[中學(xué)聯(lián)盟]上海市北郊高級(jí)中學(xué)2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí)專題匯編第七講--分子動(dòng)理論-熱和功--氣體的性質(zhì).doc

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1、 [ 中學(xué)聯(lián)盟 ] 上海市北郊高級(jí)中學(xué) 2017 屆高三物理一輪復(fù)習(xí)專題匯編第七講 -- 分子動(dòng)理論 - 熱和 功 -- 氣體的性質(zhì) .doc 第七講 分子動(dòng)理論 熱和功 氣體的性質(zhì) 一、選擇題 1、下列說法正確的是 （ ） A．氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和； B．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體； C．一

2、定量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加； D．一定量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。 2、下面關(guān)于分子力的說法中正確的有 （ ） A．鐵絲很難被拉長(zhǎng)，這一事實(shí)說明鐵絲分子間 存在引力 B．水很難被壓縮，這一事實(shí)說明水分子間存在 斥力 C．將打氣管的出口端封住，向下壓活塞，當(dāng)空 氣被壓縮到一定程度后很難再壓縮，這一事實(shí)說明這時(shí)空氣分子間表現(xiàn)為斥力 D．磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實(shí)說明分子間存在引力 3、在

3、用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，若已 知油的摩爾質(zhì)量為 M ，密度為 ρ，油滴質(zhì)量為 m，油滴在液面上擴(kuò)散后的最大面積為 S，阿伏加德羅常數(shù)為 NA ．以上各量均為國(guó)際單位，那么 ( ) A．油滴分子直徑 d M B．油滴分子 S 直徑 d m S C．油滴所含分子數(shù) n m N A D．油滴所含分 M 子數(shù) n M N A m 4、一級(jí)方程式賽車在高速行駛時(shí)，輪胎常易爆

4、 裂而釀成事故，這 是由于 （ ） A．賽車引擎排出的廢氣溫度過高。 B．輪胎與地面劇烈摩擦引起溫度升高，使輪胎 內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大。 C．速度增大時(shí)引起輪胎變形。 D．輪胎經(jīng)震動(dòng)體積變小，使輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大。 5、兩端開口的 U 形管內(nèi)徑均勻，現(xiàn) 在向兩側(cè)注入水銀，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在管中的水平部分， 氣體及水銀柱長(zhǎng)度如圖所示 （單位均為 cm），大氣壓強(qiáng)為 76 cmHg，此時(shí)氣柱溫度為 15℃。當(dāng)氣柱溫度緩慢地升至 327℃時(shí)，左、右兩管水銀上端面高度差為（設(shè)左、右兩管足夠長(zhǎng)，水銀不會(huì)溢出

5、） （ ） A．零。 B．2cm。 C．6cm 。 D．10cm。 6、如圖所示 , 做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí) , 管內(nèi)不慎混 入空氣 , 將水銀分隔為上下兩段 , 玻璃管上端 為真空 , 現(xiàn)輕彈玻璃管 , 使中間空氣有一部分 進(jìn)入上端真空中 , 則中間氣柱壓強(qiáng)和下段水銀 柱高 h 變化情況分別是 （ ） A．減小 變小 B．增大 變小 C．減 小 變大 D．增大 變大 7、兩端封閉的 U 型管豎直放置，管 A B 內(nèi)的左右兩段空氣柱 A、B

6、被一段水 h 銀柱隔開，設(shè)兩部分氣體的壓強(qiáng)分別 為 pA 和 pB，原來的溫度分別為 TA 和 TB，水銀柱高度差為 h，當(dāng)溫度各自升高 TA 和 TB 時(shí) （ ） （A）若 TA＝TB 且 TA＜ TB，則 h 增大（B）若 TA＝TB 且 TA＝ TB，則 h 不變（C）若 TA＝TB 且 TA＜ TB，則 pA 增大， pB 減小 （D）若 TA＞TB 且 TA＝ TB，則 pA＜ pB 8、如圖所示， p-T 圖中，a、b、c、 d 表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變

7、 化過程中的四個(gè)狀態(tài)．圖中 ab 線 平行于橫坐標(biāo)軸， bc 垂直于橫坐標(biāo)軸， cd 的延 長(zhǎng)線通過原點(diǎn)，下列判斷正確的（） A．由 a 到 b 過程氣體不一定對(duì)外做功 B．由 b 到 c 過程氣體既不吸熱也不放熱 C．由 c 到 d 過程氣體一定吸熱 D．由 d 到 a 的過程氣體不一定吸熱 二、填空和實(shí)驗(yàn)題 9、一定質(zhì)量的理想氣體，由初態(tài)溫度為 T1 的狀 態(tài) 1 作等容變化到溫度為 T2 的狀態(tài) 2，再經(jīng)過等 壓變化到狀態(tài) 3，最后變回到初態(tài) 1，其變化過程如圖所示，則圖中狀

