2020高中物理选修3-3同步章末检测试卷(二).pdf

章末检测试卷 (二)(时间： 90 分钟满分： 100 分) 一、选择题 (本题共 12 小题，每小题4 分，共 48 分) 1(多选 )对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是() A气体的体积是所有气体分子的体积之和B气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小答案BC 解析气体分子间有较大空隙，气体分子的体积之和远小于气体的体积，所以选项A 错误；气体温度越高，分子平均动能越大，分子热运动越剧烈，所以选项B 正确；由压强的定义可知：单位面积上的压力叫压强，器壁内侧受到的压力就是气体分子对器壁不断碰撞而产生的，所以选项C 正确；当气体膨胀时，气体的温度如何变化无法确定，故内能如何变化也无法确定，所以选项D 错误2一定质量的气体，保持体积不变， 当它的温度从100 升高到200 时， 它的压强 () A变为原来的12B变为原来的2 倍C变为原来的100273D变为原来的473373倍答案D 解析根据查理定律得p1T1p2T2，初状态 T1(273100) K373 K，末状态 T2(273200) K473 K；所以p2p1T2T1473373，即温度从100 升高到 200 时，它的压强变为原来的473373倍，故 D 正确3 (多选 )一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p、 V、 T的变化情况可能是() Ap、V、T 都增大Bp 减小， V 和 T 增大Cp 和 V 减小， T 增大Dp 和 T 增大， V 减小答案ABD 解析由pVTC 可知 A、B、D 正确， C 错误4.(多选 )用一导热、可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B 两部分，如图1 所示，A、B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，且均可看成理想气体，则当两气体处于平衡状态时 () 图 1 A内能相等B分子的平均动能相等C压强相等D分子数相等答案BC 解析两气体处于平衡状态时，A、B 两部分的温度相同，压强相等由于温度相同，所以分子的平均动能相同，故选项B、C 正确；气体的质量相同，但摩尔质量不同，所以分子数不同，其分子平均动能的总和不同，内能也就不同，故选项A、D 错误5如图 2 所示，竖直放置的U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门 开始时阀门关闭， 左管的水银面较高 现打开阀门， 流出一些水银后关闭阀门当重新平衡时 () 图 2 A左管的水银面与右管等高B左管的水银面比右管的高C左管的水银面比右管的低D水银面高度关系无法判断答案D 解析初态时右侧封闭气体的压强pp0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由pVC 知压强 p 减小，因气体末态压强p 有可能大于p0、等于 p0或小于 p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项D 正确6容积 V20 L 的钢瓶充满氧气后，压强p30 atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V 5 L 的小瓶中去，小瓶子已抽成真空分装完成后，每个小钢瓶的压强p 2 atm.在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是() A4 瓶B50 瓶C56 瓶D60 瓶答案C 解析设最多可装的瓶数为n，由等温分态公式得pVp VnpV，解得 npp VpV302 2025 56 瓶，故 C 正确7.如图 3 所示，一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端(粗端 )封闭，上端足够长，下端(粗端 )中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体的体积与热力学温度的关系最接近下图中的() 图 3 答案A 解析根据理想气体状态方程pVT C 得： VCpT， VT 图线的斜率为Cp.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，VT 图线又为直线，只是斜率比原来的小，A 正确8如图 4 所示，三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且V1 V2V3， h1 p左，所以水银柱向左移动二、填空题 (本题共 2 小题，共14 分) 13 (8 分)在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图8 所示， U 形管粗细均匀，右端开口， 已知外界大气压为76 cm 高汞柱产生的压强，图中给出了气体的两个不同的状态图 8 (1)实验时甲图气体的压强为_cmHg ；乙图气体的压强为_cmHg. (2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？答： _(选填“正确”或“错误”)(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p 为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p 与 V间的关系吗？