粤教版选修3-3第二章 《固体、液体和气体》（练习）

气体的性质单元测试
一、选择题
1．一定质量的理想气体
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，再等压压缩，其温度必低于起始温度
2．如图所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M，气缸内有一质量为m（m＜M）的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态。现用水平恒力 F 向左推活塞。当活塞与气缸的加速度均为 a1 时，封闭气体的压强为 P1，体积为V1；若用同样大小的水平恒力 F 向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为 a1时，封闭气体的压强为P 2，体积为 V2，设封闭气体的质量和温度均不变，则
A．P 1＞P 2 B．P1＜P 2 C．V1＞V2 D．V1＜V2
3．如图所示，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空气(可 视为理想气体)，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直落下时，在最初的较短时间里
Ａ．水银和玻璃管的加速度都等于重力加速度g
Ｂ．水银和玻璃管的加速度都不等于重力加速度g
Ｃ．水银的加速度在变大
Ｄ．玻璃管的加速度在变小
4．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不考虑分子势能）。将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能。下列说法正确的是
A．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体压强一定减小
B．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小
C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小
D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，说明气体分子间有引力
5．如图所示，封有空气的圆柱形气缸挂在测力计上，测力计的示数为F，已知气缸的质量为M，横截面积为S，活塞的质量为m，大气压为P0，缸壁与活塞间的摩擦不计，则缸内气体的压强为
A. B.
C. D.
6．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是
Ａ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
Ｂ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
Ｃ．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小　
Ｄ．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
7．有一段长12cm的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上放置在倾角为300的光滑斜面上，则在玻璃管自由沿斜面下滑的过程中，被封气体的压强为（大气压强P0＝76cmHg）
Ａ．76cmHg Ｂ．82cmHg
Ｃ．88cmHg Ｄ．70cmHg
8．如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外。在温度不变时，将玻璃管少向下插入一些，下列说法正确的是
Ａ．玻璃管内气体体积减小
Ｂ．玻璃管内气体体积增大
Ｃ．管内外水银面高度差减小
Ｄ．管内外水银面高度差增大
9．如图所示是一定质量的理想气体的P--V图线，其中表示气体在A状态的内能大于B状态的内能的是
10．一定质量理想气体，状态变化过程如图甲（P－V）中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在图乙中的P－T图或V－T图上，其中正确的是
二、填空、实验题
11．如图所示是某种一定量理想气体的P--t图，图中A、B、C三点表示了这些气体的三个不同的状态，我们用VA、VB、VC表示在这三种状态下气体的体积，那么它们的大小顺序应是 ．
12．如图所示，T型气缸内有一T形活塞，将气缸分为A、B两部分，且两部分中都封闭有气体，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动，其左端活塞面积为右端活塞面积的3倍，气缸C孔与大气相通．当大气压强为1atm、A中气体压强为0.9atm时，活塞保持静止不动，则此时B中气体压强为 ．
13．有一组同学对温度计进行专题研究。他们通过查阅资料得知十七世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦杆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱。根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h。然后进行实验研究：
（1）在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示
温度（℃） 17 19 21 23 25 27
h （cm） 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2
△h＝hn－1－hn 2.1
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差，并填入表内的空格。由此可得结论：
①当温度升高时，管内水柱高度h将 （填：变大，变小，不变）；
②水柱高度h随温度的变化而 （填：均匀，不均匀）变化；试从理论上分析并证明结论②的正确性（提示：管内水柱产生的压强远远小于一个大气压）：
。
（2）通过实验，同学们发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处有：① ；②_________________________。
三、计算题
14．体积为V＝100 cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N＝101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的容积为0.2 cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示。当温度t＝5℃时，水银液滴在刻度为n＝21的地方。那么在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由。若能，求其测量范围。不计热膨胀。
15．如图所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，左封闭有一段空气柱，气温为－23℃时，空气柱长为62cm，右端水银面比左端低40cm．当气温升到27℃时，U形管两边高度差增加了4cm，则气罐内气体在－23℃日寸的压强为 cmHg。
参考答案
一、选择题
1．CD 2．AD 3．BCD 4．AB 5．BC 6．B 7．A 8．AD 9．BC 10．AC
二、填空、实验题
11．VA＝VB12．0.7atm
13．（1）5.2，5.1，5.2，5.2， ①变小，②均匀
封闭气体近似作等压变化
V/T＝△T/△V＝k（k为常数）
△V＝k△T＝k△t
∴△h＝△V/S＝k△t/S 即h随温度的变化而均匀变化（S为管的截面积）
（2）①测量温度范围小；②温度读数受大气压影响
三、计算题
14．解:因为管口和大气相通，所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀，气体是等压变化，根据盖－吕萨克定律：＝恒量
温度的增加与体积的增加成正比，所以可以用来测量温度．
测量温度的范围应该为气体的体积从V1＝100 cm3等压变化到V2＝100＋100 0.2＝120 cm3这个范围所对应的气体温度之间，根据题意，当T0＝(273+5)K＝278K时，气体的体积V0＝100＋20 0.2＝104 cm3．
根据盖－吕萨克定律：，K
又， K
267.3K＝－5.7℃，320.8K＝47.8℃
所以能测量温度的范围从－5.7℃ 47.8℃．
15．解：因气罐体积大，与细U形管相比，可认为状态发生变化时气体体积是不变的。气罐中的气体在T1＝273K—23K＝250K时，压强为Pl，当温度升到27℃即T2＝300K时压强为P2，根据查理定律，有
以左边的细管中的气柱为研究对象，＝230K，＝Pl—40，＝62S，当＝300K时，＝P2—44，＝（62－）S＝60 S
根据理想气体状态方程
代人数据
整理后得：
将代入，解得P1＝140cmHg
R
热敏电阻
欧
姆
表
O
A
P
V
A
B
O
B
P
V
A
B
O
C
P
V
A
B
O
D
P
V
A
B
图乙
O
P
A
B
C
T
O
P
A
B
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A
B
C
T
O
V
A
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C
T
V
O
P
A
B
C
图甲
A
B
C
D
0
-273℃
P
t
A
B
C
A
B
C
101