8、態(tài) 3 的溫度 T3=______ p(a 10、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過如 3 A B 圖所示的變化過程，在 0℃時(shí)氣體 -2 0 22 t ( 壓強(qiáng) p0 ，體積 0 ，那么氣體在狀 =3atm V =100ml 態(tài) A 的壓強(qiáng)為 ____atm ，在狀態(tài) B 的體積為 ml。 A B 11、如圖所示，粗細(xì)均勻的玻璃管 A 和 B 由一橡皮軟管連接，構(gòu)成連通器，一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在 A 管上 方，靜止時(shí)兩管內(nèi)水銀面一樣高， A 管內(nèi)水銀面

9、 到管頂?shù)拈L(zhǎng)度為 L cm，B 管上方與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為 HcmHg．現(xiàn)固定 B 管，將 A 管沿豎直方向緩慢上移一小段距離， 則 B 管內(nèi)水銀面相對(duì)管壁將 ______（填“升高”，“降低”）；如果上移 A 管直至兩管水銀面的高度差為 hcm，則此 過程 A 管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度的變化量為 ____ cm． 12、如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的 氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度 為 20cm，人用豎直向下的力 F 壓活塞，使空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼囊话?，人?duì)活塞做功 l0J，大氣壓強(qiáng)為 P0=11

10、05Pa，不計(jì)活塞的重力．若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮， 則壓縮后氣體的壓強(qiáng)為 _________Pa;若以較快的速度壓縮氣 體，此過程氣體向外散失的熱量為 2J，則氣體的內(nèi)能增加 ______J (活塞的橫截面積 S=1cm2) 13、如圖所示，為一種測(cè)量（記錄）最高溫度的 溫度計(jì)的構(gòu)造示意圖，長(zhǎng) U 形管內(nèi)盛有水銀， 左端開口，在右端封閉端內(nèi)水銀面上方有空氣。 測(cè)量時(shí)按以下步驟： a.使開口端水銀面與管口相平， 測(cè)得此時(shí) 初始溫度為 T 1=273K，空氣柱長(zhǎng)度為h=25cm； b.把管子加熱到最高溫度 T 2

11、，這時(shí)管內(nèi) 空氣膨脹，從開口端擠出部分水銀； c.進(jìn)行冷卻后，溫度回到初始溫度 T1，測(cè)得左側(cè)開口彎管內(nèi)水銀面下降了 5cm。 當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)為 75cmHg，則在冷卻到初溫后空氣柱長(zhǎng)度為 ____ cm,所測(cè)最高溫度 T 2= _____ K。 三、計(jì)算題 14、一端封閉一端開口， 內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段 60mm 的水銀柱，當(dāng)管水平放置達(dá)到平衡時(shí)，閉端空氣柱長(zhǎng) 140mm，開口端空氣柱長(zhǎng) 140mm，如圖所示。若將管輕輕倒轉(zhuǎn)后再豎直插入水銀槽內(nèi)， 達(dá)到平衡時(shí)，管中封閉端空氣柱 A 長(zhǎng) 133mm，如圖所示

12、（設(shè)大氣壓強(qiáng)為 1.01325 105Pa（760mmHg），溫度保持不變） ，求槽中水銀進(jìn)入管中的長(zhǎng)度 H= ？ 某同學(xué)是這樣解的 :以水平放置作為初態(tài)，以豎直插入水銀槽后作為末態(tài)，分別對(duì) A，B 兩部。分氣體應(yīng)用玻意耳定律 對(duì) A 氣體： pAVA=pAV A 對(duì)于 B 氣體： pBVB=pBV B 因?yàn)?pB=pA+h=800+60=860(mmHg) 則進(jìn)入玻璃管中的水銀柱長(zhǎng) H= （lA+lB）- （ lA+lB） H=[ （140+140）-（133+123.72）]=23

13、.28 （ mm） 上述解答計(jì)算無誤， 請(qǐng)你判斷一下解答過程是否正確？若正確，請(qǐng)說出理由；若認(rèn)為錯(cuò)誤，請(qǐng)說明理由并列式計(jì)算。 15、如圖所示，截面均勻的 U 形玻璃細(xì)管兩端都開口，玻璃管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)有兩段水銀柱封閉著一 0 空氣柱在 U 形管的左側(cè)， A、B 兩 點(diǎn)之間封閉著的空氣柱長(zhǎng)為 15cm，U 形管底邊 長(zhǎng) CD=10cm，AC 高為 5cm。已知此時(shí)的大氣壓強(qiáng)為 75cmHg。 （ 1）若保持氣體的溫度不變，從 U 形管左側(cè)管口處緩慢地再注入 25cm 長(zhǎng)的水銀柱，則管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為多少

