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人教版选择性必修三(第一、二、三章)阶段性检测A卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.某地某天的气温变化趋势如图甲所示,细颗粒物(等)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在11:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是( )
A.细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动
B.图乙中实线表示11:00时的空气分子速率分布曲线
C.细颗粒物的无规则运动11:00时比14:00时更剧烈
D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数14:00时比12:00时多
【答案】D
【详解】A.细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用,A错误;
B.由图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例越大,对应的气体分子温度较高,所以图乙中实线表示14:00时的空气分子速率分布曲线,B错误;
C.温度越高,细颗粒物的无规则运动越剧烈,所以细颗粒物的无规则运动14:00时比11:00时更剧烈,C错误;
D.14:00时的气温高于12:00时的气温,空气分子的平均动能较大,单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多,D正确。
故选D。
2.已知地球大气层的厚度远小于地球半径R,空气平均摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,地面附近大气压强p0,重力加速度大小g。由此可以估算地球大气层空气分子总数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生
mg = p0S
即
分子数
故选A。
3.将两个质量均为m的完全相同的分子A、B,从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放,如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像,当分子间距分别为r1、r2和r0时,两分子之间的势能为、0和,取间距无穷远时势能为零,整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力,下列说法正确的是( )
A.当分子B到达坐标r0时,两分子之间的分子力为零
B.分子B的最大动能为
C.两分子从静止释放到相距无穷远的过程中,它们之间的分子势能先减小后增大再减小
D.当两分子间距无穷远时,分子B的速度为
【答案】D
【详解】A.两个完全相同的分子由静止释放后,A分子向左运动,B分子向右运动,运动性质完全相同,当它们之间距离为时,分子势能最小,分子间作用力为零,此时B向右移动,则A向左移动,则有
此时B分子的坐标应为
故A错误;
B.两分子之间势能为时动能最大,减少的势能为
根据能量守恒,减小的势能转化为两分子的动能,故分子B的最大动能为
故B错误;
C.分子势能是标量,且正负可以表示大小,故它们之间的分子势能是先减小后增大,故C错误;
D.当分子间距无穷远时,减少的势能全部转化为两分子的动能,则
解得
故D正确。
故选D。
4.如图所示,高度为h的薄圆筒,某次工作时将筒由水面上方开口向下吊放至深度为的水下,已知水的密度为,重力加速度,大气压强为,桶内空气可视为理想气体且h远小于H,忽略筒内气体温度的变化和水的密度随深度的变化,保持H不变,用气泵将空气压入筒内,使筒内的水全部排出,则压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【详解】设在的水下桶内气体占据空间的长度为,压强为,根据平衡条件可得
根据玻意耳定律有
解得
h远小于H,所以增加气体后,压强不变,温度不变,增加的气体的体积为
原来气体的体积为
压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为
故选A。
5.如图所示为一温度计的结构原理图,利用气缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热气缸内密封一定质量的理想气体,气缸内横截面积为。活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时,活塞刚好位于气缸正中间,整个装置静止。已知大气压为,取重力加速度。则( )
A.刻度表的刻度是不均匀的
B.能测量的最大温度为
C.环境温度升高时,弹簧的长度将变短
D.环境温度为时,缸内气体的压强为
【答案】B
【详解】AB.当活塞在位于气缸的最下端时,缸内气体温度为T2,压强为p2,此时仍有
可得
可知缸内气体为等压变化,由盖 吕萨克定律可得
可得
则有能测量的最大温度为600K;又有
由上式可知,刻度表的刻度是均匀的,A错误,B正确;
