气体部分习题.docx

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气体部分习题

16．如图所示，U形管两臂竖直固定，右管中一段水银柱A与管底部水银间有一段空气柱B被封于右臂管子的中部，A部分水银在水平管中，设U形管内粗细均匀，两端均开口与大气相通，现再向左管注入少量水银，温度保持不变，等平衡后可知[]

A．空气柱B的压强增大　　　B．空气柱B的长度不变

C．图中h减小　　D．图中h不变

21．如图所示，两端开口的弯折管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱将两段空气柱A、B封闭在管内，已知大气压强为P0（Pa），左管内水银柱长h1（m），右管内水银柱长h2（m），水银的密度为ρ，则空气柱A的压强为_____________Pa，中间管内的水银柱的长度为________________m。

31．（12分）一个如图所示形状、内径均匀的细玻璃管,它的AB和CD两臂竖直放置,BC段呈水平方向,管的AB段和BC段长度分别为40cm和5cm，A端封闭、D端开口与大气相通。

用一段长为5cm的水银柱将一部分空气封闭在管内。

当管内被封闭空气的温度为27℃时,BC管充满水银,被封闭的空气柱恰与AB管等长。

如果空气温度发生变化,管内水银柱将发生移动。

设大气压强相当于75cm水银柱产生的压强，则

（1）要管内水银柱进入AB管，则空气温度是降低还是升高？

（2）要使管内水银柱刚好全部离开BC管进入AB管内并保持稳定时,AB管内空气的温度应是多少?

参考答案

16.A21.P0+ρgh1h1+h231.

（1）降低

（2）

根据气态方程得到：

280k7℃

2．用分子动理论和能的转化的观点判断下列说法，其中正确的是（）

A．温度是物体分子热运动平均动能的标志

B．物体中一个分子的动能加一个分子的势能，就是一个分子的内能

C．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的

D．物理过程都是可逆的，能的转化不具有方向性

4、已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能：

（   ）

A.先增大后减小 

B．先减小后增大

C一直减少                               

D．保持不变

12．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比：

（ ）

A．气体内能一定增加   B．气体内能一定减小

C．气体内能一定不变    D．气体内能是增是减不能确定

23．如图所示，粗细均匀、底端封闭的三通玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同，长度均为30cm的空气柱A、B，大气压强P0＝75cmHg，各段水银长均为15cm。

现缓慢抽动玻璃管上端的活塞，使A、B两部分气体体积之比达到最大值，则此最大值为，活塞至少上移的距离为cm。

参考答案：

2.A4.B12.D23.4/3，25。

5．关于气

体与内能，下列说法正确的是（）。

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．热量能够自发地在高温物体和低温物体之间相互传递

C．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和

D．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变

8．如图所示，气

缸的质量为M，活塞的质量为m，活塞与气缸壁之间无摩擦、与外界无热交换且不漏气，气缸中密封一部分理想气体，最初气缸被销钉固定在足够长的

光滑固定斜面上。

现拔去销钉，让气缸在斜面上自由下滑，当活塞与气缸相对静止时，被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较，下列说法正确的是（）。

A．气体的压强不变B．气体的内能减少

C．气体的温度升高D．气体的体积减小

27．（4分）利用油膜法估测油酸分子直径的大小，实验器材有：

浓度为0.05%（体积百分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子

粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。

下面是实验步骤：

①用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N；

②将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；

③将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；

④将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸

薄膜的面积Scm2。

请用已给的和测

得的物理量表示单个油酸分子直径的大小______________（单位：

cm）

参考答案：

暂无

15．如图9所示，两个水平相对放置的气缸由管道相通，轻质活塞a、b用钢性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞面积分别为Sa和Sb，且Sa＜Sb。

缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变。

现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（A）

A．活塞向左移动了一点，缸内气体压强不变

B．活塞向右移动了一点，缸内气体压强增大

C．活塞向左移动了一点，缸内气体压强增大

D．活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大

23．一定质量的理想气体状态变化如图17所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的压强为2atm，那么变到状态B时气体的压强为______atm，变到状态C时气体的温度为_____K。

30．（10分）一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。

开始时气体的体积为2.0×10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为137ºC。

（大气压强为1.0×105Pa）

（1）求气缸内气体最终的体积；

（2）在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。

参考答案：

15.A23.4，1092

30.解：

（1）p1=1.0×105Pa，V1=2.0×10-3m3，T1=273K

p2=

=2.0×105Pa，（3分）

V2=1.0×10-3m3，T2=273K

p3=2.0×105Pa，V3=?

