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2019-2020年高中物理 第2章氣體定律與人類生活章末綜合檢測 滬科版選修3-3 一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分) 1．一定質(zhì)量的理想氣體的性質(zhì)和特性有(　　) A．在溫度不變的條件下，體積與壓強成反比 B．只有在溫度不太低和壓強不太大的情況下，普通實際氣體才適用理想氣體狀態(tài)方程 C．體積不變時，分子的平均速率越大，氣體壓強也越小 D．理想分子之間沒有相互作用力，除了相互碰撞，或者跟容器壁碰撞外不受力的作用 解析：選ABD.根據(jù)理想氣體的特點可知理想氣體滿足氣體實驗定律，分子間距較大，不考慮分子間相互作用力，故A、B、D正確． 2．下列說法正確的是(　　) A．飽和汽的壓強與溫度、體積有關(guān) B．飽和汽的壓強只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān) C．飽和汽的溫度保持不變，當(dāng)飽和汽中混有少量別的氣體(不發(fā)生反應(yīng))時，飽和汽壓強仍不發(fā)生變化 D．飽和汽符合理想氣體狀態(tài)方程 解析：選BC.飽和汽的壓強與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，B、C選項正確，A錯誤；飽和汽不符合理想氣體狀態(tài)方程，D選項錯誤． 3．(xx年安康高二檢測)某同學(xué)做“探究氣體等溫變化規(guī)律”時，測得的數(shù)據(jù)如下表所示，發(fā)現(xiàn)第5組數(shù)據(jù)中的pV乘積有較大偏差，如果讀數(shù)和計算無誤，那么造成此偏差的原因可能是(　　) 實驗次序 1 2 3 4 5 p(105Pa) 1.21 1.06 0.93 0.80 0.66 V(mL) 33.2 37.8 43.8 50.4 69.2 pV(105PamL) 40.2 40.1 40.7 40.3 45.7 C．進入氣體 D．漏出氣體 解析：選AC.一定質(zhì)量的氣體只有在溫度不變時pV＝恒量，該恒量與氣體的質(zhì)量、溫度有關(guān)，溫度越高、質(zhì)量越大，恒量的值越大，故A、C正確． 4．一定質(zhì)量的理想氣體處于平衡狀態(tài)Ⅰ.現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強升高，達到平衡狀態(tài)Ⅱ，則(　　) A．狀態(tài)Ⅰ時氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時的大 B．狀態(tài)Ⅰ時分子的平均動能比狀態(tài)Ⅱ時的大 C．狀態(tài)Ⅰ時分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時的大 D．狀態(tài)Ⅰ時每個分子的動能都比狀態(tài)Ⅱ時的分子平均動能大 解析：選BC.由理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，氣體溫度降低而壓強升高時，其體積一定縮?。? 5．下列關(guān)于濕度的說法中不正確的是(　　) A．絕對濕度大，相對濕度一定大 B．相對濕度是100%，表明在當(dāng)時溫度下，空氣中水汽已達飽和狀態(tài) C．相同溫度下絕對濕度越大，表明空氣中水汽越接近飽和 D．露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，是因為氣溫的變化使空氣里原來飽和的水蒸氣液化的緣故 解析：選A.相對濕度是空氣中水蒸氣的壓強與同溫度下水蒸氣的飽和汽壓的比值，所以A錯，B、C對；當(dāng)絕對濕度不變的情況下，溫度降低，飽和汽壓降低，所以相對濕度變大，當(dāng)達到飽和以后，隨著溫度的繼續(xù)降低，水蒸氣將液化為水，即形成露水，D對．故選A. 6．對一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始按下列順序變化，先等壓降溫，再等溫膨脹，最后等容升溫回到狀態(tài)A，圖D中曲線為雙曲線，如圖2－8所示曲線，能正確表示這一過程的是(　　) 圖2－8 解析：選A.根據(jù)氣體狀態(tài)變化的圖像特點分析，A對．B圖中，C→A過程非等容升溫；C圖中A→B為等容降溫，B→C為等溫升壓、壓縮，C→A為等壓升溫；D圖中A→B為等壓升溫，B→C為等容降溫，C→A為等溫壓縮．只有A圖中，A→B為等壓降溫，B→C為等溫膨脹，C→A為等容升溫過程，所以選擇A. 7.如圖2－9所示，A、B是兩只汽缸，固定在地面上，它們的活塞用堅硬的桿頂著，活塞的橫截面積SB＞SA，平衡時A、B內(nèi)裝有同一種壓縮氣體，其體積相等，溫度相同．當(dāng)A、B兩只汽缸都升高相同的溫度時(　　) 圖2－9 A．因A、B汽缸的壓強增加量相等，故A、B的活塞不動 B．A汽缸內(nèi)壓強增加，B汽缸內(nèi)壓強減小，活塞向右移 C．