气体热现象的微观意义同步练习(1)

1、气体热现象的微观意义同步练习水平练习(一)选择题1 .把一只质量为M的玻璃杯开口向下,当杯子一半竖直插入水中时,杯子刚好平衡,此时假设使杯子再下降一小段距离,那么杯子将()A.加速上浮,最后仍在原平衡位置B.加速下沉,在至水底部C.仍保持平衡D.加速下沉到某个位置乂平衡2 .一定质量的理想气体其状态变化过程的p与V的关系如下图,该过程p-T图应是()(A)(B)(C)3 .如右图所示,大气压强为p0=750mmH酣细均匀玻璃管中有AB两段气体,被4cm长水银柱隔开,下面水银柱高为66cm,A、B两段空气柱长度各为4cm和8cm,现欲使A段气柱长度增加1cm并保持稳定,应将管慢慢竖直提升()A.

2、9crnR,3cmC.2cmD.Icm4 .如下图,一个粗细均匀的圆筒,B端用塞子塞紧,需要12N的压力才能被顶出,A处有一小孔,距B端30cmi圆筒截面积S=0.8cnf,外界大气压p°=105Pa.当推压活塞距B端多远时案子将被推出,设温度保持不变()A.距B端12cmB.距B端18cmC.距B端20cmD.距B端IQcni5 .分子间的势能与体积的关系,正确的选项是()A.物体的体积增大,分子间的势能增加B.气体分子的距离增大,分子间的势能减小C.物体的体积增大,分子间的势能有可能增加D.物体的体积减小,分子间的势能增加6.如右图所示的图中,表示查理定律内容的是A.只有(2)B

3、.只有(2)、(3)C.都是D.7题图()只有(1)、(2)、7.如下图是一定质量的理想气体的两条等容线a和b,如果气体由状态A等压变化到状态B,那么在此变化过程中是()A.7体不对外低功,外界也不对：体懦丸吸热,内丽摩打B.外外对气体微功,敏热.内能阜加C.外外对气体做功.吸热.内设用也D.气体对外做功,吸热,内能犀加8 .关于内能和温度的以下说法中正确的选项是A.物体T勺速,腐明大时.内能增B.物体的功能减少时,温度可能.笆!C.令子付动能和分子的势能的总却叫分子的内能D.物体内局部子的势能山物体的温度和体积认定9 .如下图,用光滑的木塞把容器分隔成二局部A和B,当温度为0c时,体积Va：

4、VB=1：2,当外界气温升到273c时,活塞A.不动B.向右移动C.向左移动D.不能判定10 .以下数据组中,可算出阿伏加德罗常数的是A.水分子的体积和水分子的质量B.水分子的质量和水的摩尔质量C.水的摩尔质量和水的密度D.水的摩尔质量和水分子体积_1乙上二一2向是11 .如下图,甲、乙两玻管两端封闭,竖直放置,室温时空气柱长度1甲上=21甲下,11乙下,现将两玻管全都浸没在0c的冰水中,那么甲、乙两管中水银柱移动方A.甲向上,乙向下B.甲向下,乙向LC.甲、乙均向上D.甲、乙均向下加勺下12 .如右图所示,一个开口向上的绝热容器中,有一个活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量以及活塞和容器

5、壁之间的摩擦忽略不计,活塞原来静止在A处,质量为m的小球从活塞上方h处自由下落,随同活塞一起下降到最低位置B处,接着又从B处往上反弹,那么以下说法中正确的A.活塞从A到B的过杆.中,速度先增大后减小B.活塞在B处所受合力为终C.活塞在B处,气体压强最大,温度最高D.活塞最终将静止在B处13 .一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,当气体温度从100c升高到200c时,那么A.其体积增大到原来的2倍B.体积的增量V是原体积的C.体积的增量V是原体积的100273100373273p轴、V轴为渐近线的双曲线的一局部,那么A.气体由B.气体由C.气体由D.气体由16.一定质量的理想气体,经历如下图