，T3=410K

V2=

=

m3=1.5×10-3m3（3分）

14.如图所示，两端开口的U型玻璃管左管插入水银槽中，右管内有一段水银柱，管中封闭有一定质量的理想气体，左管始终没有离开水银面，下列说法中正确的是

A．若保持管子不动而将气体的温度降低一些，则右管内水银柱将不动

B．若保持管子不动而将气体的温度升高一些，则左管内外的液面差增大

C．在温度保持不变的情况下，把管向下移动一些，则右管内水银柱将下移

D．在温度保持不变的情况下，把管向上移动一些，则左管内外的液面差将增大

17．如图是一个气缸的截面示意图，它由两个直径不同的圆筒形容器构成。

气缸固定且内壁光滑，气缸内的活塞将气缸分成A、B、C三部分，A、B两处充有理想气体，温度相同C处是真空。

开始时活塞处于静止状态，若将A、B两部分气体同时升高相同的温度，则

A．活塞仍静止不动

B．活塞将向B端移动

C．A、B两部分气体压强的增量相同

D．A部分气体压强增量比B部分气体压强增量大

30．（10分）某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如下的P-t图像。

已知在状态B时气体的体积为VB=3L，问

（1）气体由A→B，B→C各作什么变化？

（2

）气体在状态A的压强是多少？

（3）气体在状态C的体积是多少？

参考答案：

14C17AD

30．（10分）

解：

（1）（2分）由图像可知，气体由A→B作等容变化；（1分）

由B→C作等温变化。

（1分）

（2）（4分）从图中

可知，PB=1.0atm，TB=（273+91）K=364K，TA=273K。

根据查理定律，有

，（2分）即

，得PA=0.75atm（2分）

（3）（4分）PB=1.0atm，VB=3L，PC=1.

5atm；根据玻意耳定律，有

，（2分）即

，

得VC=2L。

（2分）

3．下列涉及分子动理论的表述中，正确的是

A．物质是由大量分子组成的

B．物体内分子在一定条件下可以停止做无规运动

C．物体内分子之间的作用力一定表现为引力

D．物体内分子之间的作用力一定表现为斥力

11．弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是（）

A．ρghB．p0+ρghC．p0+2ρghD．p0+3ρgh

31．（8分）如图所示，A、B、C、D分别为p-V图中矩形的顶点，其中AB、CD为等容线，BD、AC为等压线。

在A、B和C三点气体温度分别为TA、TB和TC，求：

（1）D点的温度TD。

（2）矩形对角线交点H处的温度TH。

参考答案：

3.A11.C

31．（8分）

解：

（1）

（2分）

（1分）

（2）H点的状态参量为：

，

（1分）

，

（1分）

，

（1分）

（1分）

将pH、VH代入整理可得：

（1分）

9．阿伏伽德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度是，那么以下说法正确的是（）

（A）1kg铜所含原子的数目是NA

（B）1m3铜所含原子的数目是/MNA

（C）1个铜原子的质量是/NA

（D）1个铜原子占有的体积为M/NA

30．（11分）一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S＝2×10-3m2，竖直插入水面足够宽广的水中．管中有一个质量为m＝0．4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L

0＝66cm的气体，气体温度T0＝300K，如图所示．开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦．外界大气压强P0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3．试问：

（1）开始时封闭气体的压强多大？

（2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞．当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F＝6．0N，则这时管内外水面高度差为多少？

管内气柱长度多大？

（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少

参考答案：

暂无

7．如图为一定质量理想气体的p-t图像，在气体由状态A变化到状态B过程中，体积变化的情况为（）

（A）一定不变（B）一定减小

（C）一定增大（D）不能判断怎样变化

19．用细长管做托里拆利实验，不小心混入一小气泡，如图，将水银柱分开一段，玻璃管最上部空间仍为真空，则（）

（A）外界大气压强等于h1＋h2水银柱产生压强

（B）外界大气压强小于h1＋h2水银柱产生压强

（C）将玻璃管缓慢上提，水银柱间的气柱长度不变

（D）如果环境温度升高，水银柱间气柱长度不变

30．（10分）如图所示，一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管，竖直插入很大的水银槽中。

有个质量不计的横截面积S＝1cm2的活塞A，在管中封闭一段长L＝10cm的理想气体。

开始时A处于静止状态。

现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A，不计管壁对A的摩擦。

当F＝2N时，A再次静止。

设整个过程中环境温度不变，外界大气压p0＝1.0×105Pa（约为75cmHg），求：

（1）A再次静止时的气体压强p2；

（2）A再次静止时的气体长度L2；

（3）在此过程中活塞A上升的距离h。

参考答案：

7.D19AC

30.

