1、第八章水平測試本試卷分第I卷選擇題和第U卷非選擇題兩局部。總分值100分，考試時 間90分鐘。第I卷選擇題，共40分一、選擇題此題共10小題，每題4分，共40分。第1? 6題只有一個選項 符合題目要求，第7? 10題有多個選項符合題目要求，全部選對的得 4分，選 不全的 得2分，有選錯或不答的得0分1 ?關于氣體的體積，以下說法中正確的選項是A ?氣體的體積與氣體的分子總數成正比B ?氣體的體積與氣體的質量成正比C.氣體的體積與氣體的密度成反比D ?氣體的體積與氣體的質量、密度和分子的體積無關，只決定于容器的容積答案D解析 由氣體能夠充滿整個容器的性質可知 A、B、C錯誤，D正確。2?理想氣體

2、的內能與溫度成正比，如下圖的實線為汽缸內一定質量的理想氣體由狀態1到狀態2的變化曲線，那么在整個過程中汽缸內氣體的內能A ?先增大后減小B ?先減小后增大C.單調變化D 保持不變答案B解析 題圖中虛線是等溫線，由理想氣體狀態方程 pV= C知，pV= CT，離原 點越 近的等溫線溫度越低，所以氣體由狀態 1到狀態2時溫度先減小后增大，即理想氣體 的內能先減小后增大，B項正確。3. 如下圖，一端封閉的粗細均勻的玻璃管，開口向上豎直放置，管中有兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱，開始時 W = 2V2,現將玻璃管緩慢地均勻加熱，那么 下述說法 中正確的選項是A .加熱過程中，始終保持2V2 B .加熱后，

3、Vi' >2V2 C. 加熱后，Vi' <2V2'D. 條件缺乏，無法確定答案A解析在整個加熱過程中，上段氣柱的壓強始終保持為po+ p gh不變，下段氣柱的壓強始終為po+ p gh+ p gh不變，所以整個過程為等壓變化，根據蓋一呂 薩克定=T=牛V2律：Vi' Vi2 T所以 V2= 1，即 Vi' = 2V2'。應選 A4. 如下圖，為一定質量的理想氣體的1p-V圖象，圖中BC為延長線過原點B. Ta>Tb>Tc的線段，AB與p軸平行，A、B、C 為氣體的三個狀態，那么以下說法中正A. Ta>Tb= TcD.

4、 TavTbvTc確的是C. Ta= Tb>Tc答案A解析 由題圖可知A B為等容變化，根據查理定律，pA>pB，Ta>Tbo由BC為等溫變化，即Tb = Tc。所以Ta>Tb = Tc, A正確。5?如下圖，汽缸內封閉一定質量的氣體，不計活塞與缸壁間的摩擦，也不考慮有密封氣體和外界的熱傳遞，當外界大氣壓變化時，以下物理量中發生改變的彈簧彈力的大小；密封氣體的體積；密封氣體的壓強A?B ? C ? D ?答案C解析先判斷彈簧彈力是否改變，以活塞、汽缸及缸內氣體組成的整體為研 究對象，系統受重力、彈簧的彈力及外界氣體壓力的作用，由于外界氣體壓力的 合力始終為零， 故彈簧的

5、彈力等于系統重力，不隨外界大氣壓的變化而變化。再分析判斷氣體的壓強。 以汽缸為研究對象，受力情況如下圖：汽缸處于平衡狀態，所以有mg+ pS= poS當外界大氣壓po變化時，為重新到達平衡，缸內氣體 的壓強p也跟看變化，溫度不變，故氣體的體積發生變化使汽缸懸空而靜止。設6?如下圖，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞,活塞與汽缸壁間無摩擦，可以在缸內自由移動，汽缸壁導熱性能良好，使汽缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，那么以下結論中正確的選項是A ?假設外界大氣壓增大，那么彈簧將壓縮一些B ?假設外界大氣壓增大，那么汽缸的上底面距地面的高度將增大C ?假設氣溫升高，那么活塞距地面的高度將減小

6、F = G總，彈D ?假設氣溫升高，那么汽缸的上底面距地面的高度將增大 答案D 解析 對汽缸、活塞及汽缸內氣體組成的整體分析如圖甲，貝 U:簧的彈力F與整體的重力G總平衡。所以彈簧的形變量恒定，不會因外界大氣壓po及溫度T的變化而變化，應選項 A、C錯誤；對汽缸分析，如圖乙，那么 pS= poS + Mg,所以p= po+晉。在po恒定時，理想氣體的壓強p也不會變化，當溫度升高時，氣體的體積也會增大 V二恒量，此時汽缸的底部距地面的高度就會增加 ,選項D正確；當外界大氣壓po增加時，封閉氣體的壓強p也增大，當溫度保持不變時，由卩2=恒量可知，體積必減小，所以缸底距地面高度應減小，故B錯誤<

