1、- 1 -阶段验收评估（二） 气 体(时间：50 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分，第 15 小题中只有一个选项符合题意，第 68 小题中有多个选项符合题意，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)1(2017上海高考)如图，竖直放置的 U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门。开始时阀门关闭，左管的水银面较高。现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门。当重新平衡时( )A左管的水银面与右管等高B左管的水银面比右管的高C左管的水银面比右管的低D水银面高度关系无法判断解析：选 D 初态时右侧封闭气体的压强
2、 pp0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由 pV C 知压强 p 减小，因气体末态压强 p 有可能大于 p0、等于 p0或小于 p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项 D 正确。2.如图所示，内径均匀、两端开口的 V 形管， B 支管竖直插入水银槽中， A 支管与 B 支管之间的夹角为 ， A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( )A B 管内水银面比管外水银面高 hB B 管内水银面比管外水银面高 hcos C B 管内水银面比管外水银面低 hcos D管内封闭气体的压强比大气压强大 hcos 高汞柱解析：选 B 以
3、A 管中的水银为研究对象，则有 pS hcos S p0S，B 管内压强 p p0 hcos ，显然 ph1， F2 F1 B h2F1 D.h2h1， F2F1解析：选 D 因为实验中玻璃管内封闭了一段气体，因此，大气压玻璃管中水银柱产生的压强封闭气体的压强，在大气压不变的情况下，吸走槽中的部分水银，管口未离开水- 2 -银面，封闭气体的体积变大，压强变小，同时水银柱的高度 h 也会适当增加，拉力 F 的大小会变大。4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，若小瓶原来是真空的，小瓶中充气后压强为 10 atm，分装过
4、程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装( )A4 瓶 B50 瓶C56 瓶 D.60 瓶解析：选 C 根据玻意耳定律 p0V0 p( V0 nV1)，所以 n 56，选项 C 正确。p0V0 p V0V1p 15020 10205105.如图为一注水的玻璃装置，玻璃管 D、 E 上端与大气相通，利用玻璃管 C 使 A、 B 两球上部相通， D、 C、 E 三管与两球接口处紧密封接。当水面高度差如图所示时， E 管内水面相对B 中水面的高度差 h 应等于( )A0 B0.5 mC1 m D.1.5 m解析：选 D 表面看，1 区、2 区液面不在同一水平面，但 1、2 区通过管 C 相通，p1 p
5、2 pC，而 p1 p0 gh 1， h11.5 m，而 p2 p1 p0 gh ，则 h1.5 m，D 正确。6.如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则( )A弯管左管内外水银面的高度差为 hB若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析：选 ACD 对右管中的水银分析知，管中气体压强比大气压强高 h cmHg，所以弯管左管内外水银面的高度差为 h，故 A 正确。弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，故 B 错误。封闭气体温度和压强不变
6、，体积不变，所以弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升，故 C 正确。环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，故 D 正确。7.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其 p 图线如图所示，1V变化顺序由 a b c d a，图中 ab 线段延长线过坐标原点， cd 线段与 p 轴垂直， da 线段与 轴垂直。气体在此状态变化过程中( )1V- 3 -A a b，压强减小、温度不变、体积增大B b c，压强增大、温度降低、体积减小C c d，压强不变、温度降低、体积减小D d a，压强减小、温度升高、体积不变解析：选 AC 由理想气体状态方程 C 整理得：
7、 p T 在 p 图像中 a 到 b 过程斜率pVT CV 1V不变， CT 不变，故说明温度不变，压强减小，体积增大，故 A 正确。 b c 过程中，体积增大，故 B 错误。 c d 过程中，压强不变，体积减小，则由理想气体状态方程 C 可知，温pVT度降低，故 C 正确。 d a 过程中，体积不变，压强减小，故温度应降低，故 D 错误。8.如图所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为 A、 B 两部 分，初始温度相同。使 A、 B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 VA、 VB，压 强变化量为 pA、 pB，对液面压力的变化量为 FA、 FB，则( )A水银柱向上移动了一段
8、距离B VA VBC pA pBD FA FB解析：选 AC 假设水银柱不动，两气体发生等容变化，根据查理定律，有 ，其 p T p0T0中 p0、 T0表示初始的压强和温度，初始压强 pA pB，则 pA pB，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A、C 正确。由于气体的总体积不变，所以 VA VB，B 错误。 FA pASA FB pBSB，D 错误。二、计算题(本题共 3 小题，共 52 分)9.(15 分)如图所示， A 是容积很大的玻璃容器， B 是内径很小的 U 形玻 璃管， B 的左端与 A 相通，右端开口， B 中有一段水银柱将一定质量的空气封 闭在 A 中，当把 A 放在冰水混
9、合物中时， B 的左管比右管中水银高 30 cm；当B 的左管比右管的水银面低 30 cm 时， A 中气体的温度是多少？ (设大气压强p0760 mmHg)解析：由于 A 的体积很大而 B 管很细，所以 A 中的气体体积可认为是不变的，由查理定律即可求解。以 A 中的气体为研究对象，初状态温度 T1273 K， p1 p0 ph460 mmHg；末状态压强 p2 p0 ph1 060 mmHg，由查理定律有 ，p1T1 p2T2- 4 -T2 T1 273 K629 K。p2p1 1 060460答案：629 K10(15 分)(2016海南高考)如图，密闭汽缸两侧与一 U 形管的两端相连，
10、汽缸壁导热；U 形管内盛有密度为 7.510 2 kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为 p04.510 3 Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使 U 形管两侧液面的高度差 h40 cm，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小 g10 m/s2，U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。解析：设初始状态时汽缸左气室的体积为 V01，右气室的体积为 V02；当活塞至汽缸中某位置时，左、右气室的压强分别为 p1、 p2，体积分别为 V1、 V2，由玻意耳定律得p0V01 p1V1p0V02 p2V2依题意有 V01
11、 V02 V1 V2由力的平衡条件有 p2 p1 gh 联立式，并代入题给数据得2V123 V01V19 V0120由此解得 V1 V01(另一解不合题意，舍去)32由式和题给条件得 V1 V211。答案：1111(22 分)(2017全国卷)一热气球体积为 V，内部充有温度为 Ta的热空气，气球外冷空气的温度为 Tb。已知空气在 1 个大气压，温度 T0时的密度为 0，该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压，重力加速度大小为 g。(1)求该热气球所受浮力的大小；(2)求该热气球内空气所受的重力；(3)设充气前热气球的质量为 m0，求充气后它还能托起的最大质量。解析：(1)设 1 个大气压下质量为 m 的空气在温度为 T0时的体积为 V0，密度为 0 mV0在温度为 T 时的体积为 VT，密度为 (T) mVT由盖吕萨克定律得 V0T0 VTT- 5 -联立式得 (T) 0 T0T气球所受到的浮力为f (Tb)gV联立式得f Vg 0 。T0Tb(2)气球内热空气所受的重力为G (Ta)Vg联立式得G Vg 0 。T0Ta(3)设该气球还能托起的最大质量为 m，由力的平衡条件得mg f G m0g联立式得m V 0T0 m0。(1Tb 1Ta)答案：(1) Vg 0 (2) Vg 0T0Tb T0Ta(3)V 0T0 m0(1Tb 1Ta)
