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气体试题
热学与气体题组1
1、关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是…………………………………( )
(A)液体分子的无规则运动称为布朗运动
(B)物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大
(C)物体的温度升高,物体内所有分子热运动的动能都增大
(D)物体从外界吸收热量,其内能一定增加
2、1960年第11届国际计量大会通过了国际通用的国际单位制(SI),规定了7个基本单位,
其中力学基本单位有3个,压强的单位用力学基本单位可表示为……………………( )
(A)N/m2(B)cmHg(C)kg/(m·s2)(D)Pa
17、如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,管内外高度差为
,
右管有一段水银柱,高度差为
,中间封有一段空气.则…( )
(A)若大气压升高,
减小
(B)若环境温度升高,
增大
(C)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积不变
(D)若把弯管向下移动少许,则管内气体压强增大
23、如图所示,一定质量的理想气体,处在A状态时,温度为
℃,则在状态B的温度为 ℃.气体从状态A
等容变化到状态M,再等压变化到状态B的过程中对外所
做的功为 J.(取
Pa)
26、(4分)寒假前,某同学利用DIS系统对封闭在注射器内
的一定质量的气体作了两次等温过程的研究.第一次是在
室温下通过推、拉活塞改变气体体积,并记录体积和相应
的压强;第二次在较高温度环境下重复这一过程.
(1)结束操作后,该同学绘制了这两个等温过程的p-1/V关系图
线,如图.则反映气体在第二次实验中的p-1/V关系图线的
是 (选填“1”或“2”);
(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的.在这
一过程中,注射器水平地放置在桌面上,活塞可以自由伸缩,
管内的气体经历了一个 (选填“等压”“等温”或“等容”)的变化过程.
30、在托里拆利实验中,由于操作不慎,漏进了一些空气.当大气压强为75cmHg时,管内外汞面高度差为60cm,管内被封闭的空气柱长度是30cm,如图所示.问:
(1)此时管内空气的压强是多少?
(2)若将此装置移到高山上,温度不变,发现管内外汞面高度差变为54cm,
山上的大气压强为多少(设管顶到槽内汞面的高度不变)?
参考答案1:
1.B2.C17.ABD23.-33,30026.
(1)1
(2)等压
30.
(1)P1=(75-60)cmHg(1分)
P1=15cmHg(2分)
(2)V1=30S,V2=(30+60-54)S=36S(1分)
P1=15cmHg,P2=(P0-54)cmHg(1分)
等温变化,由玻意尔定律P1V1=P2V2(2分)
代入15×30=15×P2
P2=12.5cmHg(1分)
得P0=66.5cmHg(2分)
热学与气体题组2
2.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强()
(A)逐渐增大(B)逐渐减小
(C)始终不变(D)先增大后减小
5.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的
(A)温度和体积(B)体积和压强
(C)温度和压强(D)压强和温度
10.如图所示,粗细均匀U形管中装有水银,左端封闭有一段空气柱,原来两管水银面相平,将开关K打开后,放掉些水银,再关闭K,重新平衡后若右端水银下降h,则左管水银面相对于玻璃管
(A)不下降(B)下降h(C)下降高度小于h(D)下降高度大于h
13.图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。
缓缓加热气体,使A、B升高相同温度,系统稳定后,A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为FA和FB,压强变化量分别为pA和pB。
则()
(A)水银柱向下移动了一段距离(B)水银柱不发生移动
(C)FA 25.如图,由a、b、c三个粗细不同的部分连接而成的圆筒固定在水平面上,截面积分别为2S、S/2和S。 已知大气压强为p0,温度为T0。 两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置静止在图中位置。 则此时轻线的拉力为。 现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T时两活塞之间气体的压强可能为(忽略活塞与圆筒壁之间的摩擦)。 28.(6分)“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验。 (1)实验中不能用手握住注射器的气体部分,这是为了______________________________。 (2)(多选)实验中获得了多组(pV)值,然后以V为纵坐标,1/p为横坐标,画出了V-1/p图线是近似一条直线,将之延长,其延长线不通过坐标原点,而交于横轴上,如图所示,则不可能的原因是() (A)注射器漏气 (B)各组(V,1/P)取值范围太小 (C)实验时用手握住注射器而未能保持温度不变 (D)注射器和压强传感器的连接部分的管中的气体体积未计入气体体积 30.(10分)如图所示,竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=8cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体。 当环境温度为27℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,水银柱上方空气柱长h0=4cm。 现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度。 (已知大气压p0=75cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2)。 求: (1)需要加入的水银的长度是多少cm? (2)为使右管水银面恢复到原来位置,则应对封闭气体加热到多少℃? 30.