C.由以上分析可知,气缸内的气体做等压变化,弹簧受到的弹力不变,因此环境温度降低时,弹簧的长度仍不变,C错误;
D.以气缸为研究对象,(不包含活塞)对气缸受力分析,由平衡条件可得
代入数据解得缸内气体的压强为
D错误。
故选B。
6.回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50K,某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程:从状态A到B和C到D是等温过程,温度分别为t1=27℃和t2=-133℃;从状态B到C和D到A是等容过程,体积分别为V0和5V0,则状态B与D的压强之比是( )
A.7∶3 B.15∶7 C.133∶27 D.75∶7
【答案】D
【详解】由理想气体状态方程有
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
7.关于液体和固体的一些现象,下列说法正确的是( )
A.图(1)中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B.图(2)中石英晶体像玻璃一样,没有固定的熔点
C.图(3)中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D.图(4)中组成晶体的微粒对称排列,形成很规则的几何空间点阵,因此表现为各向同性
【答案】C
【详解】A.图(1)中水蛭停在水面上是因为水的表面张力作用,选项A错误;
B.图(2)中石英晶体有固定的熔点,而玻璃是非晶体没有固定的熔点,选项B错误;
C.图(3)中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃,选项C正确;
D.图(4)中组成晶体的微粒对称排列,形成很规则的几何空间点阵,因此表现为各向异性,选项D错误。
故选C。
8.骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一,又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱,其原理如图所示。如果路面不平,随着骑行时自行车的颠簸,活塞上下振动,下列说法正确的是( )
A.活塞迅速下压时汽缸内的气体对外界做负功
B.活塞迅速下压时汽缸内的气体温度可能减小
C.活塞迅速下压时汽缸内的气体的压强变小
D.活塞迅速下压时汽缸内的气体的内能减小
【答案】A
【详解】根据题意可知,活塞迅速下压时外界对气体做功且来不及热交换,根据热力学第一定律,气体的内能增大,温度升高,汽缸内的气体分子平均动能增大,气体的体积减小,则气体压强增大。
故选A。
9.新冠肺炎导致许多重症病人肺部受损,医院使用氧气瓶可以对病人进行氧疗。如图所示,现有一瓶使用过一段时间的氧气瓶(瓶内氧气可看作理想气体)内气体p-T图像,在1→2→3的过程中,下列说法正确的是( )
A.1→2过程正在放气
B.1→2过程中气体对外界做功
C.2→3过程外界对气体不做功,也无热量交换
D.2→3过程中气体内能增加
【答案】ABD
【详解】A.1→2过程气体压强减小,温度降低,图线上各点与坐标原点连线的斜率与体积成反比,斜率减小说明气体体积增大,说明正在放气,故A正确;
B.根据
斜率越大,V越小,1→2过程中体积增大,气体对外界做功,故B正确;
CD.2→3过程气体体积不变,外界对气体不做功,温度升高说明内能增加,由热力学第一定律可知气体吸热,故C错误,D正确。
故选ABD。
10.如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=9.0cm,B侧水银面比A侧的高h= 5.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当B侧水银面比A侧低h1=3.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0cmHg.则下列法正确的是( )
A.此时A内气体压强72cmHg
B.此时A内空气柱长度10.00cm
C.此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度3.8cm
D.此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度3.4cm
【答案】ABC
【详解】A.打开开关放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随着减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止,由力学平衡条件,有
p1=p0-h1
即此时A内气体压强
p1=(75-3)cmHg= 72cmHg
故A错误;
B.根据玻意耳定律可知
解得
故B正确;
CD.当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为p2,由玻意耳定律,有
pl=p2l2
由力学平衡条件有
p2=p0
联立各式,并代入题目数据,有
l2=9.6cm
设注入水银在管内的长度为△h,依题意,有
△h=2(l1-l2)+h1
并代入题目数据,有
△h=3.8cm
则选项C正确,D错误。
故选ABC.
