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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3第八章 气体性质-B卷提高篇（原卷版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第1卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化？( )
A．变大；变小 B．变大；不变
C．不变；不变 D．不变；变大
2.某个开着窗户的房间，温度由8 ℃升高到24 ℃，室内空气质量变化的情况是( )
A．减少了 B．减少到
C．减少了 D．减少到
3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( )
4．如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图示三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为( )
A．T1＝T2＝T3 B．T1
C．T1>T2>T3 D．T15.如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1＝2V2，现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下述说法中正确的是( )
A．加热过程中，始终保持V1′＝2V2′ B．加热后，V1′>2V2′
C．加热后，V1′<2V2′ D．条件不足，无法确定
6..如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有( )
①弹簧弹力的大小；②密封气体的体积；③密封气体的压强。
A．① B．①② C．②③ D．①②③
7．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
8.两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，那么水银柱将( )
A．向右移动 B．向左移动
C．不动 D．条件不足，不能确定
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9.如图所示为一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化的下列说法中正确的是( )
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态a，压强不变
C．从状态a到状态b，压强增大
D．从状态b到状态c，压强减小
10.如图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ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则 ( )
A．水银柱向上移动了一段距离 B．ΔVA<ΔVB
C．ΔpA>ΔpB D．ΔFA＝ΔFB
11.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在整个实验过程中都是等温的，他根据实验数据绘出了p－的关系图线EF，从图中的图线可以得出( )
A．如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内
B．如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
C．如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
D．如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内
12. 用如图7所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )
A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移
B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动
C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动
D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动
13. 如图所示，足够长U型管内分别由水银封有L1、L2两部分气体，则下列陈述中正确是（ ）
A. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度不变
B. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度减少
C. 若在右管中注入一些水银，L1将增大
D. 使L1、L2同时升高相同的温度，则L1增大、h减小
14．如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块)，下列说法中正确的是( )
A．d和b都不变 B．只有b减小
C．只有a减小 D．a和c都减小
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（每空4分，共12分）
15.某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是 。
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p－的图象可以直观反映出p与V的关系
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p－V图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 (选填“<”“＝”或“>”)。
(3)另一小组根据实验数据作出的V－图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是 。
四、计算题（共3个小题，共34分。）
16.(10分)如图9所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3 m2，气缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105 Pa，温度为300 K．外界大气压为1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.
(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K时，其压强多大？
(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360 K，则这时活塞离缸底的距离为多少？
17. (12分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．
18. (12分) 如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg．求：
(1)A气体的压强；
(2)现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的水平玻璃管内．则最终气体B和A的压强是多少？
(3)活塞推动的距离．
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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3第八章 气体性质-B卷提高篇（解析版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第1卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如右图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化？( )
A．变大；变小 B．变大；不变
C．不变；不变 D．不变；变大
【答案】D
【解析】上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时空气柱压强变小，空气柱长度变大，所以D选项正确。
2.某个开着窗户的房间，温度由8 ℃升高到24 ℃，室内空气质量变化的情况是( )
A．减少了 B．减少到
C．减少了 D．减少到
【答案】 C
【解析】室内空气压强不变，设房间容积为V，对原房间内气体，温度由8 ℃升高到24 ℃体积变为V′，
由盖—吕萨克定律得＝
即V′＝V，ΔV′＝V′－V＝V，以减少的气体为研究对象，由盖—吕萨克定律得＝，
代入数据得ΔV＝V，即＝，故质量减少了。故C正确。
3.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( )
【答案】D
【解析】封闭气体做的是等温变化，只有D图线是等温线，故D正确。
4．如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图示三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为( )
A．T1＝T2＝T3 B．T1C．T1>T2>T3 D．T1【答案】 B
【解析】 以活塞为研究对象，对T1、T2状态下的气体有：pS＋Mg＝p1S，pS＋Mg＝p2S
对T3状态下的气体有：pS＋Mg＋mg＝p3S
可以得出：p1＝p2根据理想气体状态方程：＝，V1则T1即T15.如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1＝2V2，现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下述说法中正确的是( )
A．加热过程中，始终保持V1′＝2V2′ B．加热后，V1′>2V2′
C．加热后，V1′<2V2′ D．条件不足，无法确定
【答案】 A
【解析】在整个加热过程中，上段气柱的压强始终保持为p0＋ρgh1不变，下段气柱的压强始终为p0＋ρgh1＋ρgh2不变，所以整个过程为等压变化，根据盖—吕萨克定律：
＝得V1′＝V1。
＝得V2′＝V2。
所以＝＝，即V1′＝2V2′。故选A。
6..如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有( )
①弹簧弹力的大小；②密封气体的体积；③密封气体的压强。
A．① B．①② C．②③ D．①②③
【答案】 C
【解析】 先判断弹簧弹力是否改变，以活塞、汽缸及缸内气体组成的整体为研究对象，系统受重力、弹簧的弹力及外界气体压力的作用，由于外界气体压力的合力始终为零，故弹簧的弹力等于系统重力，不随外界大气压的变化而变化。再分析判断气体的压强。以汽缸为研究对象，受力情况如图所示：汽缸处于平衡状态，所以有mg＋pS＝p0S。当外界大气压p0变化时，为重新达到平衡，缸内气体的压强p也跟着变化，温度不变，故气体的体积发生变化。
7．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
【解析】被封闭的气体进行等温变化，如图所示
设留在玻璃管中的水银的长度为h，则有
p0L1＝(p0－h)(L－h)
75×27＝(75－h)(75－h)
解得 h＝30 cm.