答： _(选填“能”或“不能”)答案(1)7680(2)正确(3)不能解析(1)题图甲中气体压强为p076 cmHg，题图乙中气体压强为p04 cmHg 80 cmHg. (2)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律，p1V1p2V2，得 p1l1Sp2l2S，即 p1l1p2l2(l1、l2为空气柱长度 )，所以玻璃管的横截面积可不用测量(3)以 p 为纵坐标，以V 为横坐标，作出pV 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p1V图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p 与 V 是否成反比14(6 分)如图 9 为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置， A 为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中测量时，被测者尽力吸足空气，再通过B管用力将气体吹入A 中，使 A 浮起，设整个过程中呼出气体的温度保持不变图 9 (1)呼出气体的分子热运动的平均动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)设圆筒 A 的横截面积为S ，大气压强为p0(即标准大气压)，水的密度为 ，桶底浮出水面的高度为h，桶内外水面的高度差为 h，重力加速度为g，则被测者的“肺活量”，即V0_. 答案(1)不变(2)p0g h h h Sp0解析(1)由于温度是分子热运动的平均动能的标志，气体温度不变，所以分子热运动的平均动能不变(2)设 A 中气体压强为p，该部分气体在标准大气压下的体积为V0，整个过程中温度不变，由玻意耳定律可得p0V0 pV，即p0V0 (p0 g h) (h h)S，则被测者的肺活量V0p0g h h h Sp0. 三、计算题 (本题共 4 小题，共38 分) 15 (8 分)如图 10 所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐 )中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略 )如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25 时，油柱离管口10 cm. 图 10 (1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？(2)估算这个气温计的测量范围答案见解析解析(1)由于罐内气体压强始终不变，所以V1T1V2T2，V1T1 V T， VV1T1 T362298 T， T149181 SL由于 T 与 L 成正比，所以刻度应该是均匀的(2) T1491810.2 (2010) K 1.6 K 故这个气温计可以测量的温度范围为：(251.6) (251.6) 即 23.4 26.6 . 16.(8 分)如图 11 所示为内径均匀的U 形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱长12 cm，左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10 cm 的空气柱，当环境温度t127 时，两侧水银面的高度差为2 cm.当环境温度变为t2时，两侧水银面的高度相等已知大气压强p075 cmHg，求：图 11 (1)温度 t2的数值；(2)左端活塞移动的距离答案(1)5 (2)2.1 cm 解析(1)设 U 形管的横截面积为S，对右端封闭空气柱有p177 cmHg，V112 cm S，T1300 K，p275 cmHg，V2 11 cm S由p1V1T1p2V2T2解得 T2268 K，即 t2 5 . (2)对左端封闭空气柱有V1 10 cm S， T1300 K，T2268 K，V2 L2S由盖 吕萨克定律得V1T1V2T2解得 L2 8.9 cm 故左端活塞移动的距离s(1018.9) cm2.1 cm. 17.(10 分)如图 12 所示是一定质量的理想气体从状态A 经状态 B、 C 到状态 D 的 pT 图象，已知气体在状态B 时的体积是8 L，求 VA、VC和 VD，并画出此过程的VT 图象图 12 答案4 L8 L10.7 L 见解析图解析A B 为等温过程，有pAVApBVB所以 VApBVBpA1.010582.0105L4 L BC 为等容过程，所以VCVB8 L CD 为等压过程，有VCTCVDTD，VDTDTCVC4003008 L323L10.7 L 此过程的 VT 图象如图所示：18 (12 分 )如图 13 所示，容积均为V 的汽缸 A、B 下端有细管 (容积可忽略 )连通，阀门K2位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门K1、K3，B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略 )初始时，三个阀门均打开，活塞在B 的底部；关闭K2、K3， 通过 K1给汽缸充气， 使 A中气体的压强达到大气压p0的 3倍后关闭 K1.已知室温为27 ，汽缸导热图 13 (1)打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强答案(1)V22p0(2)B 的顶部(3)1.6p0解析(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立 式得V1V2p12p0(2)打开 K3后，由 式知，活塞必定上升设在活塞下方的气体与A 中气体的体积之和为V2(V22V)时，活塞下方气体压强为p2，由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2由 式得p23VV2p0由 式知，打开K3后活塞上升直到B 的顶部为止；则稳定时，活塞下方气体压强为p232p0(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3， 气体温度从T1300 K 升高到 T2320 K 的等容过程中，由查理定律得p2T1p3T2将有关数据代入 式得p31.6p0。