(推荐)高中物理模型气体(题库)
高中物理模型试题及答案

高中物理模型试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是描述光的波动性的实验?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 光电效应实验答案:A2. 根据牛顿第二定律,以下哪个选项正确描述了力与加速度的关系?A. 力是加速度的原因B. 力是加速度的量度C. 力与加速度无关D. 力是加速度的函数答案:A3. 在理想气体状态方程中,以下哪个物理量与温度成正比?A. 体积B. 压强C. 气体分子的平均动能D. 气体分子的质量答案:C4. 以下哪个选项是描述电磁感应现象的?A. 欧姆定律B. 法拉第电磁感应定律C. 洛伦兹力定律D. 库仑定律答案:B5. 根据能量守恒定律,以下哪个选项描述了能量转化的过程?A. 机械能转化为内能B. 内能转化为机械能C. 机械能转化为电能D. 所有选项都是答案:D6. 以下哪个选项是描述光的粒子性的实验?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 杨氏双缝实验答案:C7. 根据热力学第一定律,以下哪个选项正确描述了能量守恒?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式之间转化答案:C8. 在电磁学中,以下哪个定律描述了电场与电荷的关系?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 洛伦兹力定律D. 库仑定律答案:D9. 以下哪个选项是描述电磁波的传播特性的?A. 波动性B. 粒子性C. 波动性与粒子性D. 以上都不是答案:A10. 根据相对论,以下哪个选项正确描述了时间膨胀效应?A. 运动的物体时间变慢B. 静止的物体时间变慢C. 运动的物体时间变快D. 所有物体时间相同答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光速在真空中的值是_______m/s。
答案:3×10^82. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小______,方向______。
答案:相等;相反3. 理想气体的内能只与气体的______有关。
人教版高中物理选修3-3第八章《气体》单元测试题含答案解析

绝密★启用前2019人教版高中物理选修3-3第八章《气体》单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.关于理想气体,下列说法正确的是()A.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体2.氧气瓶在储存过程中,由于密封不严,氧气缓慢泄漏(设环境温度不变),其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示,则瓶内氧气的温度 ()A.一直升高B.一直下降C.先升高后降低D.不变3.一定质量的理想气体的p-t图象如图所示,气体从状态A到状态B的过程中,体积将()A.一定不变B.一定减小C.一定增大D.不能判定怎样变化4.下列说法正确的是()A.一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积减小而增大的微观原因是:每个分子撞击器壁的作用力增大B.一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积增大而减小的微观原因是:单位体积内的分子数减少C.一定质量的气体,保持体积不变,压强随温度升高而增大的微观原因是:每个分子动能都增大D.一定质量的气体,保持体积不变,压强随温度升高而增大的微观原因是:分子的密度增大5.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体()A.温度不变时,体积减小,压强增大B.体积不变时,温度降低,压强减小C.压强不变时,温度降低,体积减小D.质量不变时,压强增大,体积减小6.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计圆板与容器内壁的摩擦.若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于()A.B.+C.p0+D.p0+7.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于()A.单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B.气体分子的密集程度变小,分子对器壁的吸引力变小C.每个分子对器壁的平均撞击力都变小D.气体分子的密集程度变小,单位体积内分子的重量变小8.如图所示,一定质量的某种理想气体,由状态A沿直线AB变化到状态B,A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为TA、TC、TB,在此过程中,气体的温度之比TA∶TB∶TC为()A. 1∶1∶1B. 1∶2∶3C. 3∶3∶4D. 4∶4∶39.一定质量的气体保持其压强不变,若热力学温度降为原来的一半,则气体的体积变为原来的()A.四倍B.二倍C.一半D.四分之一10.如图所示,质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上.汽缸内有一个质量为m的活塞,活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气.汽缸内密封有一定质量的理想气体.如果大气压强增大(温度不变),则()A.气体的体积增大B.细线的张力增大C.气体的压强增大D.斜面对汽缸的支持力增大11.伽耳顿板可以演示统计规律.如图,让大量小球从上方漏斗形入口落下,则下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是()A.B.C.D.12.如图所示为A、B两部分理想气体的V-t图象,设两部分气体是质量相同的同种气体,根据图中所给条件,可知()A.当t=273.15 ℃时,气体的体积A比B大0.2 m3B.当tA=tB时,VA∶VB=3∶1C.