7、;: iI甲乙7?>如下圖為一定質量的理想氣體沿著所示的方向發生狀態變化的過程，那么壓強減小該氣體壓強變化是B .從狀態d到狀態a，壓強不變C.從狀態a到狀態b，壓強增大D .從狀態b到狀態c，壓強不變答案AC解析在V-T圖象中，過原點的直線表示等壓線，直線的斜率越大，氣體的 壓強越A .從狀態c到狀態d，小，分別做過a、b、c、d四點的等壓線，那么有pb>pc>pd>pa，故A、C正確。8.在甲、乙兩個相同的密閉容器中分別裝有等質量的同種氣體，甲、乙容器中氣體的壓強分別為p甲、p乙，且p甲<p乙。貝V A. 甲容器中氣體的溫度高于乙容器中氣體的溫度B. 甲容器中

8、氣體的溫度低于乙容器中氣體的溫度C. 甲容器中氣體分子的平均動能小于乙容器中氣體分子的平均動能D. 甲容器中氣體分子的平均動能大于乙容器中氣體分子的平均動能罕的數答案 BC解析 由于甲、乙兩局部氣體所含分子數相同，且又是同種氣體，那么值相同，兩容器相同，那么 V甲二V乙，貝IT甲vT乙，A錯誤，B正確；T= a Ek,貝U Ek甲v E k乙，C正確，D錯誤。9?如下圖，用彈簧秤拉著一個薄壁平底玻璃試管，將它的開口端向下插入水銀槽中，由于管內有一局部空氣，此時試管內水銀面比管外水銀面高h。假設試管本身的重力與管壁的厚度不計，此時彈簧秤的讀數A ?等于進入試管內的H高水銀柱的重力B ?等于外部大

9、氣壓與內部空氣對試管平底局部的壓力之差C.等于試管內高出管外水銀面的h高水銀柱的重力D ?等于上面A、C所述的兩個數值之差答案BC解析取試管平底局部為研究對象，有 PS+尸彈=卩0$,彈簧秤對試管的拉力F彈=poS pS，故B正確；而試管內圭寸閉氣體的壓強 p= po p gh代入上式得F 彈=poS po p gS= p ghS 故 C 正確。銀柱，中間封有一段空氣。那么h的水10如下圖，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為A ?彎管左管內外水銀面的高度差為 hB ?假設把彎管向上移動少許，那么管內氣體體積增大C.假設把彎管向下移動少許，右管內的水銀柱沿管壁上升D ?假設環境溫度

10、升高，右管內的水銀柱沿管壁上升答案ACD解析 由題意知，管內壓強p= po + p gh保持不變，由理想氣體狀態方程 罕=C, 得T不變時，V不變，T變大，那么V變大。第U卷非選擇題，共6。分 二、填空題此題共3小題，每題5分，共15分。把答案直接填在橫線上11.水底深5 m處的溫度為7 C水面的溫度為27 C,有一氣泡從水底部緩 慢上升到 水面，大氣壓強為1.0X 105 Pa, g取10 m/s2,那么氣泡上升到水面時 的體積是原來 體積的 咅。結果保存一位小數答案1.6解析 研究對象是該氣泡，由于是水，所以氣體壓強單位用Pa。在水底時，設體積為 V1,壓強 p 仁 po+ p glh1.

11、0X 105 Pa+ 0.5X 105=280 K;在水面時，體積為 Pa= 1.5X 105 Pa,溫度T1據氣體狀態方程氣豐二pTV2, V2_p1T2_ 1.5X 10嘆300_45V1_ p2T 廠 1.0X 105X 280_28V2,壓強 p2= p0= 1.0X 105 Pa,溫度 T2 = 300 K。根12如下圖，一個底面積為S的汽缸內，用活塞封住一定質量的理想氣體，活塞上面放一個物體，活塞和物體的總質量為m,活塞與汽缸壁間摩擦不計，大氣壓強為P。，重力加速度為g。開始時活塞靜止，缸內氣體溫度為T1，給缸內氣體加熱，使缸內氣體溫度升高到T2,然后把活塞位置固定住。再讓缸內氣體

12、溫度下降到T1,這時氣體壓強為。IIIIIVT1_L mg答案T2 p0+ S解析 根據題意分兩個過程，先是等壓膨脹，然后是等容降溫，初態，溫度T1,體積V1,壓強p1_ p0+闇；溫度升至T2時的中間態，溫度T2,體積V2,壓 強p2_ P1 o壓強不變時，體積與溫度的關系總_ T2，V2>V1，保持體積V2不變,再降溫到T1的狀態，溫度T3_ T1,壓強為P3,那么管_Y，所以P3_ *P2_ YP0 +晉。13如圖為一定質量理想氣體的壓強P與體積V關系圖象，它由狀態A經等容 過程到狀態B,再經等壓過程到狀態 Co設A、B、C狀態對應的溫度分別為Ta、Tb . Tc,請完成卞列關系式

