高中物理人教版選修3-3《氣體》單元測試題

高中物理人教版選修3-3《氣體》單元測試題同學們在學習完《氣體》這一單元后，想必對那些描述氣體宏觀性質的狀態參量以及它們背后所遵循的規律有了一定的認識。為了幫助大家更好地檢驗學習效果，鞏固所學知識，我特意準備了這份單元測試題。本卷滿分設定為一百分，考試時間建議控制在九十分鐘。希望同學們能認真對待，仔細審題，規范作答，通過這份測試找到自己的學習薄弱點，以便在后續復習中更有針對性地提升。注意事項：1.請將答案書寫在答題紙的指定位置，在本試卷上作答無效。2.作答選擇題時，如需修改，請用橡皮擦干凈后再選涂其他答案標號。3.解答計算題時，應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。第1-5題為單選題，第6-8題為多選題。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關于氣體的壓強，下列說法正確的是（）A.氣體的壓強是由氣體分子間的斥力產生的B.氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強一定增大C.氣體對容器壁的壓強等于大量氣體分子作用在容器壁單位面積上的平均作用力D.當某一容器自由下落時，容器內氣體的壓強將變為零2.關于溫度，下列說法正確的是（）A.溫度是分子平均速率的標志B.溫度升高，物體內每個分子的動能都增大C.一定質量的某種氣體，溫度越高，氣體分子的平均動能越大D.氣體的溫度由壓強和體積共同決定3.一定質量的理想氣體，在溫度保持不變的情況下，體積增大，則（）A.氣體分子的平均動能增大B.單位時間內氣體分子對容器壁單位面積的碰撞次數增多C.氣體的壓強減小D.氣體對外界做功，內能減小4.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A變化到狀態B，再變化到狀態C，最后回到狀態A。下列說法正確的是（）（假設有一個p-V圖，A到B是等壓膨脹，B到C是等容降壓，C到A是等溫壓縮）A.A到B過程中，氣體對外做功，內能增加B.B到C過程中，氣體不做功，內能不變C.C到A過程中，氣體放出熱量，內能減少D.整個循環過程中，氣體從外界吸收的熱量等于對外界做的功5.對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是（）A.若氣體的壓強和體積都不變，則其溫度一定不變B.若氣體的溫度不斷升高，則其壓強一定不斷增大C.若氣體的溫度升高，其內能可能減小D.若氣體的內能增加，則氣體一定從外界吸收了熱量6.關于氣體分子的運動，下列說法正確的有（）A.氣體分子間的碰撞頻繁，每個分子運動雜亂無章B.氣體分子向各個方向運動的機會（概率）相等C.氣體溫度升高時，所有分子的速率都增大D.氣體壓強的大小與氣體分子的平均動能和分子的密集程度有關7.下列現象中，能用氣體的實驗定律來解釋的是（）A.打氣筒給自行車輪胎打氣時，越打越費勁B.水燒開時，水壺蓋會被頂起C.高原地區，水的沸點較低D.夏天，打足氣的自行車輪胎在陽光下暴曬容易爆裂8.一定質量的理想氣體經歷如圖所示的一系列過程ab、bc、cd和da。其中ab和cd是等溫過程，bc和da是絕熱過程。下列說法正確的是（）（假設有一個p-V圖，ab是等溫膨脹，bc是絕熱膨脹，cd是等溫壓縮，da是絕熱壓縮，構成一個循環）A.ab過程中，氣體對外界做功B.bc過程中，氣體分子的平均動能增大C.cd過程中，氣體放出熱量D.da過程中，氣體內能增加二、填空題（本題共2小題，每空3分，共18分）9.一定質量的理想氣體，在壓強不變的條件下，溫度升高時，體積將______（填“增大”、“減小”或“不變”），這個規律叫做______定律。若氣體的初溫為27℃，體積為V?，當溫度升高到127℃時，體積變為V?，則V?:V?=______。10.某同學用如圖所示的裝置探究氣體等溫變化的規律（即驗證玻意耳定律）。實驗中，被封閉的氣體是指______（填“注射器內的氣體”或“注射器與壓強傳感器連接部分的氣體”）。實驗中需要保持不變的物理量是氣體的質量和______。若實驗操作規范，根據測得的數據作出p-1/V圖像，應得到一條過______的直線。三、實驗題（本題共1小題，共10分）11.（10分）在“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗中：（1）實驗的研究對象是______。（2）下列哪些操作是必要的？（）A.推拉活塞時，動作要慢B.實驗前，檢查裝置的氣密性C.用手握住注射器，以免晃動D.活塞上涂抹潤滑油，以減小摩擦（3）某次實驗中，測得活塞橫截面積為S，在活塞上施加的壓力為F，對應封閉氣體的體積為V，則此時氣體的壓強p=______（用已知量和所測物理量符號表示，當地大氣壓強為p?）。四、計算題（本題共2小題，共14分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）12.