当tA=tB时,VA∶VB=1∶3D.A,B两部分气体都作等压变化,它们的压强之比pA∶pB=3∶113.如图所示,两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分,A侧水银有一部分在水平管中.若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,稳定后()A.右侧水银面高度差h1减小B.空气柱B的长度不变C.空气柱B的压强增大D.左侧水银面高度差h2增大14.一定质量的气体当体积不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其压强()A.增大到原来的两倍B.比原来增加倍C.比原来增加倍D.比原来增加倍15.下列说法中正确的是()A.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大B.一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大C.气体压强是由气体分子间的斥力产生的D.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强16.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是()A. 1∶1B. 1∶10C. 1∶11D. 11∶117.如图所示,玻璃管内活塞P下方封闭着空气,P上有细线系住,线上端悬于O点,如不计水银、活塞与玻璃管的摩擦力,大气压强为p0保持不变,则当气体温度降低时 ()A.管内气体压强恒定B.管内气柱压强将减小C.细线上的拉力将减小D.细线上的拉力将变大18.如图所示,三支粗细相同的玻璃管,中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱,且V1=V2>V3,h1<h2=h3.若升高相同的温度,则管中水银柱向上移动最多的是()A.丙管B.甲管和乙管C.乙管和丙管D.三管中水银柱上移一样多19.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图的p-t 图象.已知在状态B时气体的体积为VB=3 L,则下列说法正确的是()A.状态A到状态B气体的体积越来越大B.状态B到状态C气体内能增加C.状态A的压强是0.5 atmD.状态C体积是2 L20.如图所示,a、b表示两部分气体的等压线,根据图中所给条件可知,当t=273 ℃,气体a的体积比气体b的体积大()A. 0.1 m3B. 0.2 m3C. 0.3 m3D. 0.4 m3第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)21.(1)在做“探究气体等温变化的规律”的实验时,下列各项要求中,属于实验必须要做到的是()A.弄清所封闭气体的质量B.注射器的密封性良好C.在等温条件下操作D.气体的压强和体积必须用国际单位(2)实验中发现各组同学的气体压强p与体积V的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的________不同.三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)22.如图所示,足够长的圆柱形汽缸竖直放置,其横截面积为1×10-3m2,汽缸内有质量m=2 kg的活塞,活塞与汽缸壁封闭良好,不计摩擦.开始时活塞被销子K销于如图位置,离缸底12 cm,此时汽缸内被封闭气体的压强为1.5×105Pa,温度为300 K.外界大气压为1.0×105Pa,g=10 m/s2.(1)现对密闭气体加热,当温度升到400 K时,其压强多大?(2)若在此时拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,汽缸内气体的温度为360 K,则这时活塞离缸底的距离为多少?23.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的B 管插在水银槽中,管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出.设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计.(1)在1标准大气压下对B管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg的压强).已知当温度t1=27 ℃时,管内水银面的高度为x1=16 cm,此高度即为27 ℃的刻线,问t=0 ℃的刻线在何处?(2)若大气压已变为相当于75 cmHg的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ℃,问:此时的实际温度为多少?24.如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有挤压;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后,左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.答案解析1.【答案】C【解析】理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵从气体实验定律的气体,A错误;它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象,故C正确,B、D错误.2.【答案】D【解析】本题考查对玻意耳定律适用条件的掌握.乍一看,本题极易错选B,错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后,作出各状态下的等温线,如图,从图中可以看出tA>t1>t2>tB,从而误选B,却忽略了“只有一定质量的气体”才满足tA>t1>t2>tB.密封不严说明漏气,说明气体质量发生变化,“缓慢”说明氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换,隐含与外界“等温”,正确答案应为D.3.【答案】D【解析】题目中给出的图线是p-t(摄氏温度)图,而不是p-T图,在图甲中,p-t图中的等容线的反向延长线通过(-273 ℃,0),而没有通过原点,只有在p-T图中的等容线才能通过原点,如图乙所示.