《新新练案系列》高中物理（鲁科版选修3-3）本章练测：第四章 气体（含答案）

第四章 气体
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.如图1所示，竖直放置的弯曲管 端开口，
端封闭，密度为 的液体将两段空气封闭在
管内，管内液面高度差分别为 和，
则端气体的压强为（已知大气压强为）
（ ）
A.
B.
C.
D.
2.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则（ ）
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时每个分子的动能大
3.一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态量 的变化情况可能是（ ）
A. 都增大
B.减小，和 增大
C和 减小， 增大
D.和 增大，减小
4.将一根长75 cm、两端开口、粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中，露出水银面部分的长度为27 cm，此时大气压强为75 cm汞柱，然后用手指封闭玻璃管上端，把玻璃管慢慢地提离水银面，这时留在玻璃管中水银的长度为（ ）
A.15 cm B.20 cm C.30 cm D.35 cm
5.（广东珠海）一定质量的理想气体，由状态 经 变化到 ，如图2甲所示，图乙中能正确反映出这种变化过程的是（ ）
6.如图3所示，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，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（ ）
A.向左移动
B.向右移动
C.静止不动
D.条件不足，无法判断
7.一定质量的理想气体（ ）
A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度
B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积
C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度
D.先等容升温，再等温压缩，其压强必大于起始压强
8.在一个装有可以自由移动的活塞的汽缸里，有一定质量的理想气体，下列状态变化中，可能发生的是（ ）
A.气体温度降低，气体压强减小，而密度
不变
B.气体温度升高，气体压强不变，而密度
不变
C.气体温度升高，气体压强增大，而密度
也增大
D.气体温度不变，气体压强减小，而密度
也减小
9.设大气压强为76 cm水银柱高，氧气瓶容积为0.5 ，压强为10个大气压强，若保持温度不变，把氧气瓶开关打开，最后氧气瓶内氧气质量是原来的（ ）
A.1/5 B.1/10 C.1/76 D.全部跑出
10.一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中，在某一深度恰好能保持静止.如果水面上方大气压突然降低一些，玻璃管在水中的运动情况是（ ）
A.加速上升，直到玻璃管一部分露出水面
B.加速下降，直到水底
C.先加速下降，后减速下降至某一深度平衡
D.仍然静止
二、填空题（每题5分，共20分。请将正确的答案填到横线上）
11.容积为20 L的圆筒内装有氧气，温度为17 ℃，它的压强是1.0× Pa，在标准状态下，这些氧气的体积为 L（取1标准大气压=1.0× Pa）.
12.如图4所示，一端封闭，一端开口，截面积均匀的U形玻璃管 ，管内装有水银，两水银面高度相等， 管内封有一定质量的空气，今将管的开口端接一抽气机，抽尽管 内水银面上的空气，结果两水银面产生18 cm的高度差，则 管内原来的气柱长度是
cm（设外界气压为72 cmHg）.
13.如图5所示，活塞 可以在充满气体的容器内无摩擦滑动（不漏气，活塞质量可以不计，横截面积为2 ），当活塞静止不动时，活塞下底面距容器底的距离是10 cm，用4 N的恒力竖直向上拉活塞，活塞向上移动 2.5 cm后达平衡状态，则大气压强为
Pa.
图5
14.在一个坚固的圆筒内，装有100 L，压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入 L压强为1个大气压的空气.（设温度不变）
三、计算题（本题共4小题，每题10分，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住.当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出.由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂.若已知排气孔的直径为0.3 cm，外界大气压为1.0× Pa，温度为20 ℃，要使高压锅内的温度达到120 ℃，则限压阀的质量应为多少?（取 10 m/）
16.（上海高考）内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0× Pa、体积为2.0×的理想气体，现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水箱，缓慢加热，使气体温度变为127 ℃.
（1）求汽缸内气体的最终体积；
（2）在图6所示的 图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.（大气压强为1.0× Pa）
17.气压式保温瓶内封闭的空气体积为 ，外界大气压为，瓶内水面低于出水口 高度，水的密度为 ，初始情况如图7所示，欲使水从瓶中流出，则瓶内气体体积的压缩量至少为多少?
18.（烟台模拟）如图8所示是一个右端开口的圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动.活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，此时气体的温度为27 ℃.若给汽缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从缓慢地移到.已知大气压强Pa，求:
（1）当活塞到达后气体的温度.
（2）把活塞锁定在位置上，让气体的温度缓慢地变回到27 ℃，此时气体的压强是多少?

第四章 气体
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
9
10
答案
二、填空题
11.
12.
13.
14.
二、计算题
15．
16.
17.
18.
第四章 气体 参考答案
选择题
1.B解析:由题知，
则.故B正确，A、C、D错误.
2.BC 3.ABD 4.C
5.C解析:由 图象知，状态 到状态 为等容变化，且压强增大，由状态到状态 为等温变化，且压强减小，所以在 图上，状态 到状态 为平行于 轴的线段，且由下向上，状态到状态为双曲线的一部分，且压强减小，故选C.
6.A解析:假设水银柱不动，则此问题变为等容变化，设气体原压强为、温度为，变化后的压强为，温度为，则由得 得Δ=Δ/.由于左、右两部分气体开始时右边温度低，变化中升高相同温度，故Δ＞Δ，所以水银柱向左移动.
7.CD解析:根据（恒量），则，先等压膨胀，体积将增大，再等容降温，则压强减小，但值的变化不能确定，故温度的变化也不能确定，故A错误；同理，令，等温膨胀时，压强 减小，等压压缩时，温度又降低，则难以判定的值是减小或增大，故体积的变化也不能确定，故B错误；同理，先等容升温，压强 增大，但后来等压压缩将减小，则值可能不变，即可能等于起始温度，故C正确；先等容升温，再等温压缩，气体的压强始终增大，即D正确.
8.ACD 9.B
10.A解析:水面上方大气压突然降低，玻璃管中的气体体积增大，将管中的水挤出一部分而上升，上升过程中压强进一步减小，管内气体进一步膨胀，继续加速上升，A正确.
二、填空题
11.1.9×
12.3
13.1.0× 解析:取缸内气体研究，
则.
14.900解析:取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得:1 atm×（100 L+）=100 L×10 atm，从而得=900 L.
三、计算题
15.24 g解析:选锅内气体为研究对象，则
初状态: =293 K Pa
末状态:=393 K
由查理定律得
对限压阀受力分析可得
（1.34×-1.0×）×3.14× N
=0.24 N
所以=0.024 kg=24 g.
16.（1）1.47×
（2）见图9
解析：（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变
解得
在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变
≈
（2）如图9所示
17. 解析:欲使水从瓶中流出，瓶内气体的压强至少为，由玻意耳定律得:，故瓶内气体的体积压缩量
18.（1）600 K （2）0.5× Pa
解析:（1）此过程为等压变化过程，由，
.
得=600 K.
（2）此过程为等容变化过程，由查理定律得
=300 K.解得.