2022年高中物理第章气体第节气体实验定律学业分层测评鲁科版选修- .pdf

《2022年高中物理第章气体第节气体实验定律学业分层测评鲁科版选修- .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理第章气体第节气体实验定律学业分层测评鲁科版选修- .pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 气体实验定律( 建议用时： 45 分钟) 学业达标 1对一定质量的气体，其中正确的是( ) A温度发生变化时，体积和压强可以不变B温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化C如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变D只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们才说气体状态变化了E温度、体积、压强三个量中，有两个量发生了变化，则气体的状态就变化了【解析】p、V、T三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定，也可以三个量同时发生变化，而一个量变化，另外两个量不变的情况是不存在的，气体状态的变化就是p、V、T的变化故B、C、E说法正确【答案】BCE 2一定质量的气体，在温度不变的条

2、件下，将其压强变为原来的2 倍，则 ( ) A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能不变C气体的密度变为原来的2 倍D气体的体积变为原来的一半E气体的分子总数变为原来的2 倍【解析】温度是分子平均动能的标志，由于温度不变， 故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p1V12p1V2，解得： V212V1，1mV1，2mV2可得： 1122，即 221，故 B、C、D正确【答案】BCD 3如图 4-1-16 所示是一定质量的理想气体的三种变化过程，那么下列四种解释中，哪些说法是正确的( ) 【导学号： 30110040】图 4-1-16名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

3、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 Aad的过程气体体积增加Bbd的过程气体体积不变Ccd的过程气体体积增加Dad的过程气体体积减小Ecd的过程气体体积减小【解析】在 p-T 图上的等容线是延长线过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小因此， a 状态对应的体积最小，c 状态对应的体积最大，b、d 状态对应的体积是相等的，故 A、B、E正确【答案】ABE 4如图4-1-17所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有( ) 图 4-1-17A不管体积如何，图

4、线只有一条B图线 1 和图线 2 体积不同，且有V1V2C两条图线气体体积V2V1D两图线必交于t轴上的同一点E0 时的压强p1p2【解析】一定质量的气体，在不同体积下进行等容变化，图象不同， 图象的斜率越大，体积越小，所以V1p2， E正确【答案】CDE 5如图 4-1-18所示是一定质量的气体状态A经B到状态C的V-T图象，由图象可知( ) 图 4-1-18ApApBBpCpBCVAVB名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - -

5、 - - 3 DTATA ，故 pBpA，A 、C两项错误，D、E两项正确；由BC 为等压过程， pBpC，故 B项正确【答案】BDE 6如图 4-1-19所示，一个壁厚可以不计、质量为M的气缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体活塞不漏气，摩擦不计，外界大气压强为p0. 若在活塞上加一水平向左的恒力F( 不考虑气体温度的变化) ，求气缸和活塞以共同加速度运动时，缸内气体的压强多大？图 4-1-19【解析】设稳定时气缸和活塞共同以加速度a 向左做匀加速运动，这时缸内气体的压强为 p，由牛顿第二定律列方程气缸： pSp0SMa ，活塞： Fp0SpSma ，将上

6、述两式相加，可得系统加速度aFm M. 将其代入式，化简即得封闭气体的压强为pp0MSFM mp0MF（M m ）S. 【答案】p0MF（Mm）S7有一导热气缸，气缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，大气压强为p0. 如图 4-1-20 所示，气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为L，现将气缸竖立起来，活塞将缓慢下降，不计活塞与气缸间的摩擦，不计气缸周围环境温度的变化，求活塞静止时到气缸底部的距离图 4-1-20【解析】由于气缸导热，且不计环境温度的变化，将气缸由水平放置变成竖直放置，直到活塞不再下降的过程中，缸内密闭的气体经历的是等温过程，设此时活塞到气缸底部的

