本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
选修3-3第八章气体
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.理想气体绝热压缩内能会增大
C.理想气体等温膨胀内能会减小
D.热量不可以从低温物体传到高温物体
2.如图,水平放置的密封气缸内被一竖直隔 ( http: / / www.21cnjy.com )板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内由一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.右边气体温度升高,左边气体温度不变
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
3.如图所示,在柱形容器中装有部分水,容器 ( http: / / www.21cnjy.com )上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管,玻璃管中有部分空气,系统稳定时,玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a,空气柱在管外水面下方的长度为b,水面上方木块的高度为c,水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F,使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块),下列说法中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.d和b都减小
B.只有b减小
C.只有a减小
D.a和c都减小
4.如图所示,a、b、c、d表示一定质量的 ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,ab的延长线过坐标原点,dc平行于纵轴,以下说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.从状态d到c,气体不吸热也不放热
B.从状态c到b,气体吸热
C.从状态a到d,气体对外做功
D.从状态b到a,气体放热
5.(多)如图是一定质量的 ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体的p-V图,气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环,A→B(图中实线)和C→D为等温过程,温度分别为T1和T2.下列判断正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.T1>T2
B.C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功
C.若气体状态沿图中虚线由A→B,则气体的温度先降低后升高
D.从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的
E.若B→C过程放热200 J,D→A过程吸热300 J,则D→A过程气体对外界做功100J
6.(单)一定质量的理想气体在某一过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能减少1.3×105J,则 此过程 ( )
A.气体从外界吸收热量2.0×105J
B.气体向外界放出热量2.0×105J
C.气体从外界吸收热量2.0×104 J
D.气体向外界放出热量6.0×104J
7.(单)一定质量的理想气体自状态 ( http: / / www.21cnjy.com )A经状态B变化到状态C,这一过程在V—T图中表示如图2所示,则下述结论错误的是 ( )
A.在过程AB中,气体压强不断变大
B.在过程BC中,气体密度不断变大
C.在过程AB中,气体对外界做功
D.在过程BC中,外界对气体做功
8.(单)下图中的四个图象是一定质 ( http: / / www.21cnjy.com )量的气体,按不同的方法由状态a变到状态b,则反映气体变化过程中从外界吸热的是 ( )
9.一定质量的理想气体经历如上右图所示的一系 ( http: / / www.21cnjy.com )列过程,aB.bC.cd和da这四段过程在p-T图上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,而cd平行于ab.由图可以判断:
( http: / / www.21cnjy.com )
A.ab过程中气体体积不断减小
B.bc过程中气体体积不断减小
C.cd过程中气体体积不断增大
D.da过程中气体体积不断增大
10.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
11.用内径很细的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压
A.偏高 B.偏低 C.相同 D.无法判断
12.一定质量的某种理想气 ( http: / / www.21cnjy.com )体分别经历下图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是 (选填A、B或C),该过程中气体的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
13.下列说法正确的是_______
A.布朗运动说明了颗粒内分子在做永不停息的无规则运动
B.随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小
C.能量既然不会减少,则能源也不会越来越少
D.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
14.如图所示,一定质量 ( http: / / www.21cnjy.com )的理想气体从状态A变化到状态B的过程中,它对外界做功为W,外界向它传递的热量为Q。此过程中气体分子平均动能 (选增“增大”、“不变”或“减小”) ,W与Q满足的关系是 。
15.封闭在汽缸内的一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,说法正确的是
A.气体的密度增大
B.气体的压强增大
C.气体分子的平均动能减小
D.气体分子的平均动能增大
16.一定质量的理想气体经过一系列过程,如图.下列说法中正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.c→a过程中,气体内能增大,体积变小
B.b→c过程中,气体压强不变,体积增大
C.c→a过程中,气体压强增大,体积变小
D.a→b过程中,气体体积增大,压强减小
17.一定质量的理想气体分别在T1、T ( http: / / www.21cnjy.com )2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态,则_________.21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com )
A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大
B.A到B的过程中,气体内能增加
C.A到B的过程中,气体从外界吸收热量
D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
18.一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示,在这一过程中,下列表述正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.气体在a状态的内能比b状态的内能大
B.气体向外释放热量
C.外界对气体做正功
D.气体分子撞击器壁的平均作用力增大
19.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.状态b的压强大于状态c的压强
B.状态a的压强大于状态b的压强
C.从状态c到状态d,体积减小
D.从状态a到状态c,温度不变
20.如图所示,一端开口、另一端封闭的 ( http: / / www.21cnjy.com )玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体,保持温度不变,把管子以封闭端为圆心,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,可用来说明气体状态变化的p-V图像是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
21.下列说法正确的是
A.理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大
B.一定质量的理想气体,体积减小时单位体积内的分子数增多,气体的压强一定增大
C.压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体,其内能一定增加
D.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能都随分子间距离的增大而减小
22.在大气中,空气团竖直运动经过 ( http: / / www.21cnjy.com )各气层的时间很短,因此,运动过程中空气团与周围空气热量交换极少,可看作绝热过程.潮湿空气团在山的迎风坡上升时,水汽凝结成云雨,到山顶后变得干燥,然后沿着背风坡下降时升温,气象上称这股干热的气流为焚风.(大气压强随高度的增加而减小)空气团沿背风坡下降时,下列描述其压强p随体积V变化关系的图象中,可能正确的是( )
(图中虚线是气体的等温线).
23.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ ,现设法使其温度升高同时压强减小,达到平衡状态Ⅱ,则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程【出处:21教育名师】
A.气体分子的平均动能必定减小
B.单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C.气体的体积可能不变
D.气体必定吸收热量
24.如图所示,导热性能良好的气缸内用活 ( http: / / www.21cnjy.com )塞封闭一定质量的理想气体,内壁光滑的气缸固定不动,外界温度恒定,一条细线左端连接在活塞上,另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上,开始时活塞静止,现不断向小桶中添加细砂,使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出气缸),则在活塞移动过程中正确的说法是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.气缸内气体的压强变小
B.气缸内气体的分子平均动能变小
C.气缸内气体的内能不变
D.此过程中气体从外界吸收的热量全部用来对外做功,此现象违背了热力学第二定律
25.一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是
A.A→B温度升高,压强不变
B.B→C体积不变,压强变大
C.C→D体积变小,压强变大
D.D点的压强比A点的压强小
26.如图所示,气缸内盛有一定质量的 ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气。现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法中正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.气体从单一热源吸热,并全部用来对外做功,因此该过程违反热力学第二定律
B.气体是从单一热源吸热,但并未全部用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律
C.气体是从单一热源吸热,并全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
D.上述三种说法都不对
27.一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×104J,气体对外界做功1.0×104J,则该理想气体的
A.温度降低,密度增大 B.温度降低,密度减小
C.温度升高,密度增大 D.温度升高,密度减小
28.如图所示,一根竖直的弹簧支持着一 ( http: / / www.21cnjy.com )倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动,缸壁导热性能良好。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同,则下列结论中正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.若外界大气压强增大,则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压强增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大
C.若气温升高,则活塞距地面的高度将减小
D.若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大
29. 如图所示是理想气体经历的两个状态变化的p-T图象,对应的p-V图象应是
( http: / / www.21cnjy.com )
30. 某种气体在不同温度下的 ( http: / / www.21cnjy.com )气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ,TⅡ,TⅢ,则www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
A.TⅠ>TⅡ>TⅢ
B.TⅢ>TⅡ>TⅠ
C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ
D.TⅠ=TⅡ=TⅢ
31.关于热现象和热学规律,下列说法中 ( http: / / www.21cnjy.com )正确的是( )(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显
C.一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大
D.一定温度下,饱和汽的压强是一定的
E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势www-2-1-cnjy-com
32.图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系”的实验装置图.粗细均匀的弯曲玻璃管的管插入烧瓶,管与玻璃管下部用橡胶管连接,管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内.开始时,、内的水银面等高,外界大气压恒定,下列判断正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.保持、两管不移动,若烧瓶内气体温度降低,则瓶内气体密度增大,对外做正功
B.保持、两管不移动,若烧瓶内气体温度降低,则管中水银柱将升高
