2.1气体的状态 课时提升练（word版含答案）

2.1气体的状态 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．关于气体的体积，下列说法正确的是（　　）
A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和
B．气体的体积与气体的质量成正比
C．气体的体积与气体的密度成反比
D．气体的体积等于气体所在容器的容积
2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　）
A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等
C．每个分子的动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变
3．如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接。当A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水相对B中水面的高度差h应等于（　　）
A．0.6m B．0.8m C．1.2m D．1.5m
4．两端开口的U型管，用两段水银封闭了一段空气，下列那个做法能使两管液面差h增大
A．环境温度升高
B．大气压强减小
C．从管口A注入水银
D．从管口B注入水银
5．下列不是描述气体状态参量的物理量是（　　）
A．压强 B．体积
C．质量 D．温度
6．如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中（即瓶中液体未流尽之前）a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强，b处气体的压强，药液进入人体的速度将如何变化（ ）
A．变大 不变 不变
B．变大 变小 变大
C．不变 不变 变小
D．变小 变小 不变
7．关于图中四幅图片，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中，在水平台秤上的学生从站立状态到完全蹲下的过程中，该同学所受的台秤对她的支持力小于她对台秤的压力
B．乙图中，运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受到的阻力较小，冰壶将做匀速直线运动
C．丙图中，设计赛车时，车身质量较轻，同时配备性能优良的发动机，是为了获得更大的加速度
D．丁图中，由于塞子的质量小于试管的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于试管受到的冲击力
8．如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中，平衡时水银柱的位置如图，其中，，，大气压强为，则右管内气柱的长度等于（　　）
A． B． C． D．
9．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一小段水银柱，中间封有一段空气。能使得左管内部水银面相对水银槽上升的操作是（　　）
A．环境温度降低少许 B．把弯管向右侧倾斜一点
C．把弯管竖直向上提一点 D．把弯管竖直向下压一点
10．直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，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，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为
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
11．如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘20cm处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100 颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是（　　）
A．步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系
B．步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系
C．步骤②和③模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律
D．步骤①和②模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性
12．如图是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （　　）
A．刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B．刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C．刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
D．以上情况一定均会发生
13．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量 （　　）
A．每个气体分子的运动速率
B．压强
C．体积
D．温度
14．下列说法中正确的是（ ）
A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变
B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会达到稳定
C．只有处于平衡态的系统才有状态参量
D．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态
15．如图所示，两端开口的U形管中，右边直管内有一部分空气被一段水银柱与外界隔开（　　）
A．若向左管口注入一些水银，h减小 B．若向左管口注入一些水银，h不变
C．若向右管口注入一些水银，不变 D．若向右管口注入一些水银，h增大
二、解答题
16．如图所示，质量为的内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为30°，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭气体压强为多少？
17．若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。
参考答案
1．D
【详解】
A．气体的体积就是所有气体分子运动占据的空间的体积的总和，选项A错误；
B．只有当气体的密度一定时气体的体积才与气体的质量成正比，选项B错误；
C．只有当气体的质量一定时气体的体积才与气体的密度成反比，选项C错误；