14、？ 某同學(xué)是這樣解的： 對(duì) AB 部 分氣體，初 態(tài) p1=100cmHg， V1=15Scm3，末態(tài) p2=125cmHg，V2=LScm3，則 由玻意耳定律 p1V1=p2V2 解得管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度L=12cm。 以上解法是否正確，請(qǐng)作出判斷并說明理由，如不正確則還須求出此時(shí)管內(nèi)空氣柱的實(shí)際長(zhǎng)度為多少？ （ 2）為了使這段空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到 15cm，且回到 A、B 兩點(diǎn)之間，可以向 U 形管中再注入 一些水銀，且改變氣體的溫度。問：應(yīng)從哪一側(cè)管口注入多長(zhǎng)的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?

15、 16、如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為 d。筒內(nèi)有一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定量的氣體， 開始時(shí)活塞處于離 底部 d/2 的高度，外界大氣壓強(qiáng)為 1l05Pa，溫度為 27℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱。求： (1)氣體溫度達(dá)到 127℃，活塞離底部的高度； (2)氣體溫度達(dá)到 387℃時(shí)，活塞離底部的高 度和氣體的壓強(qiáng)； (3)在右圖中畫出整個(gè)過程的 P—T 圖線。 P( 5 10 1.5 Pa)

16、 1.0 0 . 5 T (K) 0 300 600 第七講 分子動(dòng)理論 熱和功 氣體的性質(zhì)參考答案： 一、選擇題 1ABD 2AB 3BC 4B 5B 6B 7AD 8D 二、填空和實(shí)驗(yàn)題 T22 10、5.49 183 11、 9、T1 升高 hL/(H-h) 12、p=2 105Pa △U=9J 13、 26.03 359.3K(或 358.8K) 三、計(jì)算題 14、解：錯(cuò)誤，因?yàn)樵诓Ａ?/p>

17、管豎直倒立的過程中，當(dāng)其還未插入水銀槽內(nèi)時(shí)， 水銀受重力作用要下降，故封閉端空氣柱變長(zhǎng)，開口端空氣柱變短，說明開口端有空氣溢出， 即 B 部分氣體質(zhì)量減少（不是定質(zhì)量）。 把全過程分為兩個(gè)過程看待。 第一個(gè)過程：從水平到豎直尚未插入 對(duì) A 氣體： pAV A=pAV A 對(duì) B 氣 體 ： lB=(140 2-152)=128(mm) pB=p0=760(mm) 第二個(gè)過程：當(dāng)玻璃管插入水銀槽后 對(duì) A 氣體： pAVA=pAVA 可以求得 pB=（800+6

18、0）=860（mmHg） 對(duì) B 氣體；初態(tài)為豎直尚未插入， 未態(tài)為已經(jīng)插入后 pBV B=pBV B 所以，水銀進(jìn)入管中的水銀長(zhǎng)度為： H=(1402-133-133)=34(mm) 15、（1）不正確。 因?yàn)?ACE 段水銀柱總長(zhǎng)只有 45cm，所以在左側(cè)緩慢加入 25cm 長(zhǎng)水銀柱后，左側(cè)豎直管中只可能保留 45cm 長(zhǎng)的水銀柱。故末狀態(tài)的壓 強(qiáng)不為 125cmHg。 已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K ；p2=（75+45）c

19、mHg=120 cmHg， V2=l2S p1 V1= p2 V2 得 L2=12.5cm （2）由水銀柱的平衡條件可知向右側(cè)注入 25cm 長(zhǎng)的水銀柱才能使空氣柱回到 A、B 之間。 這時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)為 p3=（75+50）cmHg=125 cmHg 由查理定律 得 16 、解：  p1 p3 T1 T3 T3=375K P1=1105pa T 1=300K V 1=sd/2 T 2=400K V 2=Sh (1)等壓變化： V1

20、 V2 T1 T2  (2 分) h=2d/3 (2)若活塞恰好到達(dá)頂部時(shí) , P3=P1 V3=Sd  V1 V3 T1 T3 T 3=600K ＜660K 接著是等容變化： V3=V 4 T4=660K P3 P4 T3 T4  P4=1.1 105pa （3）圖線如圖 P( 5 10 1.5 Pa) 1.0 0 . 5 T (K) 0 300 600