2022年高中物理 第2章氣體定律與人類生活章末綜合檢測(cè) 滬科版選修3-3

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1、2022年高中物理 第2章氣體定律與人類生活章末綜合檢測(cè) 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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)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(qiáng)成反比 B．只有在溫度不太低和壓強(qiáng)不太大的情況下，普通實(shí)際氣體才適用理想氣體狀態(tài)方程 C．體積不變時(shí)，分子的平均速率越大，氣體壓強(qiáng)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

2、的特點(diǎn)可知理想氣體滿足氣體實(shí)驗(yàn)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(qiáng)與溫度、體積有關(guān) B．飽和汽的壓強(qiáng)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(shí)，飽和汽壓強(qiáng)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(qiáng)與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，B、C選項(xiàng)正確，A錯(cuò)誤；飽和汽不符合理想氣體狀態(tài)方程，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．(xx年安康高二檢測(cè))某同學(xué)做“探究氣體等溫變化規(guī)律”時(shí)，測(cè)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(jì)算無誤，

3、那么造成此偏差的原因可能是(　　) 實(shí)驗(yàn)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(105Pa·mL) 40.2 40.1 40.7 40.3 45.7 C．進(jìn)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(shí)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(qiáng)升高，達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ，則(　　) A．狀態(tài)

4、Ⅰ時(shí)氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大 B．狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大 C．狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大 D．狀態(tài)Ⅰ時(shí)每個(gè)分子的動(dòng)能都比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的分子平均動(dòng)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(qiáng)升高時(shí)，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(duì)濕度大，相對(duì)濕度一定大 B．相對(duì)濕度是100%，表明在當(dāng)時(shí)溫度下，空氣中水汽已達(dá)飽和狀態(tài) C．相同溫度下絕對(duì)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?yàn)闅鉁氐淖兓箍諝饫镌瓉盹柡偷乃魵庖夯木壒? 解析：選A.相對(duì)濕度是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同

5、溫度下水蒸氣的飽和汽壓的比值，所以A錯(cuò)，B、C對(duì)；當(dāng)絕對(duì)濕度不變的情況下，溫度降低，飽和汽壓降低，所以相對(duì)濕度變大，當(dāng)達(dá)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(duì)．故選A. 6．對(duì)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(diǎn)分析，A對(duì)．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

6、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(jiān)硬的桿頂著，活塞的橫截面積SB＞SA，平衡時(shí)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(shí)(　　) 圖2－9 A．因A、B汽缸的壓強(qiáng)增加量相等，故A、B的活塞不動(dòng) B．A汽缸內(nèi)壓強(qiáng)增加，B汽缸內(nèi)壓強(qiáng)減小，活塞向右移 C．兩汽缸內(nèi)壓強(qiáng)均增加，活塞向右移 D．兩汽缸內(nèi)壓強(qiáng)均增加，活塞向左移 解析：選D.設(shè)A、B汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)分別為pA，pB，大氣壓強(qiáng)為p0，升溫前兩活塞和桿組成的系統(tǒng)平衡，有

7、(pA－p0)SA＝(pB－p0)SB，pASA＜pBSB，① 升溫后，對(duì)A汽缸內(nèi)氣體有＝，即ΔpA＝pA， 同理，對(duì)B汽缸內(nèi)的氣體有ΔpB＝pB. A汽缸內(nèi)氣體對(duì)活塞增加的壓力ΔpASA＝pASA，② B汽缸內(nèi)氣體對(duì)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(jī)，每次抽出1 L氣體，共抽取三次，第二種方法是用大抽氣機(jī)，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

8、一樣多 D．無法判斷 解析：選A.設(shè)初狀態(tài)氣體壓強(qiáng)為p0，抽出氣體后壓強(qiáng)為p，對(duì)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(qiáng)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(jì)算的題，答案中必須明確

9、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(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2－10所示，實(shí)驗(yàn)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(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接； ②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p； ③用V－1/p圖像處理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是________． (2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是________和________． (3

10、)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的V－1/p圖線不過原點(diǎn)，則V0代表________． 答案：(1)在注射器活塞上涂潤滑油 (2)移動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)，下列說法正確的是________． A．大于大氣壓強(qiáng) B．是由于氣體重力而產(chǎn)生的 C．是

11、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(qiáng)，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(shí)大氣壓強(qiáng)為1.013×105 Pa，g取10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為________Pa.(取4位有效數(shù)字)

12、 圖2－13 氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會(huì)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(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，A對(duì)，B錯(cuò)．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀理論，C錯(cuò)，D對(duì)． (2)由于可視為理想氣體，則＝C，T不變，p增大，V減小，A錯(cuò)，B對(duì)．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，C錯(cuò)，D對(duì)． (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(gè)“印跡”的面積(大于半格的算一格，小于半格的去掉)，得S＝354×10－4 m2. 人作用在氣球上的壓強(qiáng) p′＝＝ Pa＝0.040×105 Pa， 球內(nèi)氣體

13、壓強(qiáng) p＝p0＋p′＝(1.013×105＋0.040×105) Pa ＝1.053×105 Pa. 答案：(1)AD　(2)BD　(3)1.053×105 Pa　相等 11．(12分)春節(jié)期間，哈爾濱海洋極地館向游客獻(xiàn)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(huì)了一項(xiàng)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(shí)，白鯨總是對(duì)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(qiáng)是1.

14、5×107 Pa.規(guī)定瓶內(nèi)氧氣壓強(qiáng)降到1.0×106 Pa時(shí)就要重新充氧．如果馴養(yǎng)師每次表演時(shí)需要用1×105 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(duì)象，因?yàn)闇囟炔蛔?，故p1V1＝p2V2. V2＝＝＝180 L. 這些氧氣一部分留在氧氣瓶中，壓強(qiáng)為1.0×106 Pa，另一部分被使用，選取被使用的那部分氧氣為研究對(duì)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

15、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(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)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(shí)氣體的壓強(qiáng)． (2)保持T1＝350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)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(qiáng)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

16、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?dú)怏w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(diǎn)，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(qiáng)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(diǎn)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