C.若烧瓶内气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将管向下移动
D.若烧瓶内气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将管向上移动
33.一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的:
A.体积一定增大,内能一定改变
B.体积一定减小,内能一定保持不变
C.压强一定增大,内能一定改变
D.压强一定减小,内能一定不变
34.下列说法中正确的是
A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,仅与单位体积内的分子数有关
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动
C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大
35.对一定质量的气体,下列说法中正确的是 ( )
A.温度升高,压强一定增大
B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大
C.压强增大,体积一定减小
D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大
36.下列说法正确的是 ( )
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小
D.单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
37.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下 ( http: / / www.21cnjy.com )的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是 ( )
A.p1 =p2,V1=2V2,T1= T2 B.p1 =p2,V1=V2,T1= 2T2
C.p1 =2p2,V1=2V2,T1= 2T2 D.p1 =2p2,V1=V2,T1= 2T2
38.(2014 盐城三模)一定质量的理想气体,保持温度不变,压缩气体,则( )
A.气体分子的平均速率增大
B.每个气体分子的动能都不变
C.容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力增大
D.气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加
39.(2014 江苏二模)下列关于气体的压强说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体温度不断升高,其压强一定不断增大
B.一定质量的理想气体体积不断减小,其压强一定不断增大
C.大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强
D.气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关
40.(4分)下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分,选不全得2分,错选或多选得0分)。
A.分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
B.物体的温度升高时,分子的平均动能将增大
C.物体吸热时,它的内能一定增加
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
评卷人 得分
二、多选题
41.下图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
42.一定质量的理想气体经过一系列过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程中,气体体积增大,压强减小
B.过程中,气体压强不变,体积增大
C.过程中,气体压强增大,体积变小
D.过程中,气体内能增大,体积不变
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
三、填空题
43.若一气泡从湖底上升到湖 ( http: / / www.21cnjy.com )面的过程中温度保持不变,则在此过程中,若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是_________J气泡到达湖面后,气泡中的气体温度上升,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了________J.21教育网
44.如图所示是一定质量的理想气体沿直 ( http: / / www.21cnjy.com )线ABC发生状态变化的p-V图像。已知A→B过程中,理想气体内能变化量为25J,吸收的热量为50J,则该过程气体对外界做功为 J,A→C过程气体吸收热量为 J。【来源:21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com )
45.下列说法正确的是_______(选对l个给2分,选对2个给3分,选对3个给4分,每选错1个扣2分,最低得分为0分),
A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化
B.足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,虽然温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变
46.(选修模块3-3)(12分)
(1)如图甲所示是一平面上晶体物质微粒 ( http: / / www.21cnjy.com )的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,由此得出晶体具有 的性质。如图乙所示,液体表面层分子间距离大于分子平衡距离r0,因此表面层分子间作用表现为吸引力,这些力的宏观表现就是液体的表面张力,表面张力的方向与液面____ (选填“平行”或“垂直”)。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)一定质量的理想气体经历如图所示的A ( http: / / www.21cnjy.com )→B、B→C、C→A三个变化过程,设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB,已知TA=300 K,则TB =______K;气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,则此过程中气体内能是增加了_______J.
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)已知二氧化碳摩尔质量为M ,阿伏加德罗 ( http: / / www.21cnjy.com )常数为N A ,在海面处容器内二氧化碳气体的密度为ρ 。现有该状态下体积为V 的二氧化碳,则含有的分子数为_________。实验表明,在2500m深海中,二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体。将二氧化碳分子看作直径为D的球,则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为_________。
47.(1)如图所示是一定质量的理想 ( http: / / www.21cnjy.com )气体沿直线ABC发生状态变化的p V图像.已知A→B的过程中,理想气体内能变化量为250J,吸收的热量为500J,则由B→C的过程中,气体温度 (选填“升高”或“降低”),放出热量 J.
(2)在1atm、0℃下,1mol理想 ( http: / / www.21cnjy.com )气体的体积均为22.4L.若题(1)中气体在C时的温度为27℃,求该气体的分子数(结果取两位有效数字).阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol 1.
( http: / / www.21cnjy.com )
48.图为一定质量理想气体的压强p与体积 ( http: / / www.21cnjy.com )V的关系图像,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则TA=______ TC. 从状态B到状态C过程气体________热(填“吸”、“放”).
( http: / / www.21cnjy.com )
49.如图所示,竖直放置的粗细均匀 ( http: / / www.21cnjy.com )的U形管,右端封闭有一段空气柱,两管内水银面高度差为h=19 cm,封闭端空气柱长度为L1=40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平,(设外界大气压强p0=76 cmHg,空气柱温度保持不变)试问:
( http: / / www.21cnjy.com )
①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱?此时封闭端空气柱的长度是多少?
②注入水银过程中,外界对封闭空气做________(填“正功”“负功” 或“不做功”),气体将______(填“吸热”或“放热”).
50.若一定质量的理想气体分别按下图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是 _______(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (增“增加”、“减少”或 “不变”)
( http: / / www.21cnjy.com )
51.粗细均匀的水平玻璃管内用一段水银 ( http: / / www.21cnjy.com )柱封闭了两段空气柱A和B,开始时A中气体的温度比B中气体的温度高。现使两部分气体同时升高相同的温度,则水银柱将向 移动。(填“右” 或“左”)
52.如图所示。是一定质量的 ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体,由状态A经状态B变化到状态C最后又回到初始状态A的P—T图像。上述变化过程中,气体吸热的过程是 过程,气体对外做功的过程是 过程。
( http: / / www.21cnjy.com )
53.某自行车轮胎的容积为 ( http: / / www.21cnjy.com )Vo里面已有压强为P0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到P,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是P0,体积为 的空气。
54.(6分)一空的铝制易拉罐开口向下浸没 ( http: / / www.21cnjy.com )在恒温游泳池的水中,现将易拉罐缓慢下压,关于罐内空气(可视为理想气体),下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A .内能增大 B. 压强增大
C.分子间的平均距离减小 D.对外界做功
E.向外界放热
55.(5分)关于一定量的理想气体,下列说法 ( http: / / www.21cnjy.com )正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分).
A. 气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积
B. 只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高
C. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
D. 气体从外界吸收热量,其内能不一定增加
E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
56.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变 ( http: / / www.21cnjy.com )化到状态B,再由状态B变化到状态C,在由状态A变化到状态B的过程中,气体内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”),状态由A到B再到C的整个变化过程中,气体 热量(选填“吸收”或“放出”);
( http: / / www.21cnjy.com )
57.一定质量的理想气体,从初始状态A经状态B、C再回到状态A,变化过程如图所示,其中A到B曲线为双曲线.图中V0和P0为已知量.
( http: / / www.21cnjy.com )
①从状态A到B,气体经历的是(选填“等温”“等容”或“等压”)过程;
②从B到C的过程中,气体做功大小为;
③从A经状态B、C再回到状态A的过程中,气体吸放热情况为____(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。
58.(6分)一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其图象如图所示,下列判断正确的是 。(填正确答案标号,选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得0分)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.A、b和c三个状态中,状态 a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
59.①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化,变化顺序为a→b→c→d,图中坐标轴上的符号p指气体压强,V指气体体积,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属于等温变化过程的是________,在b→c的变化过程中气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”).
评卷人 得分
四、计算题
60.随着夏日来临,路面温度 ( http: / / www.21cnjy.com )升高,当汽车轮胎与路面反复摩擦后轮胎温度会急剧升高,导致轮胎内气体温度升高,由此使胎内气压升高,有可能造成爆胎的危险.查资料得知:胎内气压最高不能超过3.0×105Pa,胎内气体温度最高可达到87℃,则当车停在车库时胎内气体的压强不应超过多少 已知车停在车库时胎内气体温度为27℃,胎内气体可视为理想气体,且体积不变.
61.如图所示,一粗细均匀的玻璃 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶水平放置,瓶口处有阀门K,瓶内有A、B两部分用一活塞分开的理想气体.开始时,活塞处于静止状态,A、B两部分气体长度分别为2L和L,压强均为P.若因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整个过程中气体温度不变,瓶口处气体体积可以忽略.当活塞向右缓慢移动的距离为0.5L时,(忽略摩擦阻力)求此时:
①A中气体的压强;
②B中剩余气体与漏气前B中气体的质量比.
