人教版高二物理选修3-3第八章气体专项练习

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人教版高二物理选修3-3第八章气体专项练习

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人教版选修3-3高二物理第二学期气体的专题复习
▲不定项选择题
1.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体(  )
A.分子的无规则运动停息下来
B.分子的速度保持不变
C.分子的平均动能保持不变
D.每个分子的速度大小均相等
2.物理学是一门建立在实验基础上的学科,很多定律是可以通过实验进行验证的。下列定律中不可以通过实验直接验证的是(  )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.万有引力定律
D.玻意耳定律
3.对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是(  )
A.当分子间的平均距离变大时,气体压强一定变小
B.当分子热运动变剧烈时,气体压强一定变大
C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大
D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强一定变大
4.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆块A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆块的质量为M,不计圆块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为
(  )
A.p0+
B.
C.
D.
5.氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知(  )
A.同一温度下,氧气分子呈现“中间多,两头少”的分布规律
B.两种状态氧气分子的平均动能相等
C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D.①状态的温度比②状态的温度高
6.某同学用打气筒为体积为2.OL的排球充气,充气前排球呈球形,内部气压与外界大气压相等,均为1.0×
105Pa.设充气过程中排球体积和内外气体温度不变,气筒容积为0.05L,要使球内气体压强达到1.5×l05Pa,应至少打气多少次
A.20次
B.30次
C.40次
D.60次
7.一开口向下导热均匀直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h,下列情况中能使细绳拉力增大的是(

A.大气压强增加
B.环境温度升高
C.向水银槽内注入水银
D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移
8.一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的p﹣t
图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC

则通过图象可以判断它们的大小关系是(??