7、距离为 h. 气缸水平放置时，对活塞有：p1Sp0S0 气缸竖直放置后活塞静止时，对活塞有：p2Smg p0S0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 对上述过程中的气体，据玻意耳定律有：p1LSp2hS 解得： hp0Sp0SmgL. 【答案】p0Sp0SmgL 能力提升 8内径均匀两端开口的V 形管如图4-1-21所示，支管B竖直插入水银槽中，支管A与支管B之间的夹角为，支管A中有一段长为h的水银柱保持静止，下

8、列说法中正确的是 ( ) 【导学号： 30110041】图 4-1-21AB管内水银面比管外水银面高hBB管内水银面比管外水银面高hcosCB管内水银面比管外水银面低hcosD管内封闭气体的压强比大气压强小hcos高的水银柱产生的压强EB管内各处气体的压强都一样【解析】支管 A 中的水银柱呈倾斜状态，所能产生的压强相当于竖直方向上hcos高的水银柱产生的压强，管中封闭的气体压强比大气压小hcos高的水银柱产生的压强，故 D 正确；从竖直支管B 分析，管内外水银面存在高度差，由于管内气体压强比大气压小hcos高的水银柱产生的压强，所以管内水银面比管外高hcos ，故 B 正确；因被封闭气体的压强

9、是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，故E正确【答案】BDE 9某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为 _的空气【解析】本题考查理想气体状态关系，意在考意考生对理想气体状态的理解设所求体积为 Vx，由玻意耳定律，p0(VxV)pV，可得 Vxpp01 V. 【答案】pp01V10如图 4-1-22 所示，圆柱体气缸倒置在水平地面上，气缸内部封闭有一定质量空气，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

10、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 气缸质量M10 kg ，缸壁厚度忽略不计，活塞质量m5 kg ，其横截面积S50 cm2，活塞与缸壁的摩擦不计在缸内气体的温度为27 时，活塞刚好与地面相接触，但对地面无压力现在对气缸传热，使缸内气体温度上升，求当气缸对地面刚好无压力时，缸内气体温度是多少摄氏度？( 大气压强p01.0 105 Pa，g取 10 N/kg) 【导学号： 30110042】图 4-1-22【解析】T1300 K 活塞对地面无压力，对活塞有：P1S mg P0S 即： P1P0mgS0.9

11、 10 5 Pa 当温度升为T2时气缸对地面无压力，对气缸有：P2S P0SMg 即： P2P0mgS1.2 10 5 Pa 对缸内气体由查理定律得：P1T1P2T2联立求解得：T2400 K 即 t2 127【答案】12711如图 4-1-23 所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M200 kg，活塞质量m10 kg ，活塞面积S100 cm2. 活塞与气缸壁无摩擦且不漏气此时，缸内气体的温度为27，活塞位于气缸正中，整个装置都静止已知大气压恒为p01.0 105 Pa，重力加速度g取 10 m/s2. 求：图 4-1-23(1) 缸内气体的压强p1；(2) 缸内气体的温度升高

12、到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？【解析】(1) 以气缸为对象 ( 不包括活塞 ) 列气缸受力平衡方程：p1SMg p0S 解之得： p13105 Pa. (2) 当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2. 此时仍有 p2SMg p0S，即缸内气体为等压变化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 对这一过程研究缸内气体，由状态方程得：S0.5lT1SlT2所以 T22T1600 K 故

13、 t2 (600 273) 327. 【答案】(1)p13105 Pa (2)327 12如图 4-1-24 所示为一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳曝晒，气体温度由T0300 K 升至T1350 K. 图 4-1-24(1) 求此时气体的压强；(2) 保持T1350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值【解析】(1) 设升温后气体的压强为p1，由查理定律得p0T0p1T1代入数据得p176p0. (2) 抽气过程可视为等温膨胀过程，设膨胀后的总体积为V ，由玻意耳定律得p1V0p0V联立式解得V76V0 设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K，由题意得KV0V联立式解得K67. 【答案】(1)76p0(2)67名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -