单元测评(二)　气　体

(时间：90分钟　满分：100分)

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)

1．下图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息(　　)

A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律

B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高

D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

解析：温度升高，分子的平均动能增大，质量不变，分子的平均速率增大，每个分子的速率不一定增大，A正确，B、C、D错误．

答案：A

2．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的(　　)

A．空气分子密集程度增大

B．空气分子的平均动能增大

C．空气分子的速率都增大

D．空气质量增大

解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变 ，可见单位体积内的分子数一定减小， 故A项、D项错误、B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误．

答案：B

3．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是(　　)

A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍

B．气体的热力学温度升高到原来的二倍

C．气体的摄氏温度降为原来的一半

D．气体的热力学温度降为原来的一半

解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比， 即＝，得T2＝＝2T1，B正确．

答案：B

4．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)(　　)

A．3倍　　　　　　　 B．2倍

C．1.5倍 D．0.7倍

解析：一个大气压相当于10 m水柱产生的压强，

根据玻意耳定律有：＝＝＝＝，故选C.

答案：C

5．一定质量的气体保持压强不变，它从0 ℃升到5 ℃的体积增量为ΔV1；从10 ℃升到15 ℃的体积增量为ΔV2，则(　　)

A．ΔV1＝ΔV2 B．ΔV1>ΔV2

C．ΔV1<ΔV2 D．无法确定

解析：由盖·吕萨克定律＝＝可知ΔV1＝ΔV2，A正确．

答案：A

6．(多选题)一定质量的气体，在温度不变的条件下，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．气体的密度变为原来的2倍

C．气体的体积变为原来的一半

D．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T不变，故分子的平均动能不变，

据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，V2＝V1.

ρ1＝，ρ2＝，

即ρ2＝2ρ1，故B、C正确．

答案：BC

7．关于气体压强，以下理解不正确的是(　　)

A．从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小

B．从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的

C．容器内气体的压强是由气体的重力所产生的

D．压强的国际单位是帕，1 Pa＝1 N/m2

答案：C

8．(多选题)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变(　　)

A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动

B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动

C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动

D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动

解析：将烧瓶浸入热水中时，气体温度升高、压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，A项正确；将烧瓶浸入冰水中时，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，D项正确．

答案：AD

9．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V­T图象，由图象可知(　　)

A．pA>pB

B．pC<pB

C．VA<VB

D．TA<TB

解析：由V­T图可以看出由A→B是等容过程，TB>TA，故pB>pA，A、C错误，D正确；由B→C为等压过程pB＝pC，故B错误．

答案：D

10．(多选题)如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于(　　)

A．进入试管内的H高水银柱的重力

B．外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差

C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力

D．上面A、C项所述的两个数值之差

解析：隔离试管，受三个力作用，外部大气对管顶的压力，内部气体对管顶的压力，弹簧秤向上的拉力，平衡：F＋pS＝p0S，内部压强为p＝p0－ρgh，可得F＝p0S－pS＝ρghS，选项B、C正确．

答案：BC

11．已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能(　　)

A．先增大后减小

B．先减小后增大

C．单调变化

D．保持不变

解析：根据等温线可知，从1到2变化过程中温度先降低再升高，变化规律复杂，由此判断B正确．

答案：B

12．(多选题)如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种解释中，正确的是(　　)

A．a→d的过程气体体积增加

B．b→d的过程气体体积不变

C．c→d的过程气体体积增加

D．a→d的过程气体体积减小

解析：在p­T图上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小．由此可见，a状态对应体积最小，c状态对应体积最大．所以选项A、B是正确的．

答案：AB

第Ⅱ卷(非选择题，共52分)

二、计算题(本题有4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13．(12分)如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分，温度是127 ℃，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27 ℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．

解析：设b向上移动y，a向上移动 x, 因为两个气室都做等压变化， 所以由盖·吕萨克定律有：

对于A室系统：＝(4分)

对于B室系统：＝(4分)

解得：x＝L(2分)

y＝L(2分)

答案： L　L

14．(12分)如图所示为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系p­t图线．p0表示1个标准大气压．求：

(1)t＝0 ℃时气体体积为多大？

(2)t＝127 ℃时气体体积为多大？

(3)t＝227 ℃时气体体积为多大？

解析：(1)0 ℃时，p0＝1 atm，所以气体体积为V0＝0.3V mol＝0.3×22.4 L＝6.72 L(3分)

(2)0 ℃～127 ℃，气体等容变化，故t＝127 ℃时V1＝V0＝6.72 L．(3分)

(3)127 ℃～227 ℃气体等压变化，由＝，(2分)

知VB＝VA＝L＝8.4 L(4分)

答案：(1)6.72 L　(2)6.72 L　(3)8.4 L

15．(12分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．如图所示．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．

解析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得

p0h＝(p0＋p)(h－h)①(4分)

由①式得p＝p0②(2分)

再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0＋2p.

设第二次加沙子后，活塞的高度为h′

p0h＝(p0＋2p)h′③(4分)

联立②③式解得h′＝h(2分)

答案： h

16．(16分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105 Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：

(1)活塞的质量；

(2)物体A的体积．

解析：(1)设物体A的体积为ΔV.

T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40－ΔV(2分)

T2＝330 K，p2＝(1.0×105＋) Pa，V2＝V1(2分)

T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV(2分)

由状态1到状态2为等容过程＝(3分)

代入数据得m＝4 kg(2分)

(2)由状态2到状态3为等压过程＝(3分)

代入数据得ΔV＝640 cm3(2分)

答案：(1)4 kg　(2)640 cm3