因该题中的AB反向延长线是否通过-273 ℃,题设条件中无法找到,所以就不能判断A到B变化过程中体积如何变化,故D正确.4.【答案】B【解析】决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能,宏观上体现在体积和温度上.若温度不变,压强随分子密度的变化而变化,A错,B对,若体积不变,压强随分子平均动能的变化而变化,C、D错误.5.【答案】B【解析】体积不变,当温度降低时,由查理定律=C可知,压强减小,故B项正确.6.【答案】D【解析】为求气体的压强,应以封闭气体的圆板为研究对象,分析其受力,如图所示.由平衡条件得p·cosθ=p0S+Mg解得:p=p0+,所以正确选项为D.7.【答案】A【解析】温度不变,一定量气体分子的平均动能、平均速率不变,每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变,但体积增大后,单位体积内的分子数减少,因此单位时间内碰撞次数减少,气体的压强减小,A正确,B、C、D错误.8.【答案】C【解析】由p-V图象可知,pA=3 atm,VA=1 L,pB=1 atm,VB=3 L,pC=2 atm,VC=2 L,由理想气体状态方程可得==,代入数据得TA∶TB∶TC=3∶3∶4.9.【答案】C【解析】根据理想气体状态方程PV=nRT,一定质量的气体保持其压强不变,若热力学温度降为原来的一半,则气体的体积变为原来的一半。
人教版高中物理选修3-3-第八章《气体》测试题(解析版)

一、单选题(共15小题)1.下列选项中属于物理学中实物模型的是( )A.分子B.电场C.电子D.理想气体2.如图所示为A、B两部分理想气体的V-t图象,设两部分气体是质量相同的同种气体,根据图中所给条件,可知( )A.当t=℃时,气体的体积A比B大 m3B.当tA=tB时,VA∶VB=3∶1C.当tA=tB时,VA∶VB=1∶3D.A,B两部分气体都作等压变化,它们的压强之比pA∶pB=3∶13.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是( )A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大4.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的二倍,则气体温度的变化情况是( )A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍C.气体的摄氏温度降为原来的一半D.气体的热力学温度降为原来的一半5.如图所示,在均匀U型管两端开口,装有如图所示的水银,今在管的一侧B上端加入同种液体,设缓缓加入且中间不留空隙,则B、C液面高度差将( )A.变大B.变小C.不变D.不能确定6.如图所示,质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上.汽缸内有一个质量为m的活塞,活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气.汽缸内密封有一定质量的理想气体.如果大气压强增大(温度不变),则( )A.气体的体积增大B.细线的张力增大C.气体的压强增大D.斜面对汽缸的支持力增大7.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变,把体积减为原来的一半时,其温度变为( )A. 127 KB. 150 KC. 13.5 ℃D. 23.5 ℃8.如V-T图所示,一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,最后变化到状态C.线段AB平行横轴,线段AC连线过坐标原点.则气体压强p变化情况是( )A.不断增大,且pC小于pAB.不断增大,且pC大于pAC.先增大再减小,且pC大于pAD.先增大再减小,且pC与pA相等9.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计圆板与容器内壁的摩擦.若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于( )A.B.+C.p0+D.p0+10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气,每次能把体积为V0,压强为p0的空气打入容器内,若容器内原有空气的压强为p,打气过程中温度不变,则打了n次后容器内气体的压强为( )A.B.p0+np0C.p+n()D.p0+()n·p011.一个密闭的钢管内装有空气,在温度为20 ℃时,压强为1 atm,若温度上升到80 ℃,管内空气的压强约为( )A. 4 atmB.atmC. 1.2 atmD.atm12.一只轮胎容积为V=10 L,已装有p1=1 atm的空气.现用打气筒给它打气,已知打气筒的容积为V0=1 L,要使胎内气体压强达到p2=2.5 atm,应至少打多少次气(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变,大气压强p0=1 atm)( )A. 8次B. 10次C. 12次D. 15次13.一定质量的理想气体,经历了如图所示的状态变化过程,则这三个状态的温度之比是( )A.1∶3∶5B.3∶6∶5C.3∶2∶1D.5∶6∶314.关于密闭容器中气体的压强,下列说法正确的是( )A.是由于气体分子相互作用产生的B.是由于气体分子碰撞容器壁产生的C.是由于气体的重力产生的D.气体温度越高,压强就一定越大15.一定质量的理想气体,经历一膨胀过程,这一过程可以用图中的直线ABC来表示,在A、B、C三个状态上,气体的温度TA、TB、TC相比较,大小关系为( )A.TB=TA=TCB.TA>TB>TCC.TB>TA=TCD.TB<TA=TC二、实验题(共3小题)16.如图所示,在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处,然后将注射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1mL测一定压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大.