13、。b!打f1BCTaTb, Tb"fTca 填或b = 答案><解析A B為等容變化，根據查理定律：Ta=衆，PBV PA,所以TbV Ta; B CVB VC為等壓變化，根據蓋一呂薩克定律： C , Vc>VB所以TC>TBO三、論述、計算題此題共5小題，共45分。解容許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14. 7分如下圖，汽缸懸掛在天花板上，缸內封閉看一定質量的氣體A，汽缸質量為M，活塞的橫截面積為S，質量為m，活塞與缸體間摩擦不計，外界 大氣壓為po,重力加速度為g,求氣

14、體A的壓強pA答案po-解析 對活塞進行受力分析，如下圖，活塞受三個力作用而平衡，由力的 平衡條件可得:mg pS , p'15. 9分如下圖，重Gi的活塞a和重G2的活塞b,將長為L的氣室分成體 積比為 仁2的A、B兩局部，溫度是127 C，系統處于平衡狀態，當溫度緩慢地 降到27T時系統到達新的平衡，求活塞a、 b移動的距離活塞與氣室壁的摩擦不計答案L L12 4設b向上移動y,由1/LS gL X S400= goo，a向上移動x,因為兩個氣室都做等壓變化，所以解析蓋呂薩克定律有：對于A至系統:2 23LS gL y+ x S對于B至系統：400= goo ,解得：x=12 ,

15、y= 4。16. 9分如下圖，一開口汽缸內盛有密度為 p的某種液體；一長為I的粗細均勻的小瓶底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露出液面的局部和進入小瓶中液柱的長度均為4。現用活塞將汽缸封閉圖中未畫出，使活塞緩慢向下運動，各部 分氣體 的溫度均保持不變。當小瓶的底部恰好與液面相平時，進入小瓶中的液柱 長度為2，求 此時汽缸內氣體的壓強。大氣壓強為 po,重力加速度為go答案2P。+即3解析設當小瓶內氣體的長度為gl時，壓強為pi;當小瓶的底部恰好與液面 相平時，瓶內氣體的壓強為P2,汽缸內氣體的壓強為P3O、1依題意P1 = po+2 p g小瓶內氣體溫度不變，由玻意耳定律3I丄一P1"4

16、S= p2 I 2 S 式中S為小瓶的橫截面積。31聯立兩式，得p2 =3 po + p g1又有 p2=p3+2 p g?聯立式，得P3 = 2po+pgl17. 1O分如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管，下部有長|1 = 66 cm的水銀柱，中間圭寸有長12= 6.6 cm的空氣柱，上部有長13= 44 cm的水銀柱，此時 水 銀面恰好與管口平齊。大氣壓強為po = 76 cmHg。如果使玻璃管繞底端在 豎直平面內緩慢地轉動一周，求在開口向下和轉回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉動過程中沒有發生漏氣。答案 12 cm 9.2 cm解析 玻璃管開口向上時，空氣

17、柱的壓強為pi = po+ p g 式中p和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一局部會流出，封閉端會有局部真空。設此時開口端剩下的水銀柱長度為X,那么P2= p gl, P2+ p gApo式中p2為管內空氣柱的壓強。由玻意耳定律得pi(Sl2) = p2(Sh)式中h是此時空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積。由式和題給條 件得h =12 cm 從開始轉動一周回到原來位置后，設空氣柱的壓強為P3,那么p3= po+ p g 整個過程溫度不變，由玻意耳定律得pi(Sl2) = p3(Sh' )?式中h'是此時空氣柱的長度。由式得h' =9

18、.2 cm。18. (10分)如圖，兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內壁光滑，其下部由體積 可忽 略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩 汽缸除A 頂部導熱外，其余局部均絕熱。兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣。當外界大氣壓為 po、外界和、一、1汽缸內 氣體溫度均為7 °且平衡時，活塞a離汽缸頂的距離是汽缸咼度的 4活塞b在汽缸正 中間。(1) 現通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；1(2) 繼續緩慢加熱，使活塞a上升。當活塞a上升的距離是汽缸高度的16時,求氧氣的壓強4答案(1)320 K (2)3p o解析活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣經 歷等壓過程。 設汽缸A的容積為Vo,氮氣初態體積為Vi,溫度為Ti ;末態體積 為V2，溫度為T2。按 題意，汽缸B的容積為羅