62.如图所示,足够长的圆柱形气缸竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com ),其横截面积为S=1×10-3m2,气缸内有质量m=2kg的活塞,活塞与气缸壁封闭良好,不计摩擦。开始时活塞被销子K销于如图位置,离缸底L1=12cm,此时气缸内被封闭气体的压强为P1=1.5×105 Pa,温度为T1=300K。外界大气压为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2。
( http: / / www.21cnjy.com )
①现对密闭气体加热,当温度升到T2=400K,其压强P2多大?
②若在此时拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,气缸内气体的温度降为T3=360K,则这时活塞离缸底的距离L3为多少?
③保持气体温度为360K不变,让气缸和 ( http: / / www.21cnjy.com )活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动,为使活塞能停留在离缸底L4=16cm处,则求气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小及方向。
63.如图所示为一下粗上细且上端开 ( http: / / www.21cnjy.com )口的薄壁玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22 cm。大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为57℃。求:
①若缓慢降低气体温度,降低至多少开尔文时,所有水银全部进入粗管内;
②若温度降低至237K,气体的长度为多少;
64.(12分)如图所示,柱形容 ( http: / / www.21cnjy.com )器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了ΔT;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处,已知大气压强为p0.求气体最后的压强与温度.
65.一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置, ( http: / / www.21cnjy.com )左端封闭,右端(足够长)开口向上,左端封有一定质量的理想气体,初始状态左右两管水银面相平,如图所示.封闭气体的温度为27℃,大气压强为75cmHg.求:
①若沿右侧管壁缓慢加入5cm长的水银柱并与下方的水银合为一体,为使封闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?
②此过程封闭气体分子的平均动能(选填“增大”或“减小”), 气体将 (选填“吸热”或“放热”)
66.(12分)如图所示,一个内壁 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑的圆柱形汽缸,高度为L、底面积为S,缸内有一个质量为m的活塞,封闭了一定质量的理想气体.温度为热力学温标T0时,用绳子系住汽缸底,将汽缸倒过来悬挂起来,汽缸处于竖直状态,缸内气体高为L0.已知重力加速度为g,大气压强为p0,不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦,求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离,缸内气体的温度至少要升高到多少?
(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸,缸内气体压力对活塞做功多少
(3)当活塞刚要脱离汽缸时,缸内气体的内能增加量为ΔU,则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少?
67.(14分)如图所示,一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸,高为H,中间有一薄活塞,用一劲度系数为k的轻弹簧吊着,活塞重为G,与汽缸紧密接触,不导热且气体是同种气体,且质量、温度、压强都相同时,活塞恰好位于汽缸的正中央,设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计,汽缸内初始压强为,温度为。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)弹簧原长
(2)如果将汽缸倒置,保持汽缸Ⅱ部分的温度不变,使汽缸Ⅰ部分升温,使得活塞在汽缸内的位置不变,则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少
68.(14分)如图(a)所示,内壁 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积S=2.0×10-5m2的活塞封闭一定质量的气体,气柱长度l0=20cm,压强与大气压强相同。缓慢推动活塞,当气柱长度变为l=5cm时,求:(大气压强p0=1.0×105Pa,环境温度保持不变)
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)玻璃管内气体的压强p
(2)作用在活塞上的推力大小F
(3)在图(b)中画出推动活塞过程中,气体经历的状态变化过程
69.(10分)氧气瓶在车间里充气时压 ( http: / / www.21cnjy.com )强达1.5×107Pa,运输到工地上发现压强降为1.2×107Pa,已知在车间里充气时的温度为18℃,工地上的气温为-30℃,试利用所学知识判断氧气瓶在运输途中是否漏气?
70.(9分)如图,一上 ( http: / / www.21cnjy.com )端开口、下端封闭的细长玻璃管,上部有长24 cm的水银柱,封有长12cm的空气柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=76 cmHg,如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180°,求在开口向下时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中气体温度保持不变,没有发生漏气。
71.如图所示,U形管左端封闭,右 ( http: / / www.21cnjy.com )端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱,左右两管水银面高度差为36 cm,外界大气压为76 cm Hg。若给左管的封闭气体加热,使管内气柱长度变为30 cm,则此时左管内气体的温度为多少
( http: / / www.21cnjy.com )
72.倾角为的无限长光滑斜面固定在水平面上,一密闭容器封闭一定质量的气体静止放置在斜面上,质量为的活塞把气体分成体积相等的A、B两部分,若活塞与容器接触良好,且活塞的截面积为s,重力加速度为g,PA为活塞静止时的A部分气体的压强。现释放容器,当活塞相对容器静止时,求A、B两部分气体的体积之比。
( http: / / www.21cnjy.com )
73.某同学估测室温的装 ( http: / / www.21cnjy.com )置如图所示。气缸导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积V1=66mL,将气缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60mL。不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105Pa。
( http: / / www.21cnjy.com )
①室温是多少
②上述过程中,外界对气体做的功是多少
74.如图,质量为M的导热性能极好 ( http: / / www.21cnjy.com )的气缸,高为L,开口向上置于水平地面上,气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t1、大气压为p0,此时气柱高度为l,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,重力加速度为g。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面,则需要施加的最小力F1多大?
(2)将气缸固定在地面上,如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,求在顶端处,竖直拉力F2的大小。
(3)如果外界温度由t1缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,则此时外界温度为多少摄氏度?
75.如图所示,竖直放置的圆柱形 ( http: / / www.21cnjy.com )气缸内有一质量为m的活塞,可在气缸内作无摩擦滑动,活塞下方封闭一定质量的气体。已知活塞截面积为S,大气压强为p0,气缸内气体的热力学温度为T0,重力加速度为g。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若保持温度不变,在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小1/3,这时气体的压强和所加重物的质量M。
(2)在加压重物的情况下,要使气缸内的气体恢复到原来体积,应对气体加热,使气体温度升高到多少摄氏度?
76.一艘潜水艇位于水面下h=200m处,艇上有一个容积V1=2m的钢筒,筒内贮有压强p1=200p0。的压缩空气,其中p0为大气压,p0=1xl0 Pa。已知海水的密度=lxl0kg/m,重力加速度g=l0,设海水的温度不变。有一个与海水相通的装满海水的水箱,现在通过细管道将钢筒中部分空气压入该水箱,再关闭管道,水箱中排出海水的体积为V2=l0m,此时钢筒内剩余空气的压强为多少个大气压?
77.如图所示,可沿气缸壁自由活动 ( http: / / www.21cnjy.com )的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时B内充有一定量的气体,A内是真空。B部分高度为L1=0.1m、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少 (设气缸和外界导热良好,气体温度保持不变)
( http: / / www.21cnjy.com )
78.如图,长L=100c ( http: / / www.21cnjy.com )m,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时,长L0=50cm的空气柱被水银封住,水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p0=75cmHg。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)插入水银槽后管内气体的压强p;
(2)管口距水银槽液面的距离H。
79. 如图所示,一定质量的理 ( http: / / www.21cnjy.com )想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量。
( http: / / www.21cnjy.com )
80.(9分)如图所示,一根粗细均匀、内壁光 ( http: / / www.21cnjy.com )滑、竖直放置的玻璃管上端密封,下端封闭但留有一气孔与外界大气相连.管内上部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体).设外界大气压强为p0,活塞因重力而产生的压强为0.5p0.开始时,气体温度为T1.活塞上方气体的体积为V1,活塞下方玻璃管的容积为0.5V1.现对活塞上部密封的气体缓慢加热.求:
①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度;
②当气体温度达到1.8T1时气体的压强.
81.如图所示,U形管右管内径为左管内径的倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为 76 cmHg。
①现向右管缓慢补充水银,并保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?
②在①的目的达到后,停止补充水银,并给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为多少?