兩汽缸內(nèi)壓強均增加，活塞向右移 D．兩汽缸內(nèi)壓強均增加，活塞向左移 解析：選D.設(shè)A、B汽缸內(nèi)氣體壓強分別為pA，pB，大氣壓強為p0，升溫前兩活塞和桿組成的系統(tǒng)平衡，有 (pA－p0)SA＝(pB－p0)SB，pASA＜pBSB，① 升溫后，對A汽缸內(nèi)氣體有＝，即ΔpA＝pA， 同理，對B汽缸內(nèi)的氣體有ΔpB＝pB. A汽缸內(nèi)氣體對活塞增加的壓力ΔpASA＝pASA，② B汽缸內(nèi)氣體對活塞增加的壓力ΔpBSB＝pBSB，③ 比較①②③式知ΔpASA＜ΔpBSB，故活塞向左移，故選D. 8．鋼瓶中裝有一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽取鋼瓶中的氣體，第一種方法是用小抽氣機，每次抽出1 L氣體，共抽取三次，第二種方法是用大抽氣機，一次抽取3 L氣體，這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較多的是(　　) A．第一種抽法 B．第二種抽法 C．兩種抽法抽出氣體質(zhì)量一樣多 D．無法判斷 解析：選A.設(shè)初狀態(tài)氣體壓強為p0，抽出氣體后壓強為p，對氣體狀態(tài)變化應(yīng)用玻意耳定律，則： 第一種抽法：p0V＝p1(V＋1) p1＝p0 p1V＝p2(V＋1) p2＝p1＝p0()2 p2V＝p(V＋1) p＝p2＝p0()3 即三次抽完后：p＝p0. 第二種抽法：p0V＝p(V＋3)， p＝p0＝p0. 由此可知第一種抽法抽出氣體后，剩余氣體的壓強小，即抽出氣體的質(zhì)量多． 二、非選擇題(本題共5小題，共60分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 9．(10分)(xx年高考上海卷) 圖2－10 用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖2－10所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接； ②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值p； ③用V－1/p圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖2－11所示圖線． 圖2－11 (1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是________． (2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是________和________． (3)如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V－1/p圖線不過原點，則V0代表________． 答案：(1)在注射器活塞上涂潤滑油 (2)移動活塞要緩慢　不能用手握住注射器封閉氣體部分 (3)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積 10．(10分)一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖2－12所示． 圖2－12 (1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強，下列說法正確的是________． A．大于大氣壓強 B．是由于氣體重力而產(chǎn)生的 C．是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的 D．是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的 (2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變．下列說法正確的是________． A．球內(nèi)氣體體積變大 B．球內(nèi)氣體體積變小 C．球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D．球內(nèi)氣體內(nèi)能不變 (3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面和氣球一側(cè)表面貼上間距為2.0 cm的方格紙．表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖2－13所示．若表演時大氣壓強為1.013105 Pa，g取10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強為________Pa.(取4位有效數(shù)字) 圖2－13 氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會留下“印跡”，這一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關(guān)系？ 