6、的a-b-c-d的状态变化过程,有可能向外放热的过程是A.a-b的过程B.bC.c-d的过程D.一c的过程以上三个过程都不能向外界放热14 题图14 .如下图,一只贮有空气的密闭烧瓶,用玻璃管与水银气压计连接,气压计两管内的水银面在同一水平面上.现降低烧瓶内空气的温度,同时移动气压计右管,使水银气压计左管的水银面保持在原来的水平面上,那么表示气压计两管内水银面高度差h与烧瓶内所降低的温度At之间的关系图线是图中的A.a图B.b图C.c图D.d图15 .一定质量的理想气体沿p-V坐6标图中曲线所示的方向发生变化,其中曲线DBA以A变到B,一定是吸热的B变为A,一定是吸热的A变到B再变到A,吸热多

7、于放热A变到B再变到A,放热多于吸热17 .绝热密闭的房间中有一台电冰箱,把这台正在工作的是冰箱的门翻开,工作一段时间.关于房间的平均温度,以下说法正确的选项是A.平均温度降低B.平均温度升高C.平均温度不变D.无法判断二填空题1 .如下图,用线挂着的下方开口的玻璃管和管中长h的水银柱,质量均为m水银的密度为p,被封闭着的空气柱长L,假设大气压强为p.,当烧断线的瞬间,玻璃管的加速度为,下落过程中空气柱的最后长度为.设整个过程温度不变1题图2题图4题图2 .如下图有一小段水银柱的较长的玻璃管,竖直插入较深的水银槽中时,把一局部空气封闭在管中,在水银柱处于静止,环境温度不变的情况下,缓慢地竖直往

8、下插,那么玻璃内外水银面的高度差将3 .一容积为2L的容器盛有某种气体,当它温度为20c时压强为2.0X10-5mmHg阿佛伽德罗常数为6.0X1023mol-1,那么该容器气体分子个数约为个.取两位有效数字4 .如下图,一气缸被a、b两个活塞分成A、B两局部,平衡时体积之比加川阿卜VA：V=1：3,活塞和气缸壁之间的摩擦不计,现用力推活塞b,使b向左移动312cm而固定,那么重新平衡时a活塞向左移动cm.:I-271012732?tT5 .由右图可知,1mol的气体在状态A时体积VA=L,在状态B时体积VB=L,在状态C时V=L.6 .验证查理定律的实验装置如下图,在这个实验中,测得压强和温

9、度的数据中,必须测出的一组数据是和;再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里,瓶里空气的温度下降至跟冰水混合物的温度一样,等于,这时B管水银面将;再将A管,使B管水银面,这时瓶内空气压强等于,这样又可得到一组数据.7 .银导线的截面积S=1mm通过I=2A的电流,假设每个银原子可提供一个自由电子,那么银导线1m长度上的自由电子数为个.银的密度p=10.5X103kg/m3,摩尔质量M=0.108kg/mol,保存一位有效数字8 .一块金刚石的体积为6.0X10-8m、密度为3.5X103kg/m3,那么其质量为kg,含有个碳原子,每个碳原子体积为m3；：1三论述和计算1 .一气球内气体压强p0=1X

10、105Pa时,容积M=10L,设气球的容积和球内气体压强成正比,现保持温度不变,再向球内充入压强为1X105Pa的气体30L,求气球内气体的压强I2 .如下图,长为l、粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置,玻璃管的最上端有高为h厘米的水银柱,封闭了一段空气柱,设大气压强为1.013X105Pa,温度保持不变I1从开口端再注入一些水银而不溢出的条件是什么2假设将玻管在竖直平面内缓慢倒转180°.试讨论水银全部刚溢出和水银流完还有气体溢出的条件分别是什么讨论l和H、h关系3 .如图,质量9kg的气缸与水平地面问摩擦因数为0.4,质量1kg、截面积220cm的活塞与气缸接触光滑且不漏气.气缸静

11、止时,活塞与气缸底的距离为8cm.=现用水平向右F=50N的力拉活塞,如活塞始终未脱离气缸,求稳定时活塞与气缸底的距离.大气压p0=105Pa34 .如下图,可沿缸壁自由滑动的活塞,将圆筒形气缸分隔成A、B两局部,气缸底部通过装有阀门K的细管与一密闭容器C相连,活塞与气缸的顶部间有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时,弹簧恰好无形变,开始时,B内充有一定量气体,AC为真空,B局部高li=0.1m,B与C的容积正好相等,此时弹簧对活塞的作用力大小正好等于活塞重,今将阀门翻开,并使整个装置倒置,当到达新平衡时,B局部高12为多少5 .一个T形粗细均匀玻璃管竖直封闭放置,A端封闭,B端开口,管中有长为2