(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图________.(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中______.A.注射器有异物B.连接软管中存在的气体C.注射器内气体温度升高D.注射器内气体温度降低17.用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;③用V-图象处理实验数据,得出如图2所示图线.(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_______________________;(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_______________________和________________________________________________________________________;(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-图线不过原点,则V0代表___________.18.某小组在“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)实验过程中,下列哪些操作是正确的( )A.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出B.推拉活塞时,手可以握住整个注射器C.压强传感器与注射器之间的连接管脱落后,应立即重新接上,继续实验D.活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积,所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示:①为了更精确的测量也可以利用图象的方法,若要求出连接管的容积也可以画_______图.A.p-V B.V-pC.p-D.V-②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________.A.斜率B.纵坐标轴上的截距C.横坐标轴上的截距D.图线下的“面积”三、计算题(共3小题)19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内,开始时气体体积为V0,温度为27 ℃.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到V0,温度升高到47 ℃.设大气压强p0=×105Pa,活塞与汽缸壁的摩擦不计.(1)求此时气体的压强;(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0,求此时气体的压强.20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,p-T和V-T图各记录了其部分变化过程,试求:(1)温度600 K时气体的压强;(2)在p-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整.21.如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置,在距汽缸底部l=36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环,活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300 K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离l0=30 cm,不计活塞的质量和厚度.现对汽缸加热,使活塞缓慢上升,求:(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;(2)封闭气体温度升高到T2=540 K时的压强p2.四、填空题(共3小题)22.在一个坚固的圆筒内,装有100 L压强为1个大气压的空气,现在想使筒内的空气压强增为10个大气压,应向筒内打入_________ L压强为1个大气压的空气.(设温度不变)23.如图所示是医院里给病人输液的示意图,假设药液瓶挂在高处的位置不变,则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是:a处气体的压强________,b处气体的压强________,药液进入人体的速度________.(填“变小”“变大”或“不变”)24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化,变化顺序为a→b→c→d,图中坐标轴上的符号p指气体压强,V指气体体积,ab线段延长线过坐标原点,cd线段与p轴垂直,da线段与轴垂直.气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________,在b→c的变化过程中气体的内能______(填“增大”“减小”或“不变”).五、简答题(共3小题)25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10 %,那么,前9个病人都没有治愈,第10个人就一定能治愈吗26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线,横坐标为速率,纵坐标为对应这一速率的分子个数,你能判断T1、T2的大小吗27.从微观领域解释:一定质量的理想气体,在状态发生变化时,至少有两个状态参量同时发生变化,而不可能只有一个参量发生变化,其他两个参量不变.答案解析1.【答案】D【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素,为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型,电子、电场、分子都是实际的物体,而忽略气体分子的自身体积,将分子看成是有质量的几何点;假设分子间没有相互吸引和排斥,分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的,不造成动能损失,这种气体称为理想气体,故A、B、C错误,D正确.2.