高中物理第2章 气体定律与人类生活2.1 气体的状态测试题

2.1气体的状态基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．两端开口的U型管，用两段水银封闭了一段空气，下列那个做法能使两管液面差h增大

A．环境温度升高

B．大气压强减小

C．从管口A注入水银

D．从管口B注入水银

2．关于气体的体积，下列说法正确的是（　　）

A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和

B．气体的体积与气体的质量成正比

C．气体的体积与气体的密度成反比

D．气体的体积等于气体所在容器的容积

3．2010年南非世界杯谁最火?章鱼帝保罗实至名归．来自德国奥博豪森水族馆的章鱼帝保罗7猜7中，并成就了自己本届世界杯100％的命中率．有关足球和足球比赛中存在着广泛的物理知识的应用，下列表述中正确的是

A．用打气筒向足球打气时，越打越费力是因分子间的斥力的缘故

B．通常可用二维坐标系描述主裁的位置变化

C．发出的弧线球，其位移大小可能等于路程

D．在点球大战中，发出的点球在空中运动中处于超重状态

4．如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中（即瓶中液体未流尽之前）a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强，b处气体的压强，药液进入人体的速度将如何变化（       ）

A．变大   不变   不变

B．变大  变小  变大

C．不变   不变   变小

D．变小  变小  不变

5．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A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水相对B中水面的高度差h应等于（　　）

A．0.6m B．0.8m C．1.2m D．1.5m

6．关于气体，下列说法中正确的是（　　）

A．气体的体积等于气体分子的体积之和

B．实际气体在温度不太高，压强不太低的情况下可以看作理想气体

C．高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间的斥力增大

D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强不变

7．一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断，例如从解得物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是(    )

A． B． C． D．

8．如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘20cm处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100 颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是（　　）

A．步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系

B．步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系

C．步骤②和③模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律

D．步骤①和②模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性

9．直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为

A．p、V都不变

B．V减小，p增大

C．V增大，p减小

D．无法确定

10．如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分，已知上部分气体压强等于大气压强。若水银柱所在玻璃管处开一个小孔，则短时间内（　　）

A．上部气体体积减小

B．下部分气体压强增大

C．上端水银面下降，下端水银面上升

D．上端水银面下降，下端水银面下降

11．著名的马德堡半球实验可简化成如图的示意图。设两个半球壳拼成的球形容器的半径为R，大气压强为p，球壳内抽成真空，则要使这两个半球壳分离，施加的拉力F至少为（　　）。

A． B． C． D．

12．下列不是描述气体状态参量的物理量是（　　）

A．压强 B．体积

C．质量 D．温度

13．如图所示，一个横截面积为S的内壁光滑圆筒形容器竖直固定放置，容器中静止的金属圆板A的上表面水平，下表面倾斜，下表面与水平面的夹角为。已知圆板质量为M，大气压强为，则容器内气体压强等于（　　）

A． B．

C． D．

14．如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中，平衡时水银柱的位置如图，其中，，，大气压强为，则右管内气柱的长度等于（　　）

A． B． C． D．

15．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一小段水银柱，中间封有一段空气。能使得左管内部水银面相对水银槽上升的操作是（　　）

A．环境温度降低少许 B．把弯管向右侧倾斜一点

C．把弯管竖直向上提一点 D．把弯管竖直向下压一点

二、填空题（共4题）

16．如图所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L＝19 cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压p0＝76 cmHg＝1.0×105 Pa，则A部分气体的压强pA＝______________Pa.

17．高压锅使用时，锅内压强大，温度高，食物容易煮烂。已知某高压锅的限压阀质量为0.1 kg，排气孔直径为0.3 cm，则锅内气体的压强最大可达_______Pa。若每增加，水的沸点相应增加1℃，锅内的最高温度可达_______℃。

18．（1）如图所示，是医院用于静脉注射的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室E，密封的瓶口处的软塞上插有两根细管，其中A管与大气相通，B管为输液软管，中间又有一滴壶C，而其D端则通过针头接入人体静脉。若气室E、滴壶C中的气体压强分别为pE、pC，则pE___________pC（选填“大于”“小于”“等于”）；输液过程中，在输液瓶悬挂高度与输液软管的内径确定的情况下，药液液滴的滴注速度是___________（选填“越滴越快”“越滴越慢”“恒定”）。

19．已知地球的半径，请你设计一个简单的实验，估算出包围地球的大气的总质量。要求列出实验器材，说明实验方法，写出结果的表达式。

三、综合题（共4题）

20．(1)如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板质量为m，不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则封闭在容器内的气体的压强为多少？

(2)如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？图乙应选什么为研究对象进行受力分析？

(3)如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S。现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p。（已知外界大气压为p0）

21．已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查找资料得知：月球半径，月球表面重力加速度。月球表面本来没有空气，为开发月球，某同学设想在月球表面覆盖一层大气，使月球表面附近的大气压达到。已知大气层厚度，比月球半径小得多。

(1)该同学根据上述几个物理量能估算出月球周围大气层的质量吗？若能，请估算出月球周围大气层的质量；若不能，请说明理由。

(2)假如月球周围的大气全部液化成液态且均匀分布在其表面上，估算一下月球半径将会增加多少？（已知液化空气的密度）

22．如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，静止时气柱长为l0，大气压强为p0，其他尺寸如图所示．当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l，求转动时气体的压强．(设温度不变，试管横截面积为S，水银密度为ρ)

23．如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，厚度不计．可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通。汽缸内封闭了一段高为L＝50cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为27oC，U形管内水银面高度差h1＝5cm。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，水银的密度ρ＝13.6×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)气体的热力学温度；

(2)活塞的质量m。

参考答案

1．C

2．D

3．B

4．A

5．D

6．D

7．B

8．D

9．B

10．C

11．C

12．C

13．A

14．D

15．B

16．1.25×105

17．    139.4   

18．小于    恒定   

19．气体压强计；大气对地球表面压力即为大气的重力；

20．(1) ；(2)，，汽缸；(3)

21．(1)能，；(2)63m

22．

23．(1)300K；(2)6.8kg