时气体的压强p0=3.0×105Pa，体积V0=100mL，那么气体在状态A的压强pA=______Pa，在状态B的体积VB=______mL3．如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不同的等温线，则t1_____t2（选填“小于”或“等于”．“大于”）；在t1等温线有M．N两个状态，则pMVM___pNVN（选填“小于”或“等于”．“大于”）。4．一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B．C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线中的一支．图中V0和p0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是________(填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体的温度________（升高或降低）；5．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则气体柱Ⅰ长度将________，气体柱Ⅱ长度将________。（选填：“增大”．“减小”或“不变”）6．两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B，中间用一段水银隔开，当水平放置且处于平衡时，温度均为27℃，如图a所示.现先将玻璃管缓慢转至竖直方向（A在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如图b所示，气体最终达到稳定状态，则稳定后与图a中的状态相比，气体A的长度________（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若图a中A．B空气柱的长度分别为，，它们的压强均为，水银柱长为 ，则最终两部分气体A．B的体积之比________.7．一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图所示（A→B为双曲线），其中状态___________（选填A．B或C）温度最高，A→B→C过程是_______的．（选填“吸热”或“放热”）．8．如图是一定质量的理想气体的压强与热力学温度的图，．．是理想气体的三个状态，其中平行于坐标轴，平行于坐标轴。则从到过程中气体的分子平均动能_________（填“变大”．“变小”或“不变”），从到的过程________（填“可能”或“不可能”）为绝热过程，从到的过程中气体的密度______（填“变大”．“变小”或“不变”）9．用长度h = 15cm的一段汞柱把空气封闭在一端开口的足够长的粗细均匀玻璃管里，当玻璃管水平放置时，空气柱的长度L1 = 30cm，当玻璃管竖直放置开口向上时，空气柱的长度L2= 25cm。这时的大气压p0 为__________cm汞柱；如果将玻璃管倒过来竖直放置，开口向下，则空气柱的长度 L3 为__________cm。   
10．一只装有水银的玻璃管插入装有水银的水槽中，玻璃管内上方有少量空气，如果把玻璃管向上拉起一些（不离开液面），等到重新平衡后,玻璃管中空气柱长度将_________（选填“增大”“减小”“不变”）玻璃管内外液面高度差将______（选填“增大”“减小”“不变”）11．某实验小组利用如图所示的装置测量温度：A是容积较大的玻璃泡，A中封有一定质量的空气，B是一根与A连接的均匀细玻璃管（玻璃管的容积远小于A的容积），管的下端插入水银槽。当外界大气压p0=76cmHg，环 境温度t0=27时，管内水银柱的高度h=46cm，在管壁外侧与水银面等高的位置标出对应的温度，然后依次标出其它温度刻线。(1)此测温装置中，h越大，相应的温度读数越 __（选填“高 或“低”）；温度刻线是_分布的（选填“均匀”或“不均匀”）。(2)水银柱高度h′=36cm处的温度刻度值应为_______ ℃。(3)若外界大气压强变=77cmHg，读出温度为t，则实际温度应修正为_____。12．如p-V图所示，1．2．3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1．T2．T3。用N1．N2．N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）13．如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，当环境温度升高时，h将当大气压强升高时，h将________，U型玻璃管自由下落时，h将________.（填变大．不变或变小）14．如图所示，（a）中U形管内液面高度差为h，液体密度为ρ，大气压强为，此时容器内被封闭气体的压强为_________；（b）中内壁光滑的气缸放置在水平桌面上，活塞的质量为，底面积为S，在活塞上再放置一个质量为的金属块，大气压强为，则气缸内被封闭气体的压强为_________.15．气温为27时某汽车轮胎的压强是。汽车行驶一会后，轮胎由于温度升高，压强变为。这时轮胎内气体的温度是________。（假设轮胎体积不变）
参考答案与试题解析1．【答案】增大    h3    【解析】【来源】2017届上海市闵行区高三（下)一模物理试题 【详解】[1][2]．d管开口与空气连通，则其压强为一个大气压，可以判断a管及b．c管内气体压强小于一个大气压．打开阀门K，由b．c管处与大气相通，则压强会变为一个大气压，又Pc=P0﹣ρgh3，由此判断，一定有：h3=0； 说明阀门K打开后，bc部分气体压强从小于P0变成等于大气压强 P0，b．c的压强增大了，假设h1不变，则a部分气体气体要缩小，水银柱h1要上升，所以h1增大．2．【答案】5.49×105    183    【解析】【来源】上海市长宁区市三中2018-2019学年高一下学期5月月考物理试题 【详解】[1]倾斜直线通过（0K，0Pa）,所以此直线表示等容变化，则根据查理定律得:由图知，TA=227+273=500K，又p0=3×105Pa，T0=273K代入解得:pA=5.49×105Pa.[2]AB过程气体发生等温变化，由玻意耳定律得：由图知，pA=5.49×105Pa，代入解得:VB=183mL.3．【答案】大于    等于    【解析】【来源】2020届江苏省南京市．盐城市高三上学期高考物理一模试题 【详解】[1]在图像中做一条等压线如图所示：同一压强下，两条等温线上对应体积分别为V1．V2，由图可知，根据盖-吕萨克定律可得可得即填“大于”。[2]同一等温线上各个状态温度相同，根据理想气体状态方程可得：故即填“等于”。4．【答案】等温    升高    【解析】【来源】江苏省连云港市锦屏高级中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】①[1]据题知到曲线为双曲线，说明与成反比，即为定值，由得知气体的温度不变，即从状态到，气体经历的是等温过程；②[2]从到的过程中，根据图像和可得：即从到的过程中，气体的温度升高；5．【答案】减小    不变    【解析】【来源】2019届上海市闵行区高三（下）二模物理试题 【分析】【详解】[1][2] 设大气压强为P0，由图示可知，封闭气体压强当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压P0。可知气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小；气柱Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变。6．【答案】减小    3：2    【解析】【来源】第二部分单元卷第六章：分子和气体定律拓展提高卷 【详解】[1]．两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B，中间用一段水银隔开，A．B两部分气体长度．温度均相同；玻璃管缓慢转至竖直方向（A在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如果不计水银柱重力，A．B两部分气体长度依然应该相同，考虑到水银柱的重力，水银柱要下移一段距离，故气体A的长度要减小；[2]．若图a中A．B空气柱的长度分别为LA=20cm，LB=10cm，它们的压强均为75cmHg，水银柱长为L=25cm，对气体A，有：   ①对气体B，有：  ②其中：LA+LB=LA2+LB2   ③
PA1=PB1=75cmHg  ④
PA2-PB2=ρgh=25cmHg  ⑤联立解得：LA2=18cm，LB2=12cm故：7．【答案】C    吸热    【解析】【来源】江苏省扬州市江都区大桥高级中学2019-2020学年高三上学期学情调研（三)物理试题 【详解】根据图象A→B为双曲线，可得从A到B为等温变化，温度应不变，从B到C为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C到A为等压变化，体积减小，温度降低，所以C温度最高，从A到B到C需要从外界吸热．8．【答案】变小    不可能    变小    【解析】【来源】2020届东北师大附中．哈师大附中．辽宁省实验中学高三下学期第一次模拟考试物理试题 【分析】【详解】[1] 气体的分子平均动能和温度有关，温度越高气体的分子平均动能越大。从到过程中，温度降低，所以气体的分子平均动能变小。[2] 从到的过程压强不变，温度升高，则内能增加，同时体积增大，气体膨胀对外做功，因此气体要吸热，不可能为绝热过程。[3] 从到的过程中温度不变，压强降低，可知体积增大，则气体的密度变小。9．【答案】    (1). 75    (2). 37.5【解析】【分析】以封闭气体为研究对象，利用波意耳定律即可求解．【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，整个过程中温度不变，当玻璃管水平放置时，V1=30S，P1=P0，玻璃管竖直放置开口向上时，V2=25S，P2=P0+15cmHg，由波意耳定律：P1V1=P2V2，解得P0=75cmHg；（2）将玻璃管倒过来竖直放置，开口向下，设V3=L2S，P3=P0-15cmHg，整个过程温度不变，当玻璃管水平放置时，V1=30S，P1=P0，由波意耳定律：P1V1=P3V3，
解得：L2=37.5cm；【点睛】题目中重在分清气体的状态过程中各个状态参量，利用好适当的气体方程求解． 10．【答案】增大    增大    【解析】【来源】上海市洋泾中学2017-2018学年高二（下)期末等级考试物理试题 【详解】[1][2]刚开始时当试管拉起而水银柱高不变，上提玻璃管会使空气柱的体积增大，那么空气柱变长压强减小，封闭空气产生的压强加水银柱的压强与外界大气压平衡，因此，水银柱的压强会相应增大，即水银柱会变长一些，玻璃管内外液面高度差增大。11．【答案】低    均        t+10    【解析】【来源】2018年上海市高三下学期二模物理试题 【详解】(1)[1][2]玻璃泡的容积较大，玻璃管很细，玻璃泡内气体近似看成等容变化，气体的压强p=p0-hh越大，p越小，由查理定律可知，温度越低。h越大，温度读数越小；气体发生等容变化，则p=KT，△P=K△T而△p=△h，△T=△t则△t与△h成线性关系，故刻度线的间距均匀；(2)[3]由等容变化知，h′=36cm处的温度刻度值(3)[4]大气压强增大，水银面向上移动，读数变小，因为△h=△p，所以应从管内水银面向下移动△h的刻度线读数即t+10。12．【答案】大于    等于    大于    【解析】【来源】2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ) 【详解】（1）1．2等体积，2．3等压强由pV=nRT得：=，V1=V2，故=，可得：T1=2T2，即T1>T2，由于气体分子的密度相同，温度高，碰撞次数多，故N1>N2；由于p1V1= p3V3；故T1=T3；则T3>T2，又p2=p3，2状态气体分子的密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小，3状态气体分子的密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大。故3状态碰撞容器壁分子较少，即N2>N3；13．【答案】变大    变大    【解析】【来源】第二部分单元卷第六章：分子和气体定律拓展提高卷 【详解】[1]对封闭的气体，开始时的压强：P=P0+ρgh，当环境温度升高时，封闭气体体积将增大，重新达平衡后h增大；[2] 开始时左侧气体压强大于P0，当U型管自由下落时，液柱失重，故对气体没有压力，此时气体内外压强相等，故在自由下落中气体的体积要增大，故右侧液柱上移，高度差h增大；14．【答案】        【解析】【来源】第四部分期中期末卷高一年级第二学期期末基础测试卷 【详解】[1]由图所示可知，左管液面比右管液面高，封闭气体的压强：[2]如图所示，由平衡条件得：解得：15．【答案】34.5【解析】【来源】第三部分专项卷气体压强和温度的关系专项卷 【详解】气体作等容变化，由查理定律得：代入数据得解得