82.如图所示,两端开口的U形玻璃管 ( http: / / www.21cnjy.com )两边粗细不同,粗管B的横截面积是细管A的3倍.两管中水银面与管口距离均为8cm,大气压强为P0=75cmHg.现将两管口均封闭,保持B内气体温度不变,使A内封闭气体的温度从t=27℃开始缓慢升高,直至两管中水银面高度差为8 cm,求使A内气体应升高到的温度。
( http: / / www.21cnjy.com )
83.如图所示,内径粗细均匀的U形管,右侧B管上端封闭,左侧A管上端开口,管内注入水银,并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞,使两管中均封入L=25cm的空气柱,活塞上方的大气压强为=76cmHg,这时两管内水银面高度差h=6cm.今用外力竖直向上缓慢地拉活塞,直至使两管中水银面相平.设温度保持不变,则:A管中活塞向上移动距离是多少?
( http: / / www.21cnjy.com )
84.(10分)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S。开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,求:21世纪教育网版权所有
( http: / / www.21cnjy.com )
①外界空气的温度是多少?
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?
85.如图所示,气缸放置 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,气缸全长为21 cm,大气压强为1×105 Pa,当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.(g取10 m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,计算结果保留三位有效数字)
( http: / / www.21cnjy.com )
①将气缸倒过来放置,若温度上升到27 ℃,求此时气柱的长度.
②汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度.
86.如图所示,导热良好的薄壁气缸放 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。
( http: / / www.21cnjy.com )
①若固定气缸在水平面上,当环境温度缓慢升高到57℃时,气体压强为多少?
②若气缸放在光滑水平面上不固定,当环境温度缓慢升高到57℃时,气缸移动了多少距离?
③保持②的条件不变下,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?21cnjy.com
87.如图所示,导热性能良好的气缸放置 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度不计。当环境温度为27℃时,活塞封闭的气柱长10cm。若将气缸倒过来放置,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,大气压强为P=1×105Pa,气缸足够长。
( http: / / www.21cnjy.com )
①将气缸倒过来放置并稳定后,求此时气柱的长度;
②分析说明上述过程气体压强变化的微观原因。
88.如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一 ( http: / / www.21cnjy.com )定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距气缸底高度h1 = 0.50 m。给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2 = 0.80 m处。上述过程中缸内气体吸收Q = 450 J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10-3 m2,大气压强p0 = 1.0×105 Pa。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)此过程中缸内气体增加的内能ΔU为多少?
(2)此后,若保持气缸内气体温度不变,让活塞最终还要稳定在距气缸底高度h1=0.50m处,需要在轻质活塞上放一个质量为多大的重物?
89.如图1所示,左端封闭、内径相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长。已知大气压强为p0=75cmHg。
( http: / / www.21cnjy.com )
i.若将装置翻转180o,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图2所示。当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;
ii.若将图1中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度。
90.一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内,如图所示,活塞的质量为m=30Kg,横截面积为S=100cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气。开始时使气缸水平放置,连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度.经测量大气压强P0=1.0×105Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立起,稳定后活塞下移,整个过程外界温度不变。求气缸竖直放置时的压强,并判断能否求解弹簧的劲度系数。2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com )
91.如图所示,用轻质活塞在汽缸内封闭一定质 ( http: / / www.21cnjy.com )量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50 m,气体的温度t1=27 ℃.给汽缸缓慢加热至t2=207 °C,活塞上升到距离汽缸底某一高度h2处,此过程中缸内气体增加的内能ΔU=300 J.已知活塞横截面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0 =1.0×105 Pa.求:
①活塞距离汽缸底h2;
②此过程中缸内气体吸收的热量Q.
92.如图所示,一直立的气缸用 ( http: / / www.21cnjy.com )一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S。气体最初的体积为V0,气体最初的压强为P0/2.;气缸内壁光滑且气缸是导热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后活塞停在B处。设周围环境温度保持不变。已知大气压强为
P0,,重力加速度为g,求:活塞停在B点时活塞下落的距离h。
( http: / / www.21cnjy.com )
93.如题图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器可感知管中的空气压力,从而控制进水量.若进水前细管内空气的体积为,压强为,当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变),被封闭空气的压强变为时(>1).求:细管内进水的体积.
( http: / / www.21cnjy.com )
94.如图,喷雾器内有一定体积的水,初始时上部封闭有压强为、体积为的空气.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入压强为、体积为的空气(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).
( http: / / www.21cnjy.com )
①当水面上方被封气体温度与外界温度相等时,求气体压强.
②打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”?
95.(6分)如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器可感知管中的空气压力,从而控制进水量.若进水前细管内空气的体积为,压强为,当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变),被封闭空气的压强变为时(>1).求:细管内进水的体积.
( http: / / www.21cnjy.com )
96.如图所示,一圆柱形绝热气缸竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
( http: / / www.21cnjy.com )
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。
97.(8分)如图所示,上端 ( http: / / www.21cnjy.com )开口的光滑圆形气缸竖直放置,活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸体内气体的压强等于大气压强为p0,活塞因重力而产生的压强为0.2p0,气体起始温度为300K,现缓慢加热气缸内气体,求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)温度为多少时活塞开始离开ab?
(2)当温度缓慢升为多少时,活塞活塞离缸底80cm?
98.(13分)一定质量气体的体积是20L时,压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时,压强为多大?设气体的温度保持不变。
99.(2014 盐城三模)我国一些地区空气 ( http: / / www.21cnjy.com )污染严重,出现了持续的雾霾天气,有人受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,设每人1min内呼吸16次,每次吸入1.0×105Pa的净化空气500mL,每个桶能装1.0×106Pa的净化空气20L,如果这些空气可以全部被使用,不考虑温度的变化,估算每人每天需要吸多少桶净化空气.
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
五、实验题
100.(8分)为了“探究气体等温变化的规 ( http: / / www.21cnjy.com )律”,某学习小组,设计了如下实验,如图所示,用粗细均匀的U型管封闭一定质量的空气,右端开口,可通过右端口添加液体来改变压强,测量左端空气柱长度,来得到不同压强下,空气的体积。已知外界大气压为76 cm汞柱高,图中给出了实验中,气体的两个不同的状态。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验时甲图气体的压强为________cm汞柱高;乙图气体压强为________cm汞柱高.
(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗?________(选填“正确”或“错误”).
(3)数据测量完后在用图象法处理数据时,某同 ( http: / / www.21cnjy.com )学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗?并简述理由。
101.把一个小烧瓶和一根弯成 ( http: / / www.21cnjy.com )直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内,被封空气的压强跟大气压强相等。如果不计大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
(1)关于瓶内气体,下列说法正确的有________
( http: / / www.21cnjy.com )
A.温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变
B.温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大
C.温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多
D.温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体
(2)改变烧瓶内气体的温度,测出几组体积V与 ( http: / / www.21cnjy.com )对应温度T的值,作出V—T图象如图所示。已知大气压强p0=1×105Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为_______ _J。若此过程中气体吸收热量60J,则气体的内能增加了__________J。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)已知1mol任何气体 ( http: / / www.21cnjy.com )在压强p0=1×105Pa,温度t0=0℃时,体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol,体积V1=2.24L,温度为T1=250C。试估算瓶内空气的质量。
102.(9分)简易温度计 ( http: / / www.21cnjy.com )构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接,在管中灌入液体后,将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下,调节右管的高度,使左右两管的液面相平,在左管液面位置标上相应的温度刻度,多次改变温度,重复上述操作。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)(单选题)此温度计的特点是
A.刻度均匀,刻度值上小下大
B.刻度均匀,刻度值上大下小
C.刻度不均匀,刻度值上小下大
D.刻度不均匀,刻度值上大下小
(2)(多选题)影响这个温度计灵敏度的因素有
A.液体密度 B.玻璃泡大小 C.左管内径粗细 D.右管内径粗细
(3)若管中液体是水银,当大气压变为 ( http: / / www.21cnjy.com )75cmHg时,用该温度计测得的温度值________(选填“偏大”或“偏小”)。为测得准确的温度,在测量时需__________。
103.用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:
( http: / / www.21cnjy.com )
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V-1/p图象处理实验数据,如图2所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
在实验中
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_________________________________;【版权所有:21教育】
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是___________________和____________________;
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1/p图线不过原点,则纵坐标截距表示的是________________________。
104.如图为“研究一定质量气体在压强不 ( http: / / www.21cnjy.com )变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高,外界大气压恒定不变。
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管_______(填“向上”或“向下”)移动,直至_____________。
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用 t表示气体升高的温度,用 h表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
六、简答题
105.如图所示,竖直放置的圆筒形 ( http: / / www.21cnjy.com )注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强.开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm3,气压表读数为1.1×105Pa.若用力向下推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,稳定后气压表读数为2.2×105 Pa.不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变.
