内容正文:
微阶段刷题过关卷(二)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
1.4科学探究:气体压强与体积的关系
1.5气体实验定律
1.气体的状态参量
2.探究气体压强与体积的关系
3.玻意耳定律
4.查理定律
5.盖吕萨克定律
6.理想气体状态方程
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列物理量发生改变的有( )
A.分子的平均速率
B.单位体积内的分子数
C.气体的内能
D.分子总数
B 解析:气体在等温变化过程中,温度不变,所以分子的平均动能不变,故分子的平均速率不变,故A错误;等温变化过程研究的是一定质量的气体,压强随体积变化而变化,一定质量的气体,其分子总数一定,当体积变化时,单位体积内的分子数改变,故B正确,D错误;理想气体的内能只与温度有关,温度不变,则气体的内能不变,故C错误。故选B。
2.容积为20 L的钢瓶充满氧气后,压强为150 atm,打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L的小瓶中,若小瓶原来是抽空的,小瓶中充气后压强为10 atm,分装过程中无漏气,且温度不变,那么最多能分装( )
A.4瓶 B.50瓶
C.56瓶 D.60瓶
C 解析:根据玻意耳定律有p0V0=p′(V0+nV1),解得 n=56。故选C。
3.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其pT图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.过程ca中温度降低,压强减小
B.a、b和c三个状态中,状态b分子的平均动能最大
C.气体从b到a过程中外界对气体做功Wba,从b到c过程中外界对气体做功Wbc,且有Wba<Wbc
D.以上说法均错误
C 解析:由题图可知,ca过程气体压强不变,温度降低,故A错误;由题图可知,b、c两状态温度相等且最高,则分子平均动能最大,故B错误;气体从b到a过程中,气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,从b到c过程中,气体发生等温变化,压强变小,体积变大,气体对外界做功,功是标量,比较其大小只比较绝对值,故C正确。
4.如图所示,a、b、c三根完全相同的玻璃管,一端封闭,管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气,a管竖直向下做自由落体运动,b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动,c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑,若空气温度始终保持不变,当水银柱相对管壁静止时,a、b、c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为( )
A.Lb=Lc=La B.Lb<Lc<La
C.Lb>Lc>La D.Lb<Lc=La
D 解析:设大气压为p0,a管竖直向下做自由落体运动,处于完全失重状态,封闭气体的压强等于大气压,即pa=p0;以b管内的水银为研究对象,根据牛顿第二定律得pbS-p0S-mg=mg,得pb>p0;以c管内的水银为研究对象,根据牛顿第二定律得pcS-p0S+mgsin 45°=ma,又对管子和水银整体,有Mgsin 45°=Ma,得a=gsin 45°,可得pc=p0;所以可得pb>pa=pc;根据玻意耳定律pV=C 得Lb<Lc=La,故A、B、C错误,D正确。
5.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气 ( )
A.体积不变,压强变小 B.体积变小,压强变大
C.体积不变,压强变大 D.体积变小,压强变小
B 解析:当洗衣缸内的水位升高时,封闭空气的压强增大,由于气体的温度保持不变,根据玻意耳定律可得,pV=C,所以气体的体积要减小,所以B正确。 故选B。
6.如图所示,长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分隔成两部分,A处管内、外水银面相平。将玻璃管缓慢向上提升高度H(管下端未离开水银面),上、下两部分气体的压强变化分别为Δp1和Δp2,体积变化分别为ΔV1和ΔV2。已知水银密度为ρ,玻璃管的横截面积为S,则( )
A.Δp2一定等于Δp1
B.ΔV2一定等于ΔV1
C.Δp2与Δp1之差为ρgh
D.ΔV1与ΔV2之和为HS
A 解析:对管内水银柱有p1S+mg=p2S,p1′S+mg=p2′S水银柱的质量为m=ρhS,则Δp2=p2′-p2=p1′+ρgh-p1-ρgh=p1′-p1=Δp1,故A正确,C错误;对上部分气体,根据玻意耳定律得p1V1=p1′V1′,则ΔV1=V1′-V1=-V1=,对下部分气体,根据玻意耳定律得p2V2=p2′V2′,则ΔV2=V2′-V2=V2, 由于两部分封闭气体原来体积关系不确定,所以两部分气体体积变