12、5cm的水银柱,当温度为300K时,气柱长为50cm,其它尺寸见图,图中单位：cm.大气压p.相如25150L于75cmH产生的压强|(1)为了使管中水银仅从竖直局部排出,所需的最低温度为多少(2)为了使管中水银完全排出管外,所需的最低温度为多少?(由水平管的内径引起对气体压强的影响不计)6 .如下图,用活塞将一定质量的空气封闭在气缸内,开始时气缸的开口朝下放置在水平地面上,活塞位于气缸的正中央,活塞的下外表仍与大气相通.设活塞的质量为m,气缸的白.质量为M=2m大气压强为P0,温度不变,活塞的横截面积为S,活塞与气缸的摩擦不计.今用竖直向上的力F将气缸非常缓慢地提起,当活塞位于气缸的开口处时

13、,两者相对静止,并以共同的加速度向上运动,求此时力F的大小.(用m,g,P0,S表示)7 .室温为0C,大气压强为1atm.如下图的水银气压计两边水银面高度差H=76cm水银气压计细管的容积不计,水平放置的汽缸被无摩擦可左右自由移动的活塞分A、B两局部.汽缸A内装有2L空气,汽缸B内充有3L氧气.氧气在标准大气压下其密度为32/g22.4L,设温度保持不变,令1atm=1.0xi05Pa,求：7题图(1)当K翻开后,被排出的氧气的质呈c(2)当K打升瞬从阀门逸出的流.的瞬时速度.:Qa8 .某同学自己设计制作了一个温度计,其构造如下图,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细玻璃管插入水银槽

14、中,管内水银面的高度即可反映A内气体温度,如在B管上刻度,即可直接读出.设B管化枳忽+为不计.(1)在标准大气压下在B管上进行刻度,当ti=27C时的刻度线在管内水银柱高度16cm处,那么t=0C时的刻度线在x为多少的cm处(2)当大气压为75cm汞柱时,利用该装测量温度时假设所得读数仍为27C,求此时实际温图9 .如下图,一传热性能很好的容器,两端是直径不同的两个圆筒,里面各有一个活塞,其横截面积分别为S=10cm和Sb=4cr2,质量分别是M=6kg,M=4kg.它们之间有一质量不计的轻质细杆相连.两活塞可在筒内无摩擦滑动,但不漏气.在气温是-23C时,用销子M把B拴住,并把阀门K翻开,使

15、容器和大气相通,随后关闭K,此时两活塞间气体体积是300cm,当气温升到27c时把销子M拔去.设大气压强为1.10X103Pa不变,容器内气体温度始终和外界相同.求(1)刚拔去销子M时两活塞的加速度大小和方向.(2)活塞在各自圆筒范围内运动一段位移后速度到达最大,这段位移等于多少10 .容器A和气缸B都是透热的,A放在127c的恒温箱中,而B放置在27C、1atm的空气中.开始时阀门K关闭,A内为真空,其容积为V=2.4L,B内活塞下方装有理想气体,具体积为Vb=4.8L,活塞上方与大气相通,设活塞与气缸壁之间无摩擦无漏气,连接A和B的细管容积不计.假设翻开K,使气缸B内气体流入容器A中,活塞

16、将发生移动,待活塞停止移动时,B内活塞下方剩余气体的体积是多少不计A与B之间的热传递水平练习参考答案一选择题11 A2.C3.B4.A5.C6.D7.D8.B9.A10.B11.D12.AC13.CD14.C15.ACDI6.D17,B二填空.题1.20m/s2,1-£-ghL2.不变3.1.3X10154.35.22.433.633.66.当时大气压强温度0C-上升下降回复原位置等于当时大气压强减去左、右两那么岛度差7.5.85X10228.2/xi0-4kg1.1x1022个5.5x10-30吊(三)论述和计算1.设比例系数为k,那么VIqx由玻意耳定律得V=kp2,代入P2%=