①简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸放热情况;
②求活塞稳定后气体的体积;
③对该过程中的压强变化做出微观解释。
106.(12分)(2011 海南 ( http: / / www.21cnjy.com ))(1)关于空气湿度,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母.选对1个给2分,选对2个给4分;选错1个扣2分,最低得0分).
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示
D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
(2)如图,容积为V1的容器 ( http: / / www.21cnjy.com )内充有压缩空气.容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连.气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ,大气压强为PO,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变.求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1.
( http: / / www.21cnjy.com )
107.(1)下列说法正确的是 ( )
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力
B.PM2.5(指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物)在空气中的运动属于分子热运动
C.把很多小的单晶体放在一起,就变成了非晶体
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律
E.水的饱和汽压随温度的升高而增大
F.分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小
(2)一端开口的极细玻璃管开口朝 ( http: / / www.21cnjy.com )下竖直立于水银槽的水银中,初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm,系统温度27℃。因怀疑玻璃管液面上方存在空气,现从初始状态分别进行两次试验如下:
保持系统温度不变,将玻璃管竖直向上提升(开口仍在水银槽液面以下),结果液面高度差增加;将系统温度升到77℃,结果液面高度差减小。已知玻璃管内粗细均匀,空气可看成理想气体,热力学零度可认为为-273℃。求:
①实际大气压为多少cmHg?
②初始状态玻璃管内的空气柱有多长?
108.如图l所示,导热性能良好的气 ( http: / / www.21cnjy.com )缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积50 cm2,厚度l cm,气缸全长25 cm,气缸质量20 kg,大气压强为1×105Pa,当温度为17℃时,活塞封闭的气柱长10 cm。现在用一条细绳一端连接在活塞上,另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上,如图2所示。开始时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢向上移动(g取l0m/s2)
( http: / / www.21cnjy.com )
①通过计算判断气缸能否离开台面。
②活塞缓慢向上移动过程中,气缸内气体 ( http: / / www.21cnjy.com )是________(填“吸热”或放热“),气体的内能__________(填“增加”或“减少”或“不变”)
109.(8分)某次科学实验中,从 ( http: / / www.21cnjy.com )高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸,把它放在大气压强为P0=1atm、温度为t0=27oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑,容积为V=1m3,开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时,气缸内密封有温度为t=447oC、压强为P=1.2atm的理想气体,将气缸开口向右固定在水平面上,假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:
①活塞刚要向左移动时,气缸内气体的温度t1;
②最终气缸内气体的体积V1;
③在整个过程中,气缸内气体对外界 ( http: / / www.21cnjy.com ) (填“做正功”“做负功”或“不做功”),气缸内气体放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量。
( http: / / www.21cnjy.com )
110.(1)下列说法正确的是________.
A.温度可以自发地从高温物体传递到低温物体
B.分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能
C.第二类永动机不可能制成的原因是其违背了能量守恒定律
D.热量能够从低温物体传递到高温物体
(2)如图甲所示,一导热性能良好、 ( http: / / www.21cnjy.com )内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积S=2×10-3 m2、质量m=4 kg,厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105 Pa.现将汽缸竖直放置,如图乙所示,取g=10 m/s2.求:
①活塞达到卡环时的温度;
②加热到675 K时封闭气体的压强.
111.(1)根据分子动理论,对下列现象解释正确的是( )
A.花香袭人,说明分子永不停息地做无规则运动
B.海绵容易压缩,说明分子间存在引力
C.滴进水中的红墨水迅速散开,说明分子间存在斥力
D.浑浊液静置后变澄清,说明分子间既有引力又有斥力
(2)①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化,变化顺序为a→b→c→d,图中坐标轴上的符号p指气体压强,V指气体体积,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属于等温变化过程的是________,在b→c的变化过程中气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”).
②现在轿车已进入普通家庭 ( http: / / www.21cnjy.com ),为保证驾乘人员人身安全,汽车增设了安全气囊,它会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊,以保护驾乘人员.若已知爆炸瞬间气囊容量为70 L,氮气的密度ρ=1.25×102 kg/m3,氮气的平均摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N.(结果保留一位有效数字)
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:A、布朗运动是悬 ( http: / / www.21cnjy.com )浮在流体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动.故A错误;B、理想气体绝热压缩的过程中没有热交换,即Q=0,压缩气体的过程中外界对气体做功,W>0,根据热力学第一定律:△E=W+Q,可知内能会增大,故B正确;C、理想气体等温膨胀的过程中温度不变,所以内能不变,故C错误;D、在一定的条件下,热量不可以从低温物体传到高温物体;如空调.故D错误.故选B.
考点:本题考查布朗运动、热力学第一定律、热力学第二定律以及内能。
2.BC
【解析】
试题分析:当右边部分的气体加热时 ( http: / / www.21cnjy.com ),气体的温度升高,气体膨胀,挤压左边的气体,故使得左边气体的压强增大,相当于右边气体对左边气体做了功,故使左边气体的温度升高,所以选项A 错误,B正确;左边气体压强增大,选项C正确;右边气体要向左边气体做功,故右边内能的增加量小于电热丝放出的热量,选项D错误。
考点:热力学第一定律。
3.C
【解析】
试题分析:当在活塞上方施加竖直向下 ( http: / / www.21cnjy.com )、且缓缓增大的力F时,容器上方的压强增大,对于木块而言,木块上方的压强增大,其下方受到的压强也增大,故木块在水中受到的浮力不变,木块仍在原来的位置不变,c、d都不变,选项A、D错误;但当容器内气体的压强增大后,玻璃管中气体的压强增大,其体积会变小,水要进入管中一部分,管内的水量增大,使玻璃管下降一些,故a减小,b增大,选项B错误,C正确。
考点:浮力与气体的压强与体积的关系。
4.C
【解析】
试题分析:从状态d到c,温度不变,气 ( http: / / www.21cnjy.com )体的内能不变,但其压强减小,体积增大,故气体以做功,根据热力学第一定律公式△U=W+Q,所以气体需要吸收热量,选项A错误;从状态c到b,温度减小,所以气体的内能减小,压强减小,故气体可能吸热也可能向外放出热量,故选项B错误;从状态a到d,压强不变,温度升高,气体的内能增加,在这个等压过程中,气体的体积在增大,故气体对外做功,选项C正确;从状态b到a,其连线过原点,说明p与T成正比,故气体的体积不变,是等容过程,气体对外做功为0,温度升高,内能增加,故气体需要吸收热量,选项D错误。
考点:理想气体状态方程,热力学第一定律。
5.ABE
【解析】