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴,把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和大小如图,坐标系中正方形方格的边长为1cm。试求:
①油酸膜的面积是 cm2。
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL。
③某次实验测得油膜面积为S,纯油酸的体积为V,则油酸分子直径D= 。(用题中给定的字母表示)
④某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能的原因是由于下列选项中的 。
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴
【答案】 131 8.0×10﹣6 AC/CA
【详解】①[1]这种粗测方法是将每个分子视为球体,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径,由图示油膜可知,油膜所占坐标纸的格数是131个,油膜的面积为
S=1cm×1cm×131=131cm2
②[2]每滴溶液中含纯油的体积为
③[3]油酸分子直径为
④[4]A.油酸未完全散开,实验时油酸面积偏小,故得到的分子直径将偏大。故A正确;
B.如果含有大量的酒精,不会影响测量结果,因为酒精最终会溶于水,或者挥发掉。故B错误;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,油酸分子膜的面积将偏小,故得到的分子直径将偏大。故C正确;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,可知每滴纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小。故D错误。
故选AC。
12.(1)如图甲所示,用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系,实验中所研究的对象是 ,应保持不变的物理量是 和 ,它的体积可从 直接读出,它的压强由图中的压强传感器等计算机辅助系统得到。
(2)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中,测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是 。
序号 V/mL p/(×105 Pa) p·V/(×105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B.实验时环境温度升高了
C.实验时外界大气压强发生了变化 D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
(3)某同学在一次实验中,计算机屏幕显示如图乙所示,其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的 。
A.热力学温度T B.摄氏温度t C.体积V D.体积的倒数
(4)如果由注射器的满刻度处开始推动活塞,记录刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p,用图像处理实验数据,得出图丙所示的图线,如果实验操作规范正确,那么V0代表 。
【答案】 封闭在注射器内的气体 温度 气体质量 注射器刻度 D D 注射器与压强传感器连接部分的气体体积
【详解】(1)[1][2][3]实验中的研究对象是封闭在注射器内的气体,实验中应保持不变的参量是温度和气体质量;
[4]它的体积由注射器刻度直接读出;
(2)[5]A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,不会影响气压与体积,故A错误;
B.实验时环境温度增大了,根据理想气体状态方程
p·V乘积变大,故B错误;
C.封闭气体压强与外界大气压强无关,故C错误;
D.实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏,根据理想气体状态方程
常数C与质量有关,变小,则p·V乘积减小,故D正确。
故选D;
(3)[6]根据
则
因图像是过原点的直线,则若纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的。
故选D;
(4)[7]实验时气体的实际体积比注射器刻度值V大,根据
C为定值,则
图像不过原点,则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图是一种由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,气缸内的气体可视为理想气体。该装置未安装到汽车上时,弹簧处于原长状态。封闭气体和活塞柱长度均为0.20m,气体压强等于大气压强P0=1.0×105Pa。将四台减震装置安装在汽车上,稳定时车重由四台减震装置支撑,且封闭气体被压缩了0.12m。已知活塞柱横截面积,弹簧的劲度系数k=1.0×104N/m。该装置的质量、活塞柱与气缸摩擦均可忽略不计,气缸导热性和气密性良好,环境温度不变,g=10m/s2求:
(1)压缩后气缸内氮气的压强;
(2)汽车的质量M。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)当汽车装上减震装置后,设气缸压缩后的体积为V1,压强为P1,由玻意耳定律可知
解得
(2)设汽车对一个减震装置的压力为F,以减震装置气缸上表面为研究对象,受力分析可知
代入题中数据解得
以汽车为研究对象
解得汽车的质量
14.如图所示,一左细右粗的封闭玻璃管静止在水平面上。管内封有一定量的水银,水银柱在细管和粗管中的长度均为l。水银柱两侧各封闭了一定量的理想气体,左侧细管中气柱长度为,右侧粗管中气柱长度为。细管的截面积为S,粗管的截面积为。起初,两部分气体的压强均为,温度均为。环境温度恒为,水银密度为ρ,重力加速度为g,稳定时水银液面与管壁垂直,求:
(1)若缓慢抬高左侧细管,使水银刚好全部进入右侧粗管中,求此时玻璃管与水平面的夹角(可用其三角函数表示):
(2)若放掉右侧粗管中的部分气体,使水银刚好全部进入右侧粗管中,求放出气体占原右侧气体的比例。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)对左侧气体,T不变,初态:,,末态:压强,体积
由
得
对右侧气体,T不变,初态:,,末态:压强,
由
得
由平衡关系:
其中,得
(2)放气后右侧气体压强
若未放气,T不变,有
得
故放掉气体占原来气体的比例为
15.如图,在大气压强恒为、温度为的大气中,有一水平放置的汽缸,为大小汽缸的结合处。汽缸内用甲、乙两个导热活塞封闭一定质量的理想气体。甲、乙活塞的面积分别为S和,活塞的重均为,两活塞用长度为的刚性细轻杆连接,活塞与汽缸壁之间无摩擦,汽缸壁厚度不计。初始时气体温度为,乙活塞刚好静止在两汽缸的结合处,杆的弹力为零,重力加速度为。
(1)把汽缸缓慢转成竖直放置,求稳定时乙活塞与的距离;
(2)保持汽缸竖直放置,对封闭的气体缓慢加热,使得甲活塞刚好到达处,求此时气体的温度及此过程气体对外做的功。
【答案】(1);(2),
【详解】(1)水平放置时对缸内气体
,
由杆的弹力为零,可得
竖直放置时对缸内气体
,
对两活塞有
解得
由玻意耳定律可得
解得
(2)设甲活塞恰到时缸内气体温度为,此时有
,
根据理想气体状态方程
解得
气体对外做功为
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人教版选择性必修三(第一、二、三章)阶段性检测A卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.某地某天的气温变化趋势如图甲所示,细颗粒物(等)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在11:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是( )
A.细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动
B.图乙中实线表示11:00时的空气分子速率分布曲线
C.细颗粒物的无规则运动11:00时比14:00时更剧烈
D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数14:00时比12:00时多
2.已知地球大气层的厚度远小于地球半径R,空气平均摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,地面附近大气压强p0,重力加速度大小g。由此可以估算地球大气层空气分子总数为( )
A. B. C. D.
3.将两个质量均为m的完全相同的分子A、B,从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放,如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像,当分子间距分别为r1、r2和r0时,两分子之间的势能为、0和,取间距无穷远时势能为零,整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力,下列说法正确的是( )
A.当分子B到达坐标r0时,两分子之间的分子力为零
B.分子B的最大动能为
C.两分子从静止释放到相距无穷远的过程中,它们之间的分子势能先减小后增大再减小
D.当两分子间距无穷远时,分子B的速度为
4.如图所示,高度为h的薄圆筒,某次工作时将筒由水面上方开口向下吊放至深度为的水下,已知水的密度为,重力加速度,大气压强为,桶内空气可视为理想气体且h远小于H,忽略筒内气体温度的变化和水的密度随深度的变化,保持H不变,用气泵将空气压入筒内,使筒内的水全部排出,则压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
5.如图所示为一温度计的结构原理图,利用气缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热气缸内密封一定质量的理想气体,气缸内横截面积为。活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时,活塞刚好位于气缸正中间,整个装置静止。已知大气压为,取重力加速度。则( )
A.刻度表的刻度是不均匀的
B.能测量的最大温度为
C.环境温度升高时,弹簧的长度将变短
D.环境温度为时,缸内气体的压强为
6.回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50K,某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程:从状态A到B和C到D是等温过程,温度分别为t1=27℃和t2=-133℃;从状态B到C和D到A是等容过程,体积分别为V0和5V0,则状态B与D的压强之比是( )
A.7∶3 B.15∶7 C.133∶27 D.75∶7
7.关于液体和固体的一些现象,下列说法正确的是( )
A.图(1)中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B.图(2)中石英晶体像玻璃一样,没有固定的熔点
C.图(3)中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D.图(4)中组成晶体的微粒对称排列,形成很规则的几何空间点阵,因此表现为各向同性
8.骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一,又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱,其原理如图所示。如果路面不平,随着骑行时自行车的颠簸,活塞上下振动,下列说法正确的是( )