17、RV1得kp22=pM由初始条件V=kp.得k=*P0p2=p1Vl1.01054055=J-x10父10=2.0x10Pa.同时可求得W=kp2=20L.2.(1)选取封I的T柱为研寤对.象,初态rPi=H0hV1=(l-h)S(S是玻管截面积)根据题意,设注入x厘米汞柱而不溢出,那么末态*一一一5p2=(H0hx)=1.01310Pav2<(1-h-x)S加上x,空气柱长度小于(1-hx)是可能的.代入PiVi=p2V2,得(H0+h)(l-h)<(Hc+h+x)(l-h-x),(1)根据题意要注入水银而不能溢出的条件,并要求x>0,整理式(1),得X2-x(l-H0-2

18、h)<0,x即0Vx<(l-H0-2h),得l>H+2h,题设要求是玻璃管长度(2)在玻璃管翻转180有局部空气溢出.x-(lH0-2h)<0,l要大于(H2+2h).的过程中,会出现三种情况：水银局部溢出；水银刚全部溢出;上述三种物理过程怎样和气态方程的参量挂起钩来,这是解题的根本思路；假设玻管倒转后的压强即为代,蛔山坡苣耳定补:行(H0+h)(l-h)lx,那么lx=(H0+h)(l-h),H0根据题意,假设：lx=l,即水银全部溢出的条件Ilx<l,即局部水银溢出的条件Ilx>l,即局部空气溢出的条件I(H0+h)(l-h)H0=l,得h=l-H0；同

19、理可得：h<l-H0；h>l-Ho|3.稳定时活塞和气缸一起向右作加速运动,此时气缸内气体压强为p,设整体的加速度为a.气缸所受摩擦力f二2(M+m)g,对整体立方程F-a(M+m)g=(M+m)a,对活塞立方程F+pS-poS=ma,对气体立方程poLS=pL'S,由上述各式解得：a=1m/s2,p=0.76xi05Pa,L'=10.52cm.p1=(mg+kl1)/S=2kli/S,y4 .倒置前伊口的电"/'Vi=1iS倒置后p2=(kl2-mg)/s=k(l2-l)/sV2=(1i+l2)S解得：12=囱1=0.173m5 .(1)提示：第

20、一问是极值问题：口=100cmHg,S2=(75+x)cmHgW=50Scn,M=(100-x)Scm3T1=300K.T2=?PM=PM.当x=12.5cm时,pV之积最大.(2)提示：第2问是空气进入水平局部后,气体作等压变化,体积最大,对应温度也最高I选始、木状态：11=100cmHg,I3=73cmHgV=50Scmj,V3=105Scm3IE=300K.T3=?*"之:T3=472.5K.6 .设活塞位于气缸的开口处时,缸内气体压强p,对缸内气体进行分析可知初态：p1=p-或V1=Vs2末态：p2=pV2=V由玻意耳定律可知：p1V1=p0V2(po-吗V=pVs2P=1(

21、Po-m9)2s对活塞进行受力分析可知:pos-ps-mg=maPos-1pos+m9-mg=ma12g22展posa2m对气缸整体进行受力分析知:F-(M+m)g=(m+M)aF=3m><(1mps-1g)+3mg=3pos+-mg7 .(1)对空气A:p/=2atm,pA'=1atm,VA=2L,VA'=?由玻一马定律pAV=pA/va'可得V/=4(L)所以Vb=5-4=1(L)对氧气B:Ve=3L,Vb'=1L,pB=2atm,pB'=1atmpB=32X2g/22.4L,pb'=32g/22.4L那么m-mB'=64X3/22.4-32X1/22.4=7.1(g)(2)设阀门横截面积为S,在/t时间内m的氧气逸出,其速度从0增加到V.(pB-p)St=mv其中m=vAtSpB=vASpB/2所以(pB-po)SAt=vSAtpBv/2=S2poAtv2/2=poSAtv2所以v=(p/po)1/2=265(m/s)8 .(1)气体为等容变化,设27c时压强为口,温度为oC时的压强为p,温度为T由查理定律：二色TT1将数值代入,p1=76-16=6o(cmHg),T1=3ooK,T=273凡得p1=54.6cmHg.x=po-p=76-54.6=211(2