试题分析:对于一定质量的理想气体,根据理想气体状态方程,AB段大于CD段,所以T1>T2,A项正确;CD段为等温变化,内能不变,体积减小说明外界对气体做功,而内能不变,根据热力学第一定律,气体对外放热等于外界做的功,所以B项正确;若气体状态沿图中虚线由A→B,先增大后减小,气体的温度先升高后降低,所以C项错误;BC段为等容变化,体积不变,分子密度不变,压强减小原因分子平均动能减小,所以D项错误;若B→C过程放热200 J,从C到D内能不变,D→A过程吸热300 J,AB内能不变,多出100J,D→A过程体积变大,则D→A过程气体对外界做功100 J,所以E项正确。
考点:本题考查了理想气体状态变化
6.B
【解析】
试题分析:外界对气体做功7.0×104J,,气体内能减少1.3×105J,,根据热力学第一定律,可以得出,表示气体向外界放出热量2.0×105J,B项正确;A.C.D项错误。
考点:本题考查了热力学第一定律
7.C
【解析】
试题分析:在过程AB中,为等容变化,气体对外界做功为零,所以C项正确;根据理想气体状态方程,温度升高过程中压强增大,所以A项错误;在过程BC中,为等温变化,体积减小,外界对气体做功,D项错误;一定质量的气体,体积减小,密度增大,B项错误。
考点:本题考查了理想气体状态方程
8.D
【解析】
试题分析:A项中体积减小,外界对气体做功,压强变大,气体在做等温变化,温度不变内能不变,根据热力学第一定律,可以得知Q为负值,气体一定向外界放热,A项错误;B项中体积和压强都在减小,外界对气体做功,根据理想气体状态方程,温度一定减小,内能减小,,Q为负值,气体向外放热,B项错误;C项中压强与温度成正比,气体发生等容变化,体积不变,外界做功为零,温度减小,说明内能减小,气体对外界放热,所以C项错误;D项为等温变化,内能不变,压强减小,体积一定增大,气体对外界做功,W为负值,Q一定为正值,气体吸热,所以D项正确。
考点:本题考查了热力学第一定律和理想气体方程
9.BCD
【解析】
试题分析:根据理想气体状态方程分析可知,在P-T图象中,图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积,斜率越大体积越小;ab为过坐标原点的一条倾斜直线,a到b为等容过程,即Va=Vb,A错误;b到c图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大,体积越来越小,即Vb>Vc,B正确;c到d图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小,体积越来越大,即Vc<Vd,C正确;d到a图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小,体积越来越大,即Vd<Va,D正确;故选BCD。
考点:理想气体状态方程、气体图象。
10.AD
【解析】
试题分析:根据理想气体状态方程(常数),体积和压强不变,则温度不变,而一定质量的理想气体的内能只跟温度有关,气体的内能不变,所以A项正确;气体的内能不变,则温度不变,压强和体积有可能变化,所以B项错误;若气体的温度不断的升高,则压强和体积的乘积不断的增大,压强不一定不断增大,还和体积有关,所以C项错误;气体温度升高1K时,内能的增加量相等.对于等容过程,气体不做功,吸收的热量等于内能的增加,等压过程,温度升高,体积增大,气体对外做功,吸收的热量等于内能的增加量与做功大小之和,所以等压过程所吸收的热量多,吸收热量的多少与气体经历的过程有关,所以D项正确。
考点:本题考查了理想气体状态方程
11.B
【解析】
试题分析:水银与玻璃是不浸润的,水银气压计中的水银面是凸形弯月面:弯月面和玻璃管接触的交界处的表面张力有一个竖直向下的分力,因而产生了一个附加压强。附加压强和水银柱产生的压强同向。所以有式中P为管外的大气压强, 为管内水银柱的压强。为因液体表面张力而产生的附加压强,且内径越小,越大,所以液柱偏低,即用内径极细的玻璃管制成的水银气压计,其读数与实际气压相比是偏低,所以B项正确;A.C.D项错误。
考点:本题考查了液体的压强
12.C;增加。
【解析】
试题分析:A中的压强在减小,B中的 ( http: / / www.21cnjy.com )压强在增大,C中的气体的体积随温度正比例变化,根据理想气体状态方程可知,C中的压强是不变的,故选C;在该过程中,温度在升高,故气体的内能在增大。
考点:理想气体状态方程,内能的变化。
13.D
【解析】
试题分析:布朗运动不能说明颗粒内分子在 ( http: / / www.21cnjy.com )做永不停息的无规则运动,只能间接地说明液体分子是运动的,故选项A错误;当分子间距离在平衡位置逐渐增大时,分子间作用力表现为引力,且逐渐增大,分子势能也增大,故选项B错误;根据能量守恒定律可知,总能量不会减少,但我们可利用的能量却越来越少,所以要节约能源,故选项C错误;气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的,选项D正确。
考点:布朗运动,分子间作用力,能量守恒等。
【答案】不变;Q=W
【解析】
试题分析:由图线可知,从A到B的过程中,气体的温度不变,故气体分子平均动能不变;根据热力学第一定律可知:,因为,则Q=W。
考点:热力学第一定律;图线
15.BD
【解析】
试题分析:一定质量的气体,如果保 ( http: / / www.21cnjy.com )持气体体积不变,根据密度公式得密度也就不变,故A错误;根据气体状态方程,如果保持气体体积不变,当温度升高时,气体的压强就会增大,故B正确;温度是分子平均动能的标志,温度升高说明分子平均动能增大,故C错,D对。
考点:本题考查了气体的体积、温度、压强之间的关系
16.D
【解析】
试题分析:c→a过程中,由图可知,P与T成正比,则气体发生等容变化,体积不变,故AC错误;b→c过程中,气体压强不变,温度降低,根据盖`吕萨克定律得知,体积应减小,故B错误;a→b过程中气体的温度保持不变,即气体发生等温变化,根据玻意耳定律得知,压强减小,故D正确。
考点:本题考查了理想气体的状态方程
17.ACD
【解析】
试题分析:由图可知,当体积相同时,有,根据得,,故A正确;对于理想气体,其内能仅由温度决定,A到B的过程是等温变化的过程,所以气体的温度不变,内能不变,故B错误;A到B的过程中,气体的体积增大,对外做功而内能不变,由热力学第一定律:△E=W+Q可得,气体一定从外界吸收热量,故C正确;A到B的过程中,气体温度不变,则分子运动的激烈程度不变,而气体的体积增大,分子密度减小,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,故D正确。所以选ACD。
考点:本题考查了温度是分子平均动能的标志;内能及其变化;热力学第一定律及气体压强的微观解释。
18.D
【解析】
试题分析:由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,有理想气体状态方程:可知,气体温度升高,平均动能增大,所以内能增大,故选项A错误;由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,气体对外做功,;根据理想气体状态方程:可知,气体温度升高,理想气体内能由温度决定,故内能增加,即,根据热力学第一定律:可知,,气体从外界吸收热量,故选项B、C错误;由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,单位体积内分子数减少,又压强增大,故气体分子撞击器壁的作用力增大,故选项D正确;
19.A
【解析】
试题分析:分别过abcd四个点作出等压变化线,如下图所示;
( http: / / www.21cnjy.com )
保持体积不变,温度越高,则压强越大可知,在图象中,倾角越大,压强越小,所以,故A正确,B错误;由图象可知,状态c到状态d体积增大,故C错误;从状态a到状态c,温度升高,故D错误;
考点:考查了理想气体状态方程
20.C
【解析】
试题分析:水平方向上有:,竖直方向上有:,开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,气体的压强增大,体积减小.故D正确;
考点:考查了其他压强
21.AC
【解析】
试题分析:温度高低是分子平均动能大小的量度,温度越高,分子平均动能越大,A正确;根据理想气体状态方程可知,如果体积减小,温度也减小,有可能压强不变,B错误;根据热力学第一定律可知,压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体,外界对气体做功,温度升高,内能变大,C正确;当分子力表现为引力时,分子力都随分子间距离的增大而减小,增大距离时,分子力做负功,分子势能增大,故D错误;
考点:考查了分子间相互作用力,理想气体状态方程
22.BD
【解析】
试题分析:空气团沿背风坡下将,高度降低,气体压强p增大,由题意可知,空气团沿背风坡下降时温度T升高,由理想气体状态方程:可知:,由于p增大、T升高,则气体体积V可能增大、也可能不变、还可能减小,一定质量的气体,在p-V图象中,气体温度越高,等温线离坐标越远,气体沿背风坡下降时:p变大,T升高,V可能增大、不变、减小,由图示p-V图象可知,BD正确,AC错误,故选BD;故选:BD
考点:理想气体状态方程
23.BD
【解析】
试题分析:温度是分子热运 ( http: / / www.21cnjy.com )动平均动能的标志,温度升高,故气体分子平均动能增大,故A错误;温度升高,气体分子做无规则运动更剧烈,气体分子每次与器壁碰撞产生的冲力增大,有因为压强减小,说明单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少,B正确;根据理想气体状态方程
,体积一定增大;C错误; 温度升高,内能增大,体积增大对外做功,根据热力学第一定律知物体一定吸热,D正确;故选BD。
考点:理想气体状态方程、气体的内能、气体的状态参量。
24.AC
【解析】
试题分析:由于气缸是导热的,气体的温度与 ( http: / / www.21cnjy.com )环境相等,保持不变,其内能和分子的平均动能不变,体积增大,压强减小,A正确;B错误;C正确;气体要对外做功,由于气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体要从外界吸收,此过程会引起其他的变化,不违背热力学第二定律,D错误;故选AC。
考点:理想气体状态方程、气体的内能及内能变化。
25.ACD
【解析】
试题分析:在V-T图象中,A→B为等压过程,A正确;B→C为等容过程,温度降低,压强减小,B错误;C→D为等温过程,体积减小,压强增大,C正确;再根据和图中所示,,则有,D正确;故选ACD。
考点:理想气体状态方程、气体图象。
26.C
【解析】
试题分析:气体等温膨胀,内能不变 ( http: / / www.21cnjy.com ),从外界吸收的热量全部对外做功,但这个过程引起了其他变化,如有外力控制着活塞缓慢的移动,而非自动进行的,有“第三方”的参与,不违背热力学第二定律,故选C。
考点:热力学第二定律。
27.D
【解析】
试题分析:从外界吸收热量2.5×104J,气体对外界做功1.0×104J,说明气体的内能增加,温度升高,体积增大,密度减小,所以D正确。
考点:热力学第一定律、气体的状态参量。
28.D
【解析】
试题分析:选择气缸和活塞为整体,那么整体所受的大气压力相互抵消,若外界大气压增大,则弹簧长度不发生变化,故A错误;选择气缸为研究对象,竖直向下受重力和大气压力PS,向上受到缸内气体向上的压力P1S,物体受三力平衡:,若外界大气压P增大,P1一定增大,根据理想气体的等温变化(常数),当压强增大时,体积一定减小,所以气缸的上底面距地面的高度将减小,故B错误;选择气缸和活塞为整体,那么整体所受的大气压力相互抵消,当气温升高时,则弹簧长度不发生变化,则活塞距地面的高度不变,C错误;.若气温升高,缸内气体做等压变化,根据:,当温度升高时,气体体积增大,气缸上升,则气缸的上底面距地面的高度将增大,故D正确。
考点:理想气体状态方程。
29.C
【解析】
试题分析:在p-T图象中,A到B是等容变化,压强增大,温度升高;B到C是等温变化,压强减小,体积增大;在p-V图象中,C正确。
考点:气体图象。
30.B
【解析】
试题分析:温度越高分子热运动越激 ( http: / / www.21cnjy.com )烈,分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大,由图可看出,图Ⅲ速率大的比例最大,温度最高,图Ⅰ虽有更大速率的分子,但所占比例最小,温度最低,故选B.
考点:分子运动速率的分布规律。
31.BCD
【解析】
试题分析:A、因为气体分子不是紧密地靠在一起,所以知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子所占的体积,不能计算出分子体积.故A错误.B、悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动越明显.故B正确.根据可知,一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大,选项C正确;D、一定温度下,饱和汽的压强是不变的,故D正确;E、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间引力大于斥力,液体表面具有收缩趋势.故E错误.故选BCD。
考点:分子动理论;气态方程;表面张力;饱和蒸汽压.
32.C
【解析】
试题分析:若烧瓶内气体温 ( http: / / www.21cnjy.com )度降低,压强减小,B管水印面上升C管水银面下降,气体气体减小,而质量不变,所以密度增大,外界对其他做功,AB错误;气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变,C正确D错误.
考点:考查了理想气体状态方程的应用
33. D
【解析】
试题分析: 理想气体温度不变, ( http: / / www.21cnjy.com )内能就不变,根据热力学第一定律得吸收了热量,就一定会对外做功,对外做功,就是气体膨胀,体积是一定增大的.理想气体温度不变,体积增大,压强是一定减小的,故D正确,A、B、C错误。
考点: 热力学第一定律
34.BC
【解析】
试题分析:气体分子单位时间内与 ( http: / / www.21cnjy.com )单位面积器壁碰撞的次数,与压强和温度有关,A错误;布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动,B正确;从无限远到引力斥力平衡点这段距离中,合力做正功,分子势能减小,故到平衡点时,势能最小,C正确;如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,若体积不变,压强也必然增大,D错误。
考点:本题考查热力学定律。
35.BD
【解析】
试题分析:温度升高,分子热运动的平 ( http: / / www.21cnjy.com )均动能一定增大,但压强还与单位体积的分子数相关不一定增大,故A错误、B正确;压强大小决定于单位体积的分子数和分子平均速率,压强增大,体积不一定减小,C错误;吸收热量,内能增大故可能使分子热运动加剧、气体体积增大,D正确。
考点:本题考查了气体状态方程、内能等概念。
36.A
【解析】
试题分析:气体作用在器壁单位面积上的压力 ( http: / / www.21cnjy.com )称为压强,压强大小决定于单位体积的分子数和分子平均速率。故A正确、B错误;气体分子热运动的平均动能减少,则气体温度降低,气体压强还与单位体积的分子数有关,C错误;同理D错误。
考点:本题考查了气体分子运动理论的相关概念。
37.D
【解析】
试题分析:可根据理想气体状态方程得出,D正确。
考点:本题考查了理想气体状态方程的理解和掌握。
38.CD
【解析】
试题分析:气体分子的密集程度与密度有关.温度是分子平均动能变化的标志
解:A、当温度保持不变时,分子平均动能不变,平均速率不变,故A错误.
B、温度保持不变时,分子平均动能不变,并非指每个分子的平均动能不变,故B错误.
C、温度保持不变时,压缩气体,气体的压强会变大.容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力增大,故C正确.
D、温度保持不变时,压缩气体,气体的压强会变大,气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加,故D正确.
故选:CD
点评:,理解气体压强的微观解释和 ( http: / / www.21cnjy.com )温度的意义.加强对基本概念的记忆,基本方法的学习利用,是学好3﹣3的基本方法.此处高考要求不高,不用做太难的题目.
39.CD
【解析】
试题分析:大量做无规则热运动的分子对器 ( http: / / www.21cnjy.com )壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强;单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力;所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力;气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定.
解:A、一定质量的理想气体温度不断升高,分子的平均动能增加,但分子数密度可能减小,故其压强不一定增加,故A错误;
B、一定质量的理想气体体积不断减小,分子数密度增加,但分子的平均动能可能减小,故其压强不一定增加,故B错误;
C、大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强,与气体重力无关,故C正确;
D、气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关,故D正确;
故选:CD.
点评:本题关键是明确气体压强的微观意义和温度的微观意义,知道气体压强从微观角度将由气体分子的数密度和平均动能决定,基础题目.
40.BD
【解析】
试题分析:分子间的距离增大时,分子间的引 ( http: / / www.21cnjy.com )力和斥力均减小,选项A错误;温度是分子平均动能的标志,所以当物体的温度升高时,分子的平均动能将增大,选项B错误;根据热力学第一定律,若物体吸热,但是物体对外做功时,它的内能不一定增加,选项C错误;根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,选项D正确;气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在永不停息的做无规则运动,选项E错误;故选BD.
考点:分子力;分子平均动能;热力学第一定律和第二定律;扩散现象.
41.AB
【解析】当内筒中水加热升温时 ( http: / / www.21cnjy.com ),金属内筒和隔热外筒间封闭的空气温度也将升高,其内能增大,故选项A正确;又由于其体积不变,根据查理定律可知,其压强也增大,故选项B正确;因气体体积、分子数不变,即分子间间距不变,因此分子间引力和斥力都不变,故选项C错误;温度升高,分子的热运动加剧,其平均速率增大,但分子的运动仍然为无规则运动,某时刻,对某个分子而言,其速率可能会很小,故选项D错误。
【考点定位】对分子动理论、查理定律的理解与应用。
【规律总结】温度是分子平 ( http: / / www.21cnjy.com )均动能的标志,理想气体不计分子势能,因此内能仅仅由温度决定;分子间引力与斥力同时存在,且均随分子间距离的增大而减小,只是斥力变化较快。
42.AD
【解析】
试题分析:过程中,气体温度不变,压强减小,根据,可知体积增大,选项A正确; 过程中,气体压强不变,温度降低,根据,则体积减小,选项B错误;过程中,气体压强增大,温度升高,气体内能增大,因P-T线是直线故气体的体积不变,选项D正确;故选AD.