A.VA=VB>VC?????????????
B.VA=VB<VC???????????
?
C.VA<VB<VC???????
D.VA>VB>VC
9.在两端开口的弯管中用两段水柱封闭了一段空气柱,如图所示,若再往a管内注入少量水,则(
)?
A.ab水银面高度差将减小
B.cd水银面高度差将减小
C.b管水面上升的距离等于c管水面下降的距离
D.b管水面上升的距离大于c管水面下降的距离
10.下列说法正确的是(  )
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动
C.某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则该物质的分子体积为
D.气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
▲填空题
11.封闭在容器中的气体,当温度升高时,气体的密度将________,压强将________.(均选填“增大”“减小”或“不变”)(容器的热膨胀忽略不计)
12.一定质量的气体在压强不变时,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的体积等于它在________℃时体积的________,这就是________定律.
13.左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管,用水银封住两部分气体,静止时如图所示,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则气体柱Ⅰ长度将________,气体柱Ⅱ长度将________。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
14.“新冠肺炎”负压病房内气压低于室外气压25Pa,使室外与负压病房的气流只能“从洁到污”单向流动。若室外与负压病房间的安全门面积为1.6m2,则安全门受到的内外气体的压力差为______N。若室外与负压病房温度相同,则室外1000cm3的气体流到负压病房后体积将变为_________cm3。(此空精确到两位小数)(设室外大气压强为1×105Pa)
15.如图所示,水平放置的封闭绝热汽缸,被绝热隔板A分为左、右两部分,左侧为理想气体,右侧为真空。突然抽去隔板A,气体充满整个汽缸,气体的温度______(选填“升高”“降低”或者“不变”);然后,用活塞B将气体压缩,回到初始位置,气体的温度________(选填“升高”“降低”或者“不变”)。
16.一辆汽车的质量为1.3吨。当轮胎“充满”气时,每个轮胎与地面的接触面积为130cm2,胎内气体体积为20L,压强为__________Pa。当轮胎充气“不足”而轮毂盖边缘着地时,胎内仍有15L压强为1atm的空气。用一电动充气机以每分钟50L的速度将压强为1atm的空气压入轮胎,假设在此过程中气体温度保持不变,则充满四个轮胎约需要_________分钟。(重力加速度g取10m/s2,1atm约为105Pa)
17.如图所示,一定量的理想气体经历了A→B→C状态变化过程,状态A的温度是TA=300K,则状态B的温度TB=_____K;A→B→C全过程气体吸收热量为____J
▲计算题
18.如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中.当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强po=76cmHg.为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?
19.如图所示,可沿缸壁自由滑动的活塞(厚度不计)把导热性能良好的竖直圆筒形气缸内的理想气体分成两部分。活塞静止时与气缸底部的间距为气缸高度h的,A部分气体的压强等于外界大气压强。已知B部分气体的质量为m,活塞的横截面积为S,质量为,其中g为重力加速度大小。整个系统始终处于恒温状态,现将气缸底部的阀门K打开,将B部分气体缓慢放出一些,当活塞下移时关闭阀门K。求关闭阀门时。
(i)B部分气体的压强;
(ii)B部分气体剩下的质量。
20.一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸,内壁光滑,气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞质量m=4kg、截面积S=100cm2.温度t0=27℃时,用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图甲所示,气缸内气体柱的高L1=32cm,如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,如图乙所示,气缸内气体柱的高L2=30cm,两种情况下气缸都处于竖直状态,取重力加速度g=9.8m/s2,求:
(1)当时的大气压强;
(2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到多少时,活塞将从气缸中脱落.
21.如图所示,一根与水平地面成θ=30°的倾斜玻璃管,上端开口,管内用水银柱封闭有理想气体。已知水银柱长度L=10cm,大气压强p0=76cmHg,封闭气体此时温度为27℃:
①求封闭气体的压强(用cmHg表示);
②若给封闭气体加热,使其温度升高了30℃,然后缓慢加注水银,为使封闭气体体积恢复到加热前的大小,求需注入水银的长度?L。
22.如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与气缸缸壁之间的摩擦力均不计。现将气缸放置在光滑水平面上,活塞与水平轻弹簧连接,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知气缸的长度为2L,活塞的面积为S,此时封闭气体的压强为P0,活塞到缸口的距离恰为L,大气压强恒为P0,现用外力向左缓慢移动气缸该过程中气体温度不变,当气缸的位移为L时活塞到缸口的距离为。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)若在上述条件下保持气缸静止,缓慢降低外界温度,使活塞距离缸口仍为L,则此时气体温度与原来温度之比为多大?
23.如图甲,用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体,气缸长均为L,将两气缸隔开的薄活塞的质量为m、横截面积为S,此时活塞恰好没有与气缸a底部接触(图甲中所示位置)。现将气缸缓慢转动至图乙位置,转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为。重力加速度大小为g,整个装置均由导热性能良好的材料制成,活塞可在气缸a内无摩擦地滑动,不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积,转动过程中气体的温度恒为T0。
(1)求转动前气缸a中气体的压强pa;
(2)若转动时环境温度同时改变,使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置,则此时温度为多少?
(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度,使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连接处且恰未接触。
24.如图所示,绝热气缸A固定在水平桌面上,可通过电热丝给内部封闭的气体加热,其活塞用一轻绳与导热气缸B的活塞通过定滑轮相连,气缸B悬在空中,质量为M,底部悬挂有一质量也为M的物体,气缸B的活塞到气缸B内部底端的距离为d。两活塞面积均为S,两气缸中均封闭有相同质量的同种理想气体,两气缸都不漏气。开始时系统处于平衡状态,且温度均与环境温度相同为T0,不计活塞和气体的重力,不计任何摩擦,已知重力加速度为g,外界大气压强为P0。
(i)求A、B气缸中气体的压强;
(ii)若环境温度、大气压保持不变,取下气缸B底部悬挂的物体,重新稳定后,要使气缸B底部离地面的高度与取下物体前相同,则气缸A中气体的温度应升高多少?(活塞不会脱离气缸)
参考答案
1.C2.A3.C4.D5.A6.A7.A8.D9.D10.BD
11.不变
增大
12.0
盖·吕萨克
13.减小
不变
14.40
1000.25
15.不变
升高
16.3.5105
4.4
17.100
2000
18.
19.(i)
(ii)
20.(1)当时的大气压强为9.8×104Pa;
(2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到66.3时,活塞将从气缸中脱落.
21.①8lcmHg;②16.2cm
22.(1);(2)
23.(1);(2);(3)不能实现
24.(i)
(ii)

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