D．气体总是充满整个容器，则气体的体积等于气体所在容器的容积，选项D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．物体中分子永不停息地做无规则运动，与放置时间长短无关，故A错误；
BC．物体中分子热运动的速率大小不一，各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变，故BC错误。
D．由于容器密闭，所以气体体积不变，则分子的密集程度保持不变，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
利用玻璃管C使A、B两球上部相通，可得
根据压强关系
联立可得
故选D。
4．C
【详解】
以左侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h左，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大； A、使气体升温，h左不变，封闭气体压强P=P0+h左不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、减小大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h左，h=h左不变，故B错误；C、从左侧管口滴入水银，h左变大，封闭气体压强P=P0+h左变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h增大，故C正确； D、从右侧管口滴入水银，h左不变，封闭气体压强P=P0+h左不变，两侧水银面高度差h不变，故D错误；故选C．
【点睛】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h产生的压强之和，使两侧水银面高度差变大，则封闭气体压强变大，分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键．
5．C
【详解】
描述气体的状态参量，有压强、体积、温度。
故选C。
6．A
【详解】
a部分气体压强与液体产生的压强之和等于大气压，液面下降，产生的压强减小，故a处气体的压强变大；b处压强为大气压与输液管中液体产生的压强之和保持不变，所以在输液完成前b处压强不变；当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时，由于A管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故B管中的气体的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的，故选A．
7．C
【详解】
A．该同学所受的台秤对她的支持力与她对台秤的压力为相互作用力，大小总是相等，方向相反，所以A错误；
B．乙图中，运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受到的阻力较小，说明其加速度小，但是冰壶应是做减速直线运动，所以B错误；
C．由牛顿第二定律可知，加速度与质量成反比，所以丙图中，设计赛车时，车身质量较轻，同时配备性能优良的发动机，是为了获得更大的加速度，则C正确；
D．喷出时塞子受到的冲击力等于试管受到的冲击力，该冲击力为气体的压力，与物体的质量无关，应该与物体的横截面积有关，所以D错误；
故选C。
8．D
【详解】
左侧管内气体压强为
p1=p0+h2=82cmHg
则右侧管内气体压强为
p2=p1+h1=87cmHg
则右侧管中下端水银液面比外界低87-75=12cm，则右侧气柱长
L2=(50-5-7)+12=50cm
故选D。
9．B
【详解】
左管内水银面相对水银槽内的水银的高度差等于右管中水银柱的高度h，则要使得左管内部水银面相对水银槽上升，则必须要减小h，可把弯管向右侧倾斜一点，将水银柱的竖直高度减小。另外三个方法均不能使左管内部水银面相对水银槽上升。
故选B。
10．B
【详解】
未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，
故选B。
11．D
【详解】
步骤①和②都从相同的高度下落，不同的是豆粒的个数，故它模拟的气体压强与分子密集程度的关系，也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力；而步骤②和③的豆粒个数相同，让它们从不同的高度落下，豆粒撞击的速率不同，所以它们模拟的是分子的速率与气体压强的关系，或者说是气体的分子平均动能与气体压强的关系；
故选D。
12．D
【详解】
一开始玻璃管处于平衡状态，放手后，玻璃管可能速度向上，或者向下，或者为零。刚开始运动时，玻璃管的内部气体的压强大于外部，所以玻璃管的加速度大于重力加速度g；最初水银所受合力为零，当玻璃管向下或向下运动后，内部气体压强减小，内外气体压强差减少，所以最初的短时间内，水银的加速度在逐渐变大，玻璃管的加速度逐渐变逐渐变小。
故选D。
13．BCD
【详解】
描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量。气体的压强、体积和温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量。
故选BCD。
14．BD
【详解】
A．由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，选项A错误；
B．系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，选项B正确；
C．系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，选项C错误；
D．两个物体间发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态，选项D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】
AB．被封闭气体的压强为
上式压强单位是cmHg，右侧空气柱上方的液柱长也为h，向左侧玻璃管注入水银，因右侧上方水银柱长度不变，所以左右高度差h也不变，A错误，B正确；
CD．向右侧管口注入水银，会导致右侧空气上方的水银柱长度变长，所以左侧水银柱的高度差会变大，C错误，D正确；
故选BD。
16．
【详解】
以水银柱和玻璃管为研究对象，根据牛顿第二定律得
整理得
以水银柱为研究对象，根据牛顿第二定律得
所以管内气体压强为
17．甲：p0－ρgh；乙：p0－ρgh；丙：p0－ρgh
【详解】
在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知
pAS＝－ρghS＋p0S
所以
p甲＝pA＝p0－ρgh
在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程
F上＝F下
有：
pAS＋ρghS＝p0S
得
p乙＝pA＝p0－ρgh
在图丙中，仍以B液面为研究对象，有
pA＋ρghsin 60°＝pB＝p0
所以
p丙＝pA＝p0－ρgh