2019—2020学年高中物理沪科版选修3-3：2.1气体的状态 课时作业2（解析版）

2.1气体的状态
课时作业（解析版)
1．A、B两物体之间接触，但没有发生热传递，则（　　）
A．两物体所含有的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相同
D．两物体的内能一定相等
2．下列现象中，不能说明大气压存在的是(
)
A．用吸管把饮料吸入口中
B．堵上茶盖上的小孔，茶壶里的水就不容易被倒出来
C．水坝的形状上窄下宽
D．两块玻璃合在一起，若中间有水，则很难把它们分开
3．3．如图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（
）
A．外界对气体做功，气体内能减小
B．外界对气体做功，气体内能增大
C．气体对外界做功，气体内能增大
D．气体对外界做功，气体内能减小
4．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ΔVA、ΔVB，压强变化量ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则(　　)
A．水银柱向上移动了一段距离
B．ΔVA<ΔVB
C．ΔpA>ΔpB
D．ΔFA＝ΔFB
5．对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是（
）
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
6．在图所以，静止时U型管两侧液面相平，下列选项包含图中所有合理情形的是
(
)
A．乙、丁
B．甲、丙
C．乙、丙
D．甲、丁
7．用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的4/5，要使容器内剩余气体的压强减为原来的256/625，抽气次数应为
A．2次
B．3次
C．4次
D．5次
8．温度计是生活、生产中常用的测温装置。图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为(　　)
A．20℃、80℃、64℃
B．20℃、80℃、68℃
C．80℃、20℃、32℃
D．80℃、20℃、34℃
9．如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C．已知状态A的温度为300K．
①求气体在状态B的温度；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．
10．固体和液体很难被压缩，其原因是（
）
A．分子已占据了整个空间，分子间没有空隙
B．分子间的空隙太小，分子间只有斥力
C．压缩时，分子斥力大于分子引力
D．分子都被固定在平衡位置不动
11．下列说法中正确的有（　　）
A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，它们都是分子的运动
B．理想气体的分子间作用力为零，分子势能为零（取无限远处势能为零）
C．温度相同的不同气体，分子的平均动能不同
D．物体的内能与物体的机械运动状态无关，内能与机械能可以相互转化
12．下列说法中正确的是______
A．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出氧气分子体积
B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关与体积无关
C．固体很难被压扁是因为其内部的分子之间没有空隙
D．悬浮在液体中的小颗粒越小，布朗运动越明显
E.物体温度升高，内能可能降低
13．描述气体的力学特性、热学特性、空间特性的状态参量分别是________、________和________．若这三个参量都不变，则气体状态________（选填“变化”或“不变”）．若该气体状态发生改变，则至少有________个参量发生了变化．
14．如图所示为一定质量气体的图线，从图线可知，气体状态是________变化过程，是___________变化过程，是_________变化过程．
15．夏季，沿海地区平均温度比沙漠的低，是因为水的比热容比沙的_______?
（填“大”或“小”），在同样受热时水升温比沙_______（填“快”或“慢”）。
16．如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体，图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm，外界大气压强p0＝76cmHg，则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg，pb=________cmHg，pc=________cmHg，pd=________cmHg．
参考答案
1．C
【解析】
只有在温度不同时，两物体之间才会发生热传递；反之，如果物体互相接触但没有发生热传递，它们一定具有相同的温度，由于内能与温度、物质的量和体积有关，则内能不一定相同，热量也不一定相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．C
【解析】A、当用口吸吸管时，口内气压减小，小于外界大气压，大气压压着饮料进入口中，能说明大气压的存在；B、堵上小孔，当壶内的水流出部分后，壶内气压减小，小于外界大气压，大气压压着里面的水不易流出来；能说明大气压的存在；C、水坝的形状上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大，故C符合题意.D、两块玻璃板的表面用水浸湿，由于分子间的存在相互的引力，玻璃板在水分子的引力作用下很难被分开，这是分子间作用力的结果，与大气压力无关．故选C．
【点睛】生活中有很多现象能说明大气压的存在，但具体工作过程中是否利用了大气压却要具体问题，具体分析．
3．B
【解析】在M向下滑动的过程中气体体积减小，外界对气体做功，由于气体不与外界发生热交换，气体内能增大，B对；
4．AC
【解析】试题分析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：
；对气体B：
，又初始状态满足PA=PB+h，可见使A、B升高相同温度，