A.活塞迅速下压时汽缸内的气体对外界做负功
B.活塞迅速下压时汽缸内的气体温度可能减小
C.活塞迅速下压时汽缸内的气体的压强变小
D.活塞迅速下压时汽缸内的气体的内能减小
9.新冠肺炎导致许多重症病人肺部受损,医院使用氧气瓶可以对病人进行氧疗。如图所示,现有一瓶使用过一段时间的氧气瓶(瓶内氧气可看作理想气体)内气体p-T图像,在1→2→3的过程中,下列说法正确的是( )
A.1→2过程正在放气
B.1→2过程中气体对外界做功
C.2→3过程外界对气体不做功,也无热量交换
D.2→3过程中气体内能增加
10.如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=9.0cm,B侧水银面比A侧的高h= 5.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当B侧水银面比A侧低h1=3.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0cmHg.则下列法正确的是( )
A.此时A内气体压强72cmHg
B.此时A内空气柱长度10.00cm
C.此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度3.8cm
D.此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度3.4cm
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴,把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和大小如图,坐标系中正方形方格的边长为1cm。试求:
①油酸膜的面积是 cm2。
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL。
③某次实验测得油膜面积为S,纯油酸的体积为V,则油酸分子直径D= 。(用题中给定的字母表示)
④某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能的原因是由于下列选项中的 。
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴
12.(1)如图甲所示,用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系,实验中所研究的对象是 ,应保持不变的物理量是 和 ,它的体积可从 直接读出,它的压强由图中的压强传感器等计算机辅助系统得到。
(2)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中,测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是 。
序号 V/mL p/(×105 Pa) p·V/(×105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B.实验时环境温度升高了
C.实验时外界大气压强发生了变化 D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
(3)某同学在一次实验中,计算机屏幕显示如图乙所示,其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的 。
A.热力学温度T B.摄氏温度t C.体积V D.体积的倒数
(4)如果由注射器的满刻度处开始推动活塞,记录刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p,用图像处理实验数据,得出图丙所示的图线,如果实验操作规范正确,那么V0代表 。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图是一种由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,气缸内的气体可视为理想气体。该装置未安装到汽车上时,弹簧处于原长状态。封闭气体和活塞柱长度均为0.20m,气体压强等于大气压强P0=1.0×105Pa。将四台减震装置安装在汽车上,稳定时车重由四台减震装置支撑,且封闭气体被压缩了0.12m。已知活塞柱横截面积,弹簧的劲度系数k=1.0×104N/m。该装置的质量、活塞柱与气缸摩擦均可忽略不计,气缸导热性和气密性良好,环境温度不变,g=10m/s2求:
(1)压缩后气缸内氮气的压强;
(2)汽车的质量M。
14.如图所示,一左细右粗的封闭玻璃管静止在水平面上。管内封有一定量的水银,水银柱在细管和粗管中的长度均为l。水银柱两侧各封闭了一定量的理想气体,左侧细管中气柱长度为,右侧粗管中气柱长度为。细管的截面积为S,粗管的截面积为。起初,两部分气体的压强均为,温度均为。环境温度恒为,水银密度为ρ,重力加速度为g,稳定时水银液面与管壁垂直,求:
(1)若缓慢抬高左侧细管,使水银刚好全部进入右侧粗管中,求此时玻璃管与水平面的夹角(可用其三角函数表示):
(2)若放掉右侧粗管中的部分气体,使水银刚好全部进入右侧粗管中,求放出气体占原右侧气体的比例。
15.如图,在大气压强恒为、温度为的大气中,有一水平放置的汽缸,为大小汽缸的结合处。汽缸内用甲、乙两个导热活塞封闭一定质量的理想气体。甲、乙活塞的面积分别为S和,活塞的重均为,两活塞用长度为的刚性细轻杆连接,活塞与汽缸壁之间无摩擦,汽缸壁厚度不计。初始时气体温度为,乙活塞刚好静止在两汽缸的结合处,杆的弹力为零,重力加速度为。
(1)把汽缸缓慢转成竖直放置,求稳定时乙活塞与的距离;
(2)保持汽缸竖直放置,对封闭的气体缓慢加热,使得甲活塞刚好到达处,求此时气体的温度及此过程气体对外做的功。
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