【答案】B【解析】由图象可知,A、B两部分气体都发生等压变化,由=C知它们在相同温度下体积之比不变.选择0 ℃读数,由y轴可知VA∶VB=3∶1,所以pA∶pB=VB∶VA=1∶3.3.【答案】B【解析】温度是分子平均动能大小的标志,而对某个确定的分子来说,其热运动的情况无法确定,不能用温度反映.故A、D错,B对.温度不升高而仅使分子的势能增加,也可以使物体内能增加,冰熔化为同温度的水就是一个例证,故C错.4.【答案】B【解析】一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即=,得T2==2T1,B 正确.5.【答案】C【解析】在B端加入水银后,A段水银柱不变,左侧密闭气体的压强不变,则B、C液面高度差不变,故C项正确.6.【答案】C【解析】对活塞受力分析,沿斜面方向可得:pS+mg sinα=p0S,所以p=p0-,若p0增大,则p增大,根据pV=常量,可知V减小;对汽缸和活塞的整体而言,细线的张力F T=(M+m)g sinα,;斜面对汽缸的支持力F=(M+m)g cosα,与大气压强无关,选项C正确.7.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得=,所以T2=·T1==K=150 K.8.【答案】D【解析】V-T图象中过原点的直线为等压线,直线斜率越大压强越小,如图可知:过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率,故A的压强小于B的压强,由A到B压强增大,由B到C压强减小,AC的直线过原点,故pC与pA相等,D正确.9.【答案】D【解析】为求气体的压强,应以封闭气体的圆板为研究对象,分析其受力,如图所示.由平衡条件得p·cosθ=p0S+Mg解得:p=p0+,所以正确选项为D.10.【答案】C【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态,将打气后容器内气体看成是末态,利用等温分态分式,有pV+np0V0=p′V,得n次打气后容器内气体的压强p′=p+n(),即C正确.11.【答案】C【解析】由查理定律知=,代入数据解得,p2≈1.2 atm,所以C正确.12.【答案】D【解析】本题中,胎内气体质量发生变化,选打入的气体和原来的气体组成的整体为研究对象.设打气次数为n,则V1=V+nV0,由玻意耳定律,p1V1=p2V,解得n=15次.13.【答案】B【解析】由理想气体状态方程得:=C(C为常数),可见pV=TC,即pV的乘积与温度T成正比,故B项正确.14.【答案】B【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的,A、C错,B对;气体的压强与温度和体积两个因素有关,温度升高压强不一定增大,故D错.15.【答案】C【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知:pA·VA=pC·VC<pB·VB,因为=恒量,可知TA=<TB.另外从图中也可知A、C处在同一等温线上,而B处在离原点更远的一条等温线上,所以TB>TA=TC.TC16.【答案】(1)(a) (2)C【解析】(1)由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”,因此在V-图象中,斜率k=pV逐渐增大,斜率变大,故选(a).(2)注射器有异物不会影响图线的斜率,故A错误.连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大,不会影响斜率,故B错误.注射器内气体温度升高,由克拉柏龙方程知=c,当T增大时,pV会增大,故C正确,D错误.17.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂活塞达到封闭效果.(2)要让气体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是动作缓慢,二要活塞导热性能好,再者,不能用手握住封闭气体部分的注射器.(3)根据p(V+V0)=C,C为定值,则V=-V0,体积读数值比实际值大V0.18.【答案】(1)D (2)①D②B【解析】19.【答案】(1)×105Pa (2)×105Pa【解析】(1)由理想气体状态方程得:=,所以此时气体的压强为:p1=×=×Pa=×105Pa.(2)由玻意耳定律得:p2V2=p3V3,所以p3==Pa≈×105Pa.20.【答案】(1)×105Pa (2)如图所示【解析】(1)由题图知,p1=×105Pa,V1= m3,T1=400 Kp2=,V2=3 m3,T2=600 K由理想气体状态方程得=p2==×105Pa(2)在原p-T图象上补充两段直线21.【答案】(1)360 K (2)1.5×105Pa【解析】(1)设汽缸的横截面积为S.由题意可知,活塞缓慢上升,说明活塞平衡,此过程为等压膨胀由盖—吕萨克定律有=T1=T0=360 K(2)由题意可知,封闭气体后体积保持不变由查理定律有=p2=p0=1.5×105Pa.22.【答案】900【解析】取后来筒中气体为研究对象,根据玻意耳定律得:1 atm×(100 L+V)=100 L×10 atm,从而得V=900 L.23.【答案】变大不变不变【解析】选A管下端液面为研究对象,在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡.因为p0=pa+ρgh1,则有pa=p0-ρgh1,因为输液过程中h1不断减小,所以pa不断增大.再对b处气体上方液面进行受力分析,B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0,则有pb=p0+ρgh2,因为在输液过程中p0、h2不变,所以pb不变,则药液进入人体的速度也不变.24.【答案】a→b增大【解析】根据理想气体状态变化方程=C得p=T,可知当温度不变时p-是一条过原点的倾斜直线,所以a→b是等温变化.由p=T可知图线的斜率表示温度的高低,所以b→c的过程中气体温度升高,又因为理想气体的内能只跟温度有关,所以内能增大.25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验,这个病人的治愈率是10 %.