（1）p2＝p0—F/S＝1.0×105Pa－2/1×10-4Pa＝0.8×105Pa（3分）

（2）根据玻意耳定律得到p1L1S＝p2L2S1.0×105×10＝0.8×105L2L2＝12.5cm（4分）

（3）由于内外气体压强的压强差为0.2×105Pa约等于75cmHg×0.2×105/1.0×105＝15cmHg，所以下面管中水银面上升15cm，故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm＋15cm＝17.5cm（3分）

5、当两分子间的距离为r0时，分子间的作用力为零，如果距离变为r，则分子间的作用力F（）。

（A）r＞r0时为斥力，r＜r0时为引力（B）r＞r0时为斥力，r＜r0时也为斥力

（C）r＞r0时为引力，r＜r0时为斥力（D）r＞r0时为引力，r＜r0时也为引力

12、如图（a）所示，固定放置的上端封闭、下端开口的竖直玻璃管内有两段水银柱封闭了两段空气柱。

轻弹玻璃管，使两段水银柱合在一起，两段封闭的空气柱也合在一起，变成如图（b）所示的情景。

若此过程中温度不变，水银柱没有掉出玻璃管，则（b）图中水银柱的下端面与（a）图中下面一段水银柱的下端面相比，将（）。

（A）在相同一高度　（B）稍高（Ｃ）稍低

（Ｄ）无法判断，因为原来两段空气柱的长度关系未知

19、如图所示，水平固定的由两段粗细不同的细玻璃管组成的封闭容器中，一段水银柱将气体

分成A、B两部分，当水银柱静止时，下列判断正确的是（）。

（A）水银柱两侧受到的气体压力大小相等

（B）A、B两部分气体的压强相同

（C）若两部分气体温度相同，现同时升高10℃，则水银柱不动

（D）若两部分气体温度相同，现同时降低10℃，则水银柱向右移

27、历史上，在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如右图所示：

（1）请根据图像及坐标写出该图像的函数表达式：

____________________；

（2）现将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0℃时缓慢地压缩为原来体积的

，然后保持这一体积不变，改变温度，又获得一条等容线，试在上图中画出该等容线。

参考答案：

5．C12.C19.BC

27．

（1）p=105×（1+

）

（2）

12．根据分子动理论，设当两个分子间距为r0时分子间的引力和斥力相等，则（）

（A）当两分子间距离大于r0时，分子间只存在引力作用

（B）当两分子间距离小于r0时，随着距离减小，引力将减小、斥力将增大

（C）当两分子间距离为r0时，分子势能最小

（D）两分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小

14．如图所示，四根相同粗细的均匀玻璃管内有水银柱封住一部分空气，水银柱长度h1＝h3＞h2＝h4，气柱长度L3＝L4＞L1＝L2，管内气体温度t1＝t3＝20C、t2＝t4＝30C。

当管内气体温度都下降10C时，管内水银柱下降最多的是（）

（A）a管（B）b管（C）c管（D）d管

24．一定质量的理想气体在初始状态a时的压强为p0、体积为V0，其后气体分别经历了a→b→c→d的状态变化，变化过程中p与

的关系图线及各状态的压强、体积大小如图所示。

由图可知，气体在状态d时的压强大小为________，且可推断，从状态a变化到状态d，气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

30、竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U型管，管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示，外界大气压强为75cmHg。

现向管中缓慢加入8cm长的水银柱，求：

（1）未加水银前，右侧被封闭气体的压强多大？

（2）若水银加在左管，封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少？

（3）若水银加在右管，封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少？

参考答案：

12.C14.C24．

，减小

30、（9分）

（1）未加气水银前密闭气体压强p1=p0+5cmHg=80cmHg。

（2分）

（2）若水银加在左管，封闭气柱的压强、体积均不变，

封闭气柱的下表面向上移动8÷2cm=4cm（2分）

（3）p1=p0+5cmHg=80cmHg，V1=S·11cm

p2=p0+13cmHg=88cmHg，V2=?