，因此△PA＞△PB，因此△FA＞△FB液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此△VA=△VB，所以B、D错误．故选AC．
考点：查理定律
【名师点睛】本题采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判断出水银柱的移动方向．关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析。
5．B
【解析】试题分析：当分子热运动变剧烈时，可知温度升高，分子平均动能增大，气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关．要看压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大、可能减小、可能不变．故A错误，B正确；当分子间的平均距离变大时，可知分子的密集程度变小，要看气体的变化还要看分子的平均动能（或温度），所以压强可能增大、可能减小、可能不变．故CD错误．故选B。
考点：气体压强的微观解释
【名师点睛】解决本题的关键是理解气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，一个因素变化，不能说明压强一定变大或变小。
6．B
【解析】甲图：气流从U型管右边上方吹过，此时右边上方空气流速大，压强小，而左边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，右边液面升高，故图示合理；
乙图：气流从U型管左边上方吹过，此时左边上方空气流速大，压强小，而右边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，左边液面应该升高，而图中右边液面升高，故图示不合理；
丙图：向U型管左边充气，其左边液面上方的大气压变大，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压大于右边的大气压，右边的液面上升，故图示合理；
丁图：向U型管左边抽气，其左边液面上方的大气压变小，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压小于右边的大气压，左边的液面应该上升，而图中右边的液面升高，故图示不合理；综上分析可知，甲、丙两图合理，乙、丁两图不合理．故选B．
点睛：此题考查流体压强和流速的关系、大气压的综合应用，注意气体的流速越大，压强越小，所以解答此题的关键是比较U型管两边压强的大小．
7．C
【解析】本题考查热学方面问题。首先要知道PV/T=C这一规律，在温度不变时就认为PV=C，这里C是常数
设玻璃瓶原来气压p0，抽气机的气室容积X，p0
4=p1
(X+4),题目中说了p1=5/6
p0,代入就可以求得X
8．C
【解析】由热胀冷缩原理可知A点为80℃，D点为20℃，由题意可知，每格表示4℃，则有色水柱下端表示32℃，故选项C正确。
9．①1200K；
②放热，故气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小。
【解析】试题分析：
①由理想气体的状态方程=
解得气体在状态B的温度TB=1200K
②由B→C，气体做等容变化，由查理定律得：
=
TC=600K
故气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律，
△U=W+Q，可知气体要放热
答：①求气体在状态B的温度为1200K；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是放热．
10．C
【解析】试题分析：固体和液体分子间的距离较小，分子间的作用力对外表现为斥力，故C正确
考点：考查了分子间相互作用力
【名师点睛】分子动理论中提到，分子之间存在空隙，而且分子之间存在引力和斥力．不同物质分子之间的空隙大小不同，被压缩后，反映出来的力也不同
11．BD
【解析】
本题考查分子动理论，从微观层面理解温度和内能的概念。
【详解】
A．布朗运动不是分子的运动，是通过微小物体运动反映分子运动，故A错误；
B．理想气体忽略分子间作用力，分子势能为零，故B正确；
C．温度的微观意义就是表示分子平均动能，温度相同平均动能相同，故C错误；
D．内能是物体所有分子动能和势能的总和，和机械运动无关，可以和机械能相互转化，故D正确。
故选BD。
12．BDE
【解析】
A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离，但不能算出氧气分子体积，故A错误；
B．一定质量的理想气体，分子间相互作用力忽略不计，故内能只与温度有关与体积无关，故B正确；
C．因为分子间存在斥力，阻止物体分子相互靠近，导致固体很难被压缩，故C错误；
D．根据布朗运动的特点可知，悬浮在液体中的小颗粒越小，布朗运动越明显，故D正确；
E．物体的温度升高，分子运动的激烈程度增加，分子平均动能增大，内能还与分子势能有关，所以内能可能降低，故E正确。
故选BDE。
13．压强
温度
体积
不变
两
【解析】
[1][2][3]描述气体的三个状态参量分别为压强、温度和体积；
[4]
这三个参量都不变，则气体状态不变；
[5]气体状态变化，则至少会有两个状态参量变化。
14．等压膨胀
等温膨胀
等容升温
【解析】
[1]由图可知，过程压强不变，温度升高，由等压变化可知，气体体积变大，所以过程为等压膨胀；
[2]由图可知，过程温度不为，压强降低，由等温变化可知，体积变大，所以过程为等温膨胀；
[3]由图可知，过程中压强与温度成正比，即为，所以为等容变化，由图可知，温度升高，所以过程为等容升温。
15．大
慢
【解析】
[1][2].夏季，沿海地区平均温度比沙漠的低，是因为水的比热容比沙的大；根据Q=cm?t可知，吸收相同热量时水的温度变化小，即在同样受热时水升温比沙慢。
16．76
86
66
86
【解析】
由平衡条件可知，封闭气体的压强：
如图a所示，玻璃管水平，水银柱平衡,其两侧压强相等，
则p1=p0=76cmHg；
如图b所示,水银柱自由端比封闭端高,封闭气体的压强比大气压大,
则p2=p0+h=76+10=86cmHg;
如图c所示：水银柱自由端比封闭端低，封闭气体的压强比大气压小，
则p3=p0-h=76-10=66cmHg；
如图d所示：水银柱自由端比封闭端高，封闭气体的压强比大气压大，
则p4=p0+h=76+10=86cmHg．