随着试验次数的增加,即治疗的病人数的增加,大约有10 %的人能够治愈.对于某一次试验来说,其结果是随机的,因此,前9个病人没有治愈是可能的,对第10个人来说,其结果仍然是随机的,既有可能治愈,也可能没有治愈,治愈率仍为10 %.【解析】26.【答案】T2>T1【解析】温度升高分子的热运动加剧,分子的平均速率变大,速率大的分子所占的比例变大,曲线峰值向速率大的一方移动,所以T2>T1.27.【答案】从微观领域分析,气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定,而温度是平均动能的标志.对一定质量的理想气体,若体积变化,分子的密度必然发生变化,必引起压强变化;若温度变化,则分子的平均动能发生变化,那么气体的压强必然发生变化;若气体的压强发生变化,必然是决定气体压强的因素发生变化,即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化.所以说气体状态发生变化时,不可能只有一个参量发生变化,其他两个参量不变.【解析】、。
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体(知识点详解及配套习题)

第二章气体、固体和液体1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 -2. 气体的等温变化............................................................................................................. - 11 -3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 20 -4. 固体 ................................................................................................................................ - 37 -5. 液体 ................................................................................................................................ - 45 -章末复习提高...................................................................................................................... - 54 -1. 温度和温标一、状态参量与平衡态1.热力学系统:由大量分子组成的系统。
高中物理 理想气体的状态方程 (提纲、例题、练习、解析)

一定质量的理想气体,由初状态( )变化到末状态( )时,各量满足:
或 ( 为恒量).
上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程.
要点诠释:
(1)气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例:
当 时, (玻意耳定律).
当 时, (查理定律).
当 时, (盖—吕萨克定律).
(2) 适用条件:
该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用.是一定量理想气体两个状态参量的关系,与变化过程无关.
(3) 中的恒量 仅由气体的种类和质量决定,与其他参量无关.
要点二、应用理想气体状态方程解题的一般思路
1.应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体),明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度).
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.实只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
【思路点拨】根据理想气体的特点。
【答案】A、D
【解析】理想气体是在忽略了实际气体分子间相互作用力的情况下而抽象出的一种理想化模型,A正确;实际气体能视为理想气体的条件是温度不太低、压强不太大,B错误;理想气体分子间无分子力作用,也就无分子势能,故一定质量的理想气体,其内能与体积无关,只取决于温度,C错误;由理想气体模型的定义可知D正确。
①
从中间态→末态,由盖一吕萨克定律得
②
由①②式得
。
其余5组大家可试证明一下.
2.克拉珀龙方程
某种理想气体,设质量为 ,摩尔质量为 ,则该理想气体状态方程为 。
式中 为摩尔气体常量,在国际单位制中 .
2020高中物理竞赛(热学篇)气体动理论基础(含真题练习题)理想气体状态方程(共14张PPT)

热学篇[基础版] (含往年物理竞赛真题练习)
玻耳兹曼
麦克斯韦
三、理想气体状态方程
当系统处于平衡态时,各个状态参量之间的关系式。
理想气体 pV M RT
M mol
M 气体质量
p
Mmol 气体的摩尔质量
R 普适气体常量
8.31J / mol
o
I ( p1,V1,T1)
选A1面求其所 受压强。
y
i分子动量增量
mv ix
pix 2mv ix
A2 O
mv ix A1 i分子对器壁的冲量 2mv ix
i分子相继与A1面碰撞的时间间隔
l1
x t 2l / vix
单位时间内i分子对A1面的碰撞次数 Z 1 / t vix / 2l1
单位时间内i分子对A1面的冲量 2mv ix vix / 2l1
p1 V1 M1 p2 V2 M2 p3 V3 M3 使用时的温度为T
设可供 x 天使用
原有 x 每天用量 剩余
p1 V1 M1 T
p2 V2 M2 T
p3 V3 M3 T
分别对它们列出状态方程,有
p1 V1
M1 M mol
RT
p2 V2
M2 M mol
RT
p3 V3
M3 M mol
RT
V1 V3 M1 M3 xM2
•
•
II ( p2,V2,VT2 )
例:(19物理初赛真题)氧气瓶的压强降到106Pa即应 重新充气,以免混入其他气体而需洗瓶。今有一瓶氧