由p1V1=p2V2，解得V2=

=

cm·S=10cm·S（3分）

由11+4-x=10解得x=5cm（2分）

8.下列两图中，P表示压强，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，甲图反映的是一定质量气体的状态变化规律,a、b分别是图线与两坐标的交点,现将纵坐标向左平移至b，得到图乙．则下列说法错误的是（）

A．甲图中a表示气体在零摄氏度时的压强

B．甲图中b表示气体的实际温度可以达到-273oC

C．单从甲图不能判断气体是否作等容变化

D．气体压强P随温度t发生变化，且体积保持不变

12．如图所示，绝热气缸封住一定质量的理想气体，竖直倒放于水平地面，活塞质量不可忽略，不计摩擦．现把气缸稍微倾斜一点重新达到平衡，则（）

A．气体的密度变小B．气体的密度不变

C．气体的压强增大D．气体的压强减小

30．（12分）如图所示，用销钉固定的光滑绝热活塞把水平放置的绝热气缸分隔成容积相同的A、B两部分，A、B缸内分别封闭有一定质量的理想气体。

初始时，两部分气体温度都为t0＝27℃，A部分气体压强为pA0＝2×105Pa，B部分气体压强为pB0＝1×105Pa。

拔去销钉后，保持A部分气体温度不变，同时对B部分气体加热，直到B内气体温度上升为t＝127℃，停止加热，待活塞重新稳定后，（活塞厚度可忽略不计，整个过程无漏气发生）求：

（1）A部分气体体积与初始体积之比VA:

VA0；

（2）B部分气体的压强pB。

参考答案：

7.B12.C

30．（12分）解：

（1）重新平衡后，A、B两部分气体压强相等pA＝pB（2分），

设气缸总体积为V

对A气体发生了等温变化pA0VA0＝pAVA（2分），2×105×

V＝pAVA①（1分）

对B气体

＝

（2分），

②（1分）

联立①②两式，解得VA＝

V（1分）

所以A部分气体体积与初始体积之比VA︰VA0＝

V︰

V＝6︰5（1分）

（2）将VA＝

V代入②式，解得pB＝

×105Pa（2分）

12．U形管的右侧封闭着一定质量的理想气体，当它处于如图所示的a、b、c三种状态时，比较其温度Ta、Tb、Tc的大小．下列说法中正确的是：

A．

B．

C．

D．

29．（8分）运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度，实验步骤如下：

Ⅰ．取适量小晶体，用天平测出其质量，然后将小晶体装入注射器内；　

Ⅱ．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1；

Ⅲ．重

复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强P2；

Ⅳ．处理记录的数据，算出小晶体的密度．

（1）

为了减小实验误差，现采用作直线图线的方法来处理表格中的实验数据．按此要求，右边方格图的纵坐标应标明的物理量

是_____________，横坐标则应标明_____________，根据表格数据在方格图中画出相应图线；

（2）如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积v0与容积刻度V、气体的压强P的关系表达式为：

参考答案：

12.C

29

（1）V，

（图略）

（2）V－k/p（3）2.16×103

31．在室温条件下研究气体的等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长L=4cm的空气柱．开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面上，温度计示数为7℃，后来对水加热，使水温升高到77℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置．若大气压强为76cmHg．求：

（1）加热后左管空气柱的长L′（保留一位小数）．

（2）加热后压强计两管水银面的高度差Δh．

参考答案：

31（12分）．

解：

（1）对于A气体的等容变化，有

（2分）31.1

（1分），31.2

（1分），31.3

（1分）31.4

对于B气体的等温变化，有

（1分），31.5

（1分）31.6

（1分），31.7

（1分），31.8

（1分）31.9

（2）

（2分）31.10

3.关于液体的微观结构下列说法中正确的是（）

A.液体分子间距很大，相互作用力很弱

B.液体分子在杂乱无章地运动，无

任何规律性

C.液体分子在振动，但无确定的平衡位置

D.液体分子排列整齐，在确定的平衡位置附近振动

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”的实验中

（1）所需的实验器材为：

数据采集器、计算机、和。

（2）（单选题）若在输入体积值时未加上软管的体积，则实验结果的p—V图线可能为

（图中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）

30.（10分）如图所示，汽缸A和容器B中装有温度均为27oC的不同气体，中间用细管连接，细管容积不计，管中有一绝热活塞，已知汽缸A中气体的体积为1L，活塞截面积为50cm2，现将容器B中的气体升温到127oC，汽缸A中的气体温度保持不变，若要使细管中的活塞仍停在原位置，不计摩擦，则

（1）A中活塞应向左还是向右移动？

（2）移动多少距离？

参考答案：

3.C28.

（1）压强传感器；注射器。

（2）B

30.解：

（1）向右移动（2分）

（2）对B：

由

（1分）

得

（1分）

对A：

由

（1分），得

且：

（2分），

解得：

（1分）

所以

（2分）