（6分）一定質量的理想氣體，初始狀態為p?=1atm，V?=2L，T?=300K。經過某一變化過程后，末狀態的p?=2atm，V?=1.5L。求末狀態的溫度T?為多少開爾文（K）？此過程中氣體的內能是增加還是減少？13.（8分）一個氣缸內有一定質量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣。初始時，氣體的壓強為p?，體積為V?，溫度為T??，F對氣體緩慢加熱，使氣體的溫度升高到2T?，同時保持氣體的壓強不變。求：（1）氣體末狀態的體積V；（2）在這個過程中，氣體對外界做的功W。---參考答案與解析一、選擇題1.C解析：氣體壓強是由大量氣體分子頻繁碰撞容器壁產生的，A錯誤；氣體分子平均動能增大（溫度升高），但若體積也增大，壓強不一定增大，B錯誤；C選項是氣體壓強的定義，正確；容器自由下落時，氣體分子仍在碰撞器壁，壓強不為零，D錯誤。2.C解析：溫度是分子平均動能的標志，不是平均速率，A錯誤；溫度升高，分子平均動能增大，并非每個分子動能都增大，B錯誤，C正確；氣體溫度是氣體分子熱運動劇烈程度的標志，由氣體分子的平均動能決定，與壓強體積無直接決定關系，D錯誤。3.C解析：溫度不變，分子平均動能不變，A錯誤；體積增大，分子數密度減小，單位時間內氣體分子對容器壁單位面積的碰撞次數減少，B錯誤；由玻意耳定律，溫度不變，體積增大，壓強減小，C正確；理想氣體溫度不變，內能不變，D錯誤。4.A解析：A到B是等壓膨脹，體積增大，氣體對外做功，溫度升高（由蓋-呂薩克定律），內能增加，A正確；B到C是等容降壓，溫度降低，內能減小，B錯誤；C到A是等溫壓縮，外界對氣體做功，內能不變，氣體放出熱量，C錯誤；整個循環，內能變化量為零，吸收的熱量等于對外做的功與外界對氣體做功的代數和，此循環A到B對外做功，B到C不做功，C到A外界做功，需比較面積大小，一般這種順時針循環是熱機，吸熱對外做功，D項表述正確，但需看圖像具體做功大小，若題目圖中A到B做功面積大于C到A外界做功面積，則D正確。此處按常規理解，A正確，D也可能正確？需結合原圖。若A到B是等壓膨脹，p-V圖上AB下的面積為對外做功，BC等容不做功，CD等壓壓縮（假設）外界做功，DA等容不做功。原題目描述“C到A是等溫壓縮”，則C到A外界對氣體做功，整個循環，若AB下面積大于CA上面積，則對外凈做功，吸熱等于凈功，D正確。但原題干描述“最后回到狀態A”，若為順時針循環，通常D正確。但原題第4題選項A描述正確。此處可能題目設定A正確。5.A解析：由理想氣體狀態方程pV/T=C，A正確；溫度升高，體積也可能增大，壓強不一定增大，B錯誤；理想氣體內能由溫度決定，溫度升高，內能一定增大，C錯誤；內能增加，可能是吸熱也可能是外界做功，D錯誤。6.ABD解析：氣體分子運動特點：頻繁碰撞，雜亂無章，A正確；向各方向運動機會均等，B正確；溫度升高，平均動能增大，并非所有分子速率都增大，C錯誤；氣體壓強與分子平均動能（溫度）和分子密集程度（單位體積分子數）有關，D正確。7.ABCD解析：打氣筒打氣，氣體質量增加，體積變化不大，壓強增大，費勁，可用玻意耳定律理解（針對容器內原有氣體），A正確；水燒開，水汽化，氣體分子數增多，壓強增大頂起壺蓋，B正確；高原氣壓低，水沸點低，由氣壓與沸點關系，C正確；輪胎暴曬，溫度升高，體積幾乎不變，壓強增大易爆裂，查理定律，D正確。8.AC解析：ab等溫膨脹，對外做功，A正確；bc絕熱膨脹，對外做功，內能減小，溫度降低，分子平均動能減小，B錯誤；cd等溫壓縮，外界對氣體做功，內能不變，放出熱量，C正確；da絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，D正確。所以ACD正確？ab等溫膨脹對外做功A對；bc絕熱膨脹，溫度降低，分子平均動能減小B錯；cd等溫壓縮，放熱C對；da絕熱壓縮，溫度升高，內能增加D對。則ACD正確。二、填空題9.增大；蓋-呂薩克；3:4解析：壓強不變，溫度升高體積增大，蓋-呂薩克定律。T?=300K，T?=400K，V?/V?=T?/T?=3/4。10.注射器內的氣體；溫度；原點解析：研究對象是注射器內被封閉的氣體。等溫變化需控制質量和溫度。pV=C，則p=C*(1/V)，p與1/V成正比，圖像過原點。三、實驗題11.（1）注射器內封閉的一定質量的氣體（2）AB解析：A.慢動作保證溫度不變；B.氣密性保證質量不變；C.不能用手握住，會改變溫度；D.涂潤滑油主要是密封，不是減小摩擦。（3）p?+F/S解析：氣體壓強等于大氣壓加上活塞上壓力產生的壓強。四、計算題12.解：由理想氣體狀態方程p?V?/T?=p?V?/T?代入數據：1atm*2L/300K=2atm*1.5L/T?解得T?=(2*1.5*300)/(1*2)K=450K因為T?>T?，理想氣體內能只與溫度有關，所以內能增加。答：末狀態溫度為450K，內能增加。13.解：（1）氣體做等壓變化，由蓋-呂薩克定律V?/T?=V/(2T?)解得V=2V?（2