1、气体单元评估时间：90分钟分值：100分一、选择题(17为单选，810为多选，每小题4分，共40分)1查理定律的正确说法是一定质量的气体，在体积保持不变的情况下(D)A气体的压强跟摄氏温度成正比B气体温度每升高1 ，增加的压强等于它原来压强的C气体温度每降低1 ，减小的压强等于它原来压强的D以上说法都不正确解析：增加的压强为0 时的，且与热力学温度成正比2根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的.根据表格内容，以下四位同学所总结的规律错误的是(B)A不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B温度变化，表现出“中间多，两头少”的分
2、布规律要改变C某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少D温度增加时，速率小的分子数减少了解析：温度变化，表现出“中间多，两头少”的分布规律是不会改变的，B错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知，A、C、D描述正确3如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，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像中与上述过程相符合的是(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如图所示为充气泵气室的工
3、作原理图设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接以下选项中正确的是(C)A当橡皮碗被拉伸时，pp0，S1关闭，S2开通B当橡皮碗被拉伸时，pp0，S1关闭，S2开通D当橡皮碗被压缩时，pp0，S1关闭，S2开通解析：当橡皮碗被拉伸时，气室内空气体积增大，气室内气体压强减小，pp0，S1关闭，S2打开，C选项正确5如图所示，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(A)解析：
4、根据理想气体状态方程C得：VT，VT图线的斜率为.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6下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 和100 两种情况下速率分布的情况，符合统计规律的是(A)解析：气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点温度高时速率大的分子所占据的比例越大，所以A正确7如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部相通，D、C、E三
5、管与两球接口处紧密封接当A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水相对B中水面的高度差h应等于(D)A0米B0.5米C1米D1.5米解析：表面看，1区、2区液面不在同一水平面，但1、2区以管C相通，p1p2pC.即p1p0gh1，h11.5 m，p2p1p0gh，则h1.5 m，D正确注意：若液柱倾斜，仍有pp0gh，而h为液柱竖直高度8.如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是(BD)AB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
6、管内封闭气体的压强比大气压强小hcos高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pShcosSp0S，B管内压强pp0hcos，显然pkOE，表示(pV)F(pV)E，知EF，m增大，FE，m减小，所以B、D错10在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p01 atm)(BC)A5 atm,3 LB1 atm,24 LC5 atm,4.8 LD1 atm,30 L解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1p2V2，当p21 atm时，得V230 L，逸出气体30 L6 L24 L，B正确据p2(V2V1)p1V1得V14.8 L
7、，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体C正确，故应选B、C.二、填空题(11题4分，12题6分，13题10分)11一根粗细均匀长1.0 m的直玻璃管，上端封闭，下端开口，将它竖直地缓慢插入深水池中，直到管内水面距管上端0.50 m为止已知水的密度为1.0103 kg/m3，重力加速度为10 m/s2，大气压强为1.0105 Pa，则这时管内、外水面的高度差为10_m.解析：被封进管中的空气初状态p01.0105 Pa，V0SL，末状态pp0gh水，VSLV0，据玻意耳定律，p0V0pV，即可得：p0V0(p0gh水)V0，则h水10 m.12为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压
8、时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器测试过程可分为如下操作步骤：a记录密闭容器内空气的初始温度t1；b当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；c用电加热器加热容器内的空气；d将待测安全阀安装在容器盖上；e盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：deacb；(2)若测得的温度分别为t127 ，t287 ，已知大气压强为1.0105 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是1.2105_Pa.解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始
9、温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气温度t2，故正确操作顺序为deacb.(2)已知T1300 K，T2360 K，p01.0105 Pa，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得，p Pa1.2105 Pa.13.利用图“验证玻意耳定律”的实验装置来验证查理定律(1)为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和温度计(2)必须进行的实验步骤有：用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强p0.按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于量杯之中往量杯中加入适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下过几分钟后，记下钩码
10、的质量和活塞下表面的位置同时用温度计测出水温在量杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使气体体积不变，记下钩码的质量同时测出水温把步骤重复4次(3)可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是气体温度，开尔文，纵坐标所代表的物理量及其单位是气体压强，帕斯卡解析：(1)需用温度计测温度(2)描述气体状态的三个参量是压强、体积、温度，若钩码重力为G，活塞横截面积是S，则管内封闭气体的压强是p0，记下活塞下表面的位置为了下一步能保证气体体积不变，同时应该用温度计测出水温，当作气体的温度使管中封闭气体中呈现另一状态，但要保证体积不变，即保持活塞下表面恢复到步
11、骤1的位置，同时再测出水温(3)查理定律是等容变化，研究压强和温度的关系，使两坐标轴作为这两个变量的数轴即可压强的单位是帕斯卡，符号是Pa，温度的单位是开尔文，符号是K.三、计算、论述题(每小题10分，共40分)14.如图所示，长31 cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10 cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180后，发现水银柱长度变为15 cm，继续缓慢转动180至开口端向上求：(1)大气压强的值；(2)末状态时空气柱的长度解析：(1)等温变化p1V1p2V2p1p021 cmHgp2p015 cmHg(p021)10S(p015)16S解得：p075 cm
12、Hg.(2)由玻意耳定律得p1V1p3V3p3p015 cmHgl3cm10.67 cm.答案：(1)75 cmHg(2)10.67 cm15冬春季节是我国中东部地区灰霾多发时节，灰霾影响面积约为143万平方公里，约占国土面积的15%，重霾面积约为81万平方公里，主要集中在北京、河北、辽宁、山西、山东、河南等地一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，设每人1 min内呼吸16次，每次吸入1 atm的净化空气500 mL，而每个桶能装10 atm的净化空气20 L，假定这些空气可以全部被使用，设温度不变，估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气(1 atm1105 Pa)解析：每人
13、每天吸入1atm的净化空气的体积为V(166024)500 mL1.152107 mL1.152104 L由玻意耳定律pVpV可知，每人每天呼入的气体转化为10 atm的体积为V L1.152103 L故每人每天需要净化空气的桶数为n57.658.答案：5816如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为1103 m2，汽缸内有质量m2 kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强为1.5105 Pa，温度为300 K外界大气压为1.0105 Pa，g10 m/s2.(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 K时，
14、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，汽缸内气体的温度为360 K，则这时活塞离缸底的距离为多少？解析：(1)气体体积不变，由查理定律得，即解得：p2105 Pa(2)p3p0mg/S1.2105 PaT3360 K由理想气体状态方程得，即解得：l318 cm.答案：(1)2105 Pa(2)18 cm17.一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成、两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为p10，如图a所示，若将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为31，如图b所示设外界温度不变，已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量解析：设活塞的质量为m，汽缸倒置前下部气体的压强为p20，倒置后上下气体的压强分别为p2、p1，由力的平衡条件有：p20p10；p1p2倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为V0，由玻意耳定律得p10p1；p20p2解得：m答案：