考点:气体的状态变化方程;P-T线。
43.吸收 0.6 0.2
【解析】
试题分析:气泡从湖底上升到湖面的过程中,体积变大,根据热力学第一定律,外界做功,内能增量,热量为,说明气体从外界吸热;到达湖面后,外界做功,热量为,内能增量。
考点:本题考查了热力学第一定律
44.25;50。
【解析】
试题分析:在A→B的过程中,压强减小,体 ( http: / / www.21cnjy.com )积增大,故气体对外做功,温度降低,内能减少,由于内能减少量为25J,吸收的热量为50J,则该过程气体对外界做功为W=△U-Q=25J-50J=-25J,则该过程气体对外界做功为25J;对于A、C状态而言,它们的压强与体积的乘积相等,说明二个的温度相等,内能相等,而A到B与B到C的体积变化量相等,故对外做功也相等,因为AB过程中气体对外做功25J,则AC过程中气体对外做功50J,由热力学第一定律可知,内能不变,故气体应该吸收50J的热量。
考点:热力学第一定律。
45.ACD
【解析】
试题分析:单晶体冰糖磨碎后仍为单晶体, ( http: / / www.21cnjy.com )故熔点不会发生变化,选项A正确;足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体压强作用的结果,选项B错误;根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体经过等容过程,W=0,吸收热量,Q>0,根据E=W+Q可知其内能一定增加,选项C正确;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故D正确;一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大,选项E错误.故选ACD.
考点:晶体;热力学第一、第二定律;气体压强.
46.(1)各向异性 平行
(2)300 150
(3) (每空2分)
【解析】
试题分析:(1)三条等长线AB、AC、 ( http: / / www.21cnjy.com )AD上物质微粒的数目不同,则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同,表现为各向异性;液体表面的张力表现为引力,与液面平行。
(2)对A→B的过程是等压过程,对气体的状态参量进行分析有
状态A:PA=P VA=2V TA=300K
状态B:PB=2P VB=V TB=?
由理想气体状态方程得:
代入数据解得:TB=300 K.
由状态C→A过程中,气体的压强不变,体积变大,气体对外做功,由盖吕萨克定律可知温度升高,内能增大,
增加的内能为:
故答案为:300,150.
(3)二氧化碳气体的摩尔数 ,所含的分子个数为:
变成固体后的体积
考点:晶体、液体的表面张力、理想气体状态方程、热力学第二定律、分子数的计算。
47.(1)降低 100(2)7.3×1022个
【解析】
试题分析:(1)根据理想气体状态方程:知,从B到C的过程PV减小,所以温度T降低;从A到B,根据热力学第一定律可得: 250=WAB+500,WAB= 250J,由图知,从B到C,WBC=3WAB/5= 150J,从B到C内能变化量为 250J,所以 250= 150+Q,Q= 100J,所以放出的热量为100J。(2)(1分) 气体的摩尔数(1分)
气体分子数(1分)N=7.3×1022个(1分)
考点:本题考查理想气体状态方程、热力学第一定律
48. ; 吸
【解析】
试题分析:由理想气体状态方程可知:,所以。因为从状态B到状态C过程过程,所气体等压膨胀,温度升高,内能增加,而且气体膨胀对处做功,由热力学第一定律可知:,ΔU>0,W<0,所以Q>0,即气体吸热。
考点:本题考查理想气体状态方程
49.①39 cm 30 cm (4分)②正功 放热 (2分)
【解析】
试题分析:①设U形管横截面积为S,左、右两管中的水银面相平后,封闭端空气柱长为L2.
对空气柱有(p0-19 cmHg)SL1=p0SL2,
得L2=30 cm
故需要再注入39 cm的水银柱
②由于空气柱的长度减小,因此外界对气体做正功 根据热力学第一定律,此时气体放热
考点:气体实验定律,热力学第一定律
50.C 增加
【解析】
试题分析:根据理想气体状态方程(恒量),可知等压变化应是为常量的变化,由图可知C正确。
理想气体的内能,仅指分子平均动能,由图可知从1态到2态温度升高,故气体的内能增加。
考点:本题考查了理想气体状态方程、理想气体的内能。
51.左
【解析】
试题分析:先假设不动,已知,则,,故,所以向左移动。
考点:考查了理想气体状态方程
52.AB、CA
【解析】
试题分析:根据理想气体方程分析,在P-T图中,过原点的直线表示的是等容过程,从状态A到B的过程中,对应的体积不变,温度升高,气体吸收热量;B到C的过程中,气体体积减小,外界对气体做功,同时气体的温度降低,所以一定是放出热量.C到A的过程中,体积增大,温度不变,气体对外做功,
考点:理想气体的状态方程;热力学第一定律.
53.
【解析】
试题分析:气体做等温变化,设充入的气体,,所以。
考点:理想气体的状态方程.
54.BCE
【解析】
试题分析:理想气体的内能只由温度 ( http: / / www.21cnjy.com )决定,所以罐内空气内能不变,即△U=0 ①,故A错误.由p=p0+ρgh可知,金属罐在水中缓慢下降过程,罐内空气气体压强增大,等温变化,由玻意耳定律可判,罐内空气体积缩小,所分子间的平均距离减小,故B正确.由玻意耳定律得,压强增大则体积会减小,分子间的平均距离减小,故C正确.由C分析知,外界对气体做功,故D错误.由热力学第一定律得:△U=W+Q,由D分析知,W>0,结合A分析,故Q<0,即气体放热,故E正确.
故选:BCE
考点:玻意耳定律;热力学第一定律。
55.BDE
【解析】
试题分析:每个气体分子平均所占有的空间体积比气体分子的体积要大得多,选项A 错误;温度是分子平均动能的标志,则只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高,选项B正确;气体的压强不是由气体的重力产生的,所以在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强也不为零,选项C错误;根据热力学第一定律,气体从外界吸收热量,若同时对外做功,则其内能不一定增加,选项D 正确;根据可知气体在等压膨胀过程中温度一定升高,选项E 正确。
考点:温度;气体的压强;热力学第一定律;气态方程。
56. 增加,吸热
【解析】
试题分析:由理想气体状态方 ( http: / / www.21cnjy.com )程pV=nRT可知,气体从状态A变化到状态B的过程中,体积、压强都变为原来的2倍,则温度升高为原来的4倍,气体分子平均动能增加,理想气体不计分子势能,则气体内能增加,根据热力学第一定律有:ΔU=Q+W,由A到B再到C的整个变化过程中,气体压强不变,体积增大,说明气体对外做功,W<0、温度升高,气体内能增加,ΔU>0,所以Q>0,即气体从外界吸收热量。
考点:本题主要考查了理想气体状态方程、热力学第一定律的应用问题。
57.①等温;②3P0V0/2;③放热;
【解析】
试题分析:①从状态A到B过程中是定值,所以气体经历等温变化;
②根据公式,,可得气体做的功为梯形的面积,所以有,
③A到B到c围城的面积小,这个面积是对外做的功,c到a放热,面积大,也就是说放的热多
考点:考查了理想气体状态方程
58.ADE
【解析】试题分析:从a到b的过程,根据图线过原点可得,所以为等容变化过程,气体没有对外做功,外界也没有对气体做功,所以温度升高只能是吸热的结果,选项A对。从b到c的过程温度不变,可是压强变小,说明体积膨胀,对外做功,理应内能减少温度降低,而温度不变说明从外界吸热,选项B错。从c到a的过程,压强不变,根据温度降低说明内能减少,根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少,所以外界对气体做的功小于气体放出的热量,选项C错。分子的平均动能与温度有关,状态a的温度最低,所以分子平均动能最小,选项D对。b 和c两个状态,温度相同,即分子运动的平均速率相等,单个分子对容