【答案】 C
8.两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，那么水银柱将( )
A．向右移动 B．向左移动
C．不动 D．条件不足，不能确定
【解析】 假设水银柱不动，分析A、B两部分气体压强随温度升高如何变化，由理想气体状态方程
＝
pA′＝
＝＝
＝
得pB′＝＝
由于pA＝pB，所以pA′>pB′，
则汞柱向右移动．
【答案】 A
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9.如图所示为一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化的下列说法中正确的是( )
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态a，压强不变
C．从状态a到状态b，压强增大
D．从状态b到状态c，压强减小
【解析】 在V?T图上，等压线是延长线过原点的倾斜直线，对一定质量的理想气体，图线上的点与原点连线的斜率表示压强的倒数，即斜率大的，压强小，因此A、C、D正确，B、错误．
【答案】 ACD
10.如图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ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则 ( )
A．水银柱向上移动了一段距离 B．ΔVA<ΔVB
C．ΔpA>ΔpB D．ΔFA＝ΔFB
【答案】 AC
【解析】 假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A：＝，得＝，同理知＝，又因为pA>pB，故pA′－pA>pB′－pB，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以ΔpA>ΔpB，因此A、C两项正确；因为水银不可压缩，故ΔVA＝ΔVB，B项错误；因为ΔFA＝ΔpA·SA，ΔFB＝ΔpB·SB，故D项错．故正确答案为A、C.
11.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在整个实验过程中都是等温的，他根据实验数据绘出了p－的关系图线EF，从图中的图线可以得出( )
A．如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内
B．如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
C．如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来
D．如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内
【答案】AC
【解析】连接OE、OF，因斜率KOF>KOE，表示(pV)F>(pV)E，知E→F，m增大，F→E，m减小，所以B、D错。
12. 用如图7所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )
A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移
B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动
C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动
D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动
【解析】 将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项A正确，选项B错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项D正确，选项C错误；
【答案】 AD
13. 如图所示，足够长U型管内分别由水银封有L1、L2两部分气体，则下列陈述中正确是（ ）
A. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度不变
B. 只对L1加热，则h减小，气柱L2长度减少
C. 若在右管中注入一些水银，L1将增大
D. 使L1、L2同时升高相同的温度，则L1增大、h减小
【答案】AD
【解析】A、B、只对加热，假设体积不变，则压强增大，所以增大、h减小，气柱长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确，B错误。
C、若在右管中注入一些水银，压强增大，假设的体积不变，的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，的压强增大，根据玻意耳定律得将减小，故C错误。
D、使、同时升高相同的温度，假设气体体积不变，的压强增大，压强不变，则L1增大、h减小，故D正确。
故选AD。
14．如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块)，下列说法中正确的是( )
A．d和b都不变 B．只有b减小
C．只有a减小 D．a和c都减小
【答案】AC
【解析】活塞下降一小段距离，则容器中的气体体积减小，压强增大，对于木块露出的部分决定于上、下压强差，故c、d不变；对于玻璃管，浮力等于重力，排开水的体积不变，b不变，玻璃管内气体压强增大，又b不变，故a减小，A、C正确。
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（每空4分，共12分）
15.某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是 。
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p－的图象可以直观反映出p与V的关系
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p－V图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 (选填“<”“＝”或“>”)。
(3)另一小组根据实验数据作出的V－图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是 。
【答案】(1)D, (2) T1>T2, (3) 实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体体积
【解析】(1)注射器内应封闭一定质量的气体，故A错误；实验操作时应缓慢移动活塞，空气柱的体积随压强增大而减小，B、C错误；p－的图象是直线，能直观反映出p与V的关系，D正确。
(2)由图线乙可看出T1>T2
(3)图线不过原点的原因是：实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体体积。
四、计算题（共3个小题，共34分。）
16.(10分)如图9所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3 m2，气缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105 Pa，温度为300 K．外界大气压为1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.
(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K时，其压强多大？
(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360 K，则这时活塞离缸底的距离为多少？
【答案】 (1)2×105 Pa (2)18 cm
【解析】(1)气体体积不变，由查理定律得
＝，即＝
解得：p＝2×105 Pa
(2)p3＝p0＋mg/S＝1.2×105 Pa T3＝360 K
由理想气体状态方程得＝，即＝
解得：l3＝18 cm.
17. (12分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．
【解析】 设b向上移动y，a向上移动 x, 因为两个气室都做等压变化， 所以由盖－吕萨克定律有：
对于A室系统： ＝
对于B室系统： ＝
解得：x＝L
y＝L
【答案】 L L
18. (12分) 如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg．求：
(1)A气体的压强；
(2)现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的水平玻璃管内．则最终气体B和A的压强是多少？
(3)活塞推动的距离．
【答案】(1)90cmHg (2) B的压强82.5cmHg，A的压强是98.5cmHg (3)10.363cm
【解析】 (1)A气体的压强pA1=PB1+Ph1=75+15=90cmHg
(2)活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化
∴75cmHg×11S=PB2×10S（设S为玻璃管横截面）
∴PB2=82.5cmHg
pA2=PB2+Ph2=82.5+16=98.5cmHg
(3)活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化
∵
∴90×10S=98.5×LA2S
∴LA2=9.137cm
末状态：气体B和C的液面高度差△h=82.5-75=7.5cm
活塞推动的距离d=1+（7.5+1）+（10-9.137）=10.363cm（近似值）
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