解析：(1)由于氣球?qū)η騼?nèi)氣體的作用，球內(nèi)氣體壓強大于大氣壓強，A對，B錯．根據(jù)氣體壓強的微觀理論，C錯，D對． (2)由于可視為理想氣體，則＝C，T不變，p增大，V減小，A錯，B對．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，C錯，D對． (3)人作用在氣球上的力F＝mg＝600 N，“印跡”的面積為4 S，S為每個“印跡”的面積(大于半格的算一格，小于半格的去掉)，得S＝35410－4 m2. 人作用在氣球上的壓強 p′＝＝ Pa＝0.040105 Pa， 球內(nèi)氣體壓強 p＝p0＋p′＝(1.013105＋0.040105) Pa ＝1.053105 Pa. 答案：(1)AD　(2)BD　(3)1.053105 Pa　相等 11．(12分)春節(jié)期間，哈爾濱海洋極地館向游客獻上了一份精彩大戲——雙人雙鯨“海洋之心”表演．據(jù)了解，這種表演在世界上尚屬首次．在表演“海洋之心”之余，可愛的極地白鯨近日還學(xué)會了一項新本領(lǐng)——向觀眾吐泡泡，據(jù)工作人員介紹，每次馴養(yǎng)師背著氧氣瓶訓(xùn)練白鯨時，白鯨總是對馴養(yǎng)師身上的氧氣瓶格外好奇，于是馴養(yǎng)師就把呼吸嘴放入白鯨口中，白鯨吸幾口后，就頑皮地吐起了泡泡．假設(shè)馴養(yǎng)師攜帶的氧氣瓶的容積是12 L，其中氧氣的壓強是1.5107 Pa.規(guī)定瓶內(nèi)氧氣壓強降到1.0106 Pa時就要重新充氧．如果馴養(yǎng)師每次表演時需要用1105 Pa的氧氣400 L，那么一瓶氧氣可使馴養(yǎng)師用幾次？假定在使用過程中溫度不變． 解析：取原來氧氣瓶中的氧氣為研究對象，因為溫度不變，故p1V1＝p2V2. V2＝＝＝180 L. 這些氧氣一部分留在氧氣瓶中，壓強為1.0106 Pa，另一部分被使用，選取被使用的那部分氧氣為研究對象． p2(V2－V1)＝p3V3， V3＝＝＝1680 L 馴養(yǎng)師使用的次數(shù)n＝＝4.2次． 故使用4次后就應(yīng)重新充氧． 答案：4次 12．(14分)(xx年高考山東卷改編)一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0.經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0＝300 K升至T1＝350 K. 圖2－14 (1)求此時氣體的壓強． (2)保持T1＝350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值． 解析：(1)設(shè)升溫后氣體的壓強為p1，由查理定律得 ＝① 代入數(shù)據(jù)得p1＝p0.② (2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設(shè)膨脹后氣體的總體積為V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③ 聯(lián)立②③式得 V＝V0④ 設(shè)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為k，由題意 得k＝⑤ 聯(lián)立④⑤式得k＝. 答案：(1) p0　(2) 13．(14分)使一定質(zhì)量的理想氣體按圖2－15甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線一部分． 圖2－15 (1)已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA＝300 K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？ (2)將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成體積V和溫度T表示的圖線(圖中要標(biāo)明A、B、C、D四點，并且要畫箭頭表示變化的方向)．說明每段圖線各表示什么過程． 解析：p－V圖中直觀地看出，氣體在A、B、C、D各狀態(tài)下壓強和體積為pA＝4 atm，pB＝4 atm，pC＝2 atm，pD＝2 atm，VA＝10 L，VC＝40 L，VD＝20 L. (1)根據(jù)狀態(tài)方程 ＝＝， 可得TC＝TA＝300 K＝600 K， TD＝TA＝300 K＝300 K， 由題意　TB＝TC＝600 K. (2)由狀態(tài)B到狀態(tài)C為等溫變化，由玻意耳定律有pBVB＝pCVC，得 VB＝＝ L＝20 L. 在V－T圖上狀態(tài)變化過程的圖線由A、B、C、D各狀態(tài)點依次連接(如圖所示)，AB是等壓膨脹過程，BC是等溫膨脹過程，CD是等壓壓縮過程． 答案：(1)TB＝TC＝600 K　TD＝300 K　(2)見解析