(10分)如图(甲)所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为S=10-3m2,活塞的质量为m=2kg,厚度不计。 在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3,A、B之间的容积为2.0×10-4m3,外界大气压强p0=1.0×105Pa。 开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。 求: (1)活塞刚离开B处时气体的温度t2; (2)缸内气体最后的压强; (3)在图(乙)中画出整个过程中的p-V图线。 参考答案2: 2.A5.A10.C13.C25.0 或 ( ) 28. (1)保持气体温度不变 (2)ABC30. (1)加入的水银为23cm (2) 30. (1)t2=127℃ (2) 1.5×105Pa(3)略。 热学与气体题组3 5.分子间同时存在引力和斥力,当分子间距减小时,分子间() (A)引力增加,斥力减小(B)引力增加,斥力增加 (C)引力减小,斥力减小(D)引力减小,斥力增加 12.如图,竖直放置的右管上端开口的U型玻璃管内用水银封闭了一段气体,右管内水银面高于左管内水银面,若U型管匀减速下降,管内气体() (A)压强增大,体积增大(B)压强增大,体积减小 (C)压强减小,体积增大(D)压强减小,体积减小 21.右图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,则T1______T2(选填“大于”或“小于”);气体温度升高时压强增大,从微观角度分析,这是由于分子热运动的_______增大了。 27.(4分)在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中: (1)(单选题)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是() (A)对油酸溶液起到稀释作用 (B)有助于测量一滴油酸的体积 (C)有助于油酸的颜色更透明便于识别 (D)可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 (2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。 现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。 由此估算出油酸分子的直径为_________m。 29.(8分)某同学在研究“一定质量气体体积不变时压强和温度关系”实验中,将气缸开口向上竖直放置在水平桌面上,在没有压强传感器的情况下,他将力传感器和活塞一起固定,测量活塞作用在传感器上沿竖直方向的力,如图(a)所示。 活塞的横截面积为S=15cm2,大气压强p0=1.0×105Pa,气缸质量M=0.75kg。 当缸内气体温度t1=27℃时,力传感器示数恰好为零,升高气体的温度,根据测得数据作了如图(b)所示的F﹣T图,忽略摩擦,取g=10m/s2。 (1)F<0表明传感器对活塞的作用力方向为_______; (2)直线的斜率为______,t1温度时气体压强为______Pa; (3)该同学又从t1开始降低温度直至t2=﹣10℃进行实验,且操作无误,试在图(b)中作出t1至t2温度区间内的F﹣T图线,并在坐标轴上注明必要数据。 30.(10分)如图,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=1cm2、S2=2cm2,细管内水银长度为h1=4cm,封闭气体长度为L=6cm。 大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为T1=280K,上管足够长。 (1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2; (2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为8cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少? 参考答案3: 5.B12.B21.小于,平均动能27. (1)A (2)5.13×10-10 29. (1)(2分)向下 (2)(2分)-0.52N/K,(2分)1.04×105 (3)(2分)如图 30. (1)S1h1=S2h2,h2=2cm 初状态: P1=P0+Ph1=80cmHg,V1=LS1=6cm3,T1=280K(1分) 末状态: P2=P0+Ph2=78cmHg,V2=(L+h1)S1=10cm3(1分) 根据 = ,代入数据 = (2分) 得T2=455K(1分) (2)等温变化,P2V2=P3V3(2分) 78×10=P3×8,得P3=97.5cmHg(1分) 此时水银柱的液面高度差h3=97.5-76=21.5cm 注入的水银柱体积V注=(21.5-3)×2=37cm3(2分) 热学与气体题组4 2.下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是( ) A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体,其分子运动的平均动能也必然小 C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大 D.0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能可能不相同 5.下列说法中正确的是( ) (A)温度升高物体的动能增大(B)气体的体积增大时,分子势能一定增大 (C)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 (D)用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量 8.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。 设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气( ) (A)体积不变,压强变小(B)体积变小,压强变大 (C)体积不变,压强变大(D)体积变小,压强变小
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