1、第八章气体(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列说法正确的是()A气体分子的密度增加 B气体分子的平均动能增加C气体分子的平均速率增加 D气体分子的势能增加2一定质量的理想气体被等温压缩时，压强增大，从微观来分析是因为()A气体分子每次碰撞器壁的平均冲量加大B器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞次数增多C气体分子数增加D气体分子数密度增大3下述说法正确的是()A气体分子的平均动能越大，每个气体分子的温度就越高B气体的压强是由气体的重力引起的C封闭容器内气体对各个方向的压强大小相等D对一定质量的气
2、体，温度改变，体积、压强均不变是不可能的4.图1如图1所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空分析这一过程，下列表述正确的是()气球内的气体密度变小，所受重力也变小气球内的气体密度不变，所受重力也不变气球所受浮力变大气球所受浮力不变A B C D5.图2如图2所示是一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是()A在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D单位体积的分子数两状态一样多6一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这
3、个过程可以用图3上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()图3ATBTATC BTATBTCCTBTATC DTBTATC7对一定质量的理想气体，从状态A开始按下列顺序变化，先等压降温，再等温膨胀，最后等容升温回到状态A，图中曲线为双曲线，能正确表示这一过程的是()8.图4如图4所示，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20和10，此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10，忽略水银柱及容器的膨胀，则水银柱将()A向左移动 B向右移动C静止不动 D条件不足，无法判断9如图5所示是医院给病人输液的
4、部分装置示意图在输液过程中()图5AA瓶中的药液先用完 BB瓶中的药液先用完C随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变10.图6如图6所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是()A环境温度升高B大气压强升高C沿管壁向右管内加水银DU形玻璃管自由下落题号12345678910答案二、填空题(本题共2小题，共16分)11(7分)如图7所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L19 cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压
5、p076 cmHg1.0105 Pa，则A部分气体的压强pA_Pa.图712(9分)对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值如图8所示，每个坐标系中的两个点都表示相同质量的某种理想气体的两个状态根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小图8(1)pT图象(图甲)中A、B两个状态，_状态体积小(2)VT图象(图乙)中C、D两个状态，_状态压强小(3)pV图象(图丙)中E、F两个状态，_状态温度低三、计算题(本题共4小题，共44分)13(10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)
6、、温度为27.0的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内的氦气压强逐渐减小到此高度处的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变此后停止加热，保持高度不变已知在这一海拔高度气温为48.0.求：(1)氦气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积14(12分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升已知某型号轮胎能在4090正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么，在t20时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮
7、胎的体积不变)15.(10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0103 m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0105 Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320 K和1.0105 Pa.(1)求此时气体的体积(2)再保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0104 Pa，求此时气体的体积16.图9(12分)如图9甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa.(1)说出AB过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值(2)请在图乙
8、坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程第八章气体1BC理想气体做等容变化时，由查理定律得，C，当温度升高时，其压强增大故当T增大时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大而分子的密度和分子势能都不变，故只有B、C正确2BD理想气体被等温压缩，因温度不变，所以分子的平均动能不变，该气体分子的平均速率不变；而气体被压缩时，气体的体积变小，分子数密度增大，所以单位时间、单位器壁上碰撞的分子数增多，故选项B、D正确，A、C错误3CD4B由C得，故热气球内部气体温度升高，其内空气密度减小，整体重力减小；又
9、因浮力F空气gV，故浮力不变5Bb状态比a状态体积大，故单位体积的分子数b比a少，D错；b状态比a状态温度高，其分子平均动能较大，而a、b压强相等，故相同时间内撞到单位面积上的分子数a状态较多，B对6C由图中各状态的压强和体积的值可知：pAVApCVCpBVB，由C可知，TATCTATC.7A根据气体状态变化的图象特点分析，B图中，CA过程非等容升温；C图中AB为等容降温，BC为等温压缩，CA为等压升温；D图中AB为等压升温，BC为等容降温，CA为等温压缩，只有A图中，AB为等压降温，BC为等温膨胀，CA为等容升温过程，所以选择A.8A假设水银柱不动，则此问题变为等容变化，设气体原压强为p、温
10、度为T，变化后的压强为p，温度为T，则由得得pp，由于开始时右边部分的气体温度低，变化中升高的温度相同，故p右p左，所以水银柱向左移动9AC根据连通器原理，两瓶液面等高处压强相等随着液体的减少，瓶内上方的气体压强减小，大气将通入瓶内，因大气首先是进入A瓶，所以A瓶液体先输完A瓶上方C处的压强为pp0液gh，随着h的减小，C处压强增大10ACD环境温度升高，密封气体要膨胀，体积变大，则h变大；大气压强升高，密封气体体积减小，则h变小；沿管壁向右管内加水银，密封气体体积减小，压强变大，由pp0gh可知，h变大；玻璃管自由下落，水银完全失重，密封气体的压强等于外界大气压，故体积增大，高度差h变大11
11、1.25105解析如右图：pBp0phpL，而pApBph，所以pApBph(p0phpL)php0pL1.0105 Pa1.0105 Pa1.25105 Pa.注意压强的求解：(1)气体内部压强处处相等；(2)同种均匀连续的液体中，同一液面上压强相等12(1)A(2)C(3)F解析甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以VBVA.乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以pDpC.丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以TETF.13(1)7.39 m3(2)5.54 m3解析(1)在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程根据玻意
12、耳定律有p1V1p2V2式中，p176.0 cmHg，V13.50 m3，p236.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积由式得V27.39 m3(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1300 K下降到与外界气体温度相同，即T2225 K这是一等压过程，根据盖吕萨克定律有式中，V3是在此等压过程末氦气的体积由式得V35.54 m3142.01 atm2.83 atm解析对于胎内气体，体积不变，根据查理定律，知，t1、p1分别为40、1.6 atm20时轮胎的压强为p2p11.6 atm2.01 atm若t3、p3分别为90、3.5 atm根据查理定律得20时轮胎的压强为p2p
13、33.5 atm2.83 atm故胎压范围为2.01 atmp2.83 atm15(1)3.2103 m3(2)4.0103 m3解析(1)以汽缸内封闭气体为研究对象，初始状态：V13.0103 m3，T1300 K，p11.0105 Pa末状态：T2320 K，p21.0105 Pa由理想气体状态方程 得V23.2103 m3(2)由玻意耳定律p2V2p3V3得V34.0103 m316(1)200 K(2)见解析解析由图甲所示可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以AB是一个等压变化过程，即pApB.根据盖吕萨克定律可得：，所以TATB300 K200 K(2)由图甲可知，由BC是等容变化，根据查理定律得：，所以pCpBpBpB1.5105 Pa2.0105 Pa则可画出由状态ABC的pT图象如下图所示