气,容积为32L,压强为1.3107Pa,若每天用105Pa的 氧气400L,问此瓶氧气可供多少天使用?设使用时温
高中物理知识点题库 气体的压强GZWL155

1.如图所示,U型管竖直静止放置,左端封闭,右端开口向上,用水银柱封有一部分气体A,左侧水银面比右侧水银面高h,外界大气压为P0,水银密度为ρ,求被封闭气体A的压强。
答案:P0-ρgh解析:由于静止液体同一深度压强相等,B、C在同一深度,∴PB=PC 。
以高为h的水银柱为研究对象,它受到竖直方向的三个力作用而处于静止状态,故有:PB S=mg+PA S 其中m=ρgSh ∴PA=PB-ρgh ∵PB=PC=P0 ∴PA=P0-ρgh题干评注:气体的压强问题评注:气体压强与大气压强不同,指的是封闭气体对容器壁的压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。
2.如图所示,直玻璃管竖直静止放置,开口向上,高为h的水银柱把玻璃管下端的气体封闭,外界大气压强P0,水银密度为ρ,求被封闭气体A的压强。
答案:P0+h解析:以水银柱为研究对象,它受到竖直方向的三个力作用,如图所示,依平衡条件,PA S=P0 S+mg,其中:mg=ρShg,∴PA=P0+ρgh上式中各物理量使用国际单位。
如果液柱为水银,压强单位为cmHg或mmHg,则上式简化为PA=P0+h题干评注:气体的压强问题评注:气体压强与大气压强不同,指的是封闭气体对容器壁的压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。
3.如图所示,开口向上粗细均匀的玻璃管内有一段H高的水银柱封闭了一段气体。
当玻璃管向上做加速度为a的匀加速运动时,求管内封闭气体的压强。
答案:p=p0解析:如果玻璃管静止不动,水银柱对气体的压强为ρgH。
当水银柱随管一起做加速运动时,由牛顿第二定律得:ps-pos-ρsHg=ρsHa解得:p=p0+ρH(g+a)。
其中ρH(g+a)是水银柱对气体的压强,显然不再是ρgH,而且随加速度的增大而增大。
假如玻璃管向下做匀加速运动,同理可得,管内空气柱的压强为:p=p0+ρH(g-a)。
可以看出,水银柱产生的压强ρH(g-a)随加速度a增大而减少。
高中物理理想气体练习题(含解析)

高中物理理想气体练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是()A.气体分子的间距比较大,所以不会频繁碰撞B.气体分子的平均速率随温度升高而增大C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D.当温度升高时,气体分子的速率将偏离正态分布2.关于分子动理论,下列描述正确的是()A.布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B.分子间同时存在引力和斥力,分子间距离小于平衡位置时,分子力表现为斥力C.气体压强是气体分子间斥力的宏观表现D.布朗运动和扩散现象都是分子运动3.如图所示,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空。
抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。
在此过程中()A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低D.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4.如图所示为某同学设计的一个简易温度计,一根透明吸管插入导热良好的容器,连接处密封,在吸管内注入一小段油柱,外界大气压保持不变。
将容器放入热水中,观察到油柱缓慢上升,下列说法正确的是()A .气体对外做的功小于气体吸收的热量B .气体对外做的功等于气体吸收的热量C .容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大D .容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5.一定质量的气体从状态a 经历如图所示的过程,最后到达状态c ,设a 、b 、c 三状态下的密度分别为a ρ、b ρ、c ρ,则( )A .a b c ρρρ>>B .a b c ρρρ==C .a b c ρρρ>=D .a b c ρρρ<=6.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ,其过程如V T -图上的线段所示,则气体在这个过程中( )A .气体压强不断变大B .分子平均动能减小C .外界对气体做功D .气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7.在被抓出水面后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀,假设某河鲀吸气前总体积为是3108cm V = ,吸气后整体近似为半径5cmr = 的球体,河鲀皮肤的张力系数为70N /m ,河鲀内压强差与半径R 、张力系数α的关系为2Δp Rα=。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(ii)在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量△U。
10.如图所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h
1。若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,求:
3.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强pA=p0,温度TA=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点。求:
(i)气体在状态B时的压强pB;
(ii)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10J,该过程中气体吸收的热量为多少;
(iii)气体在状态C时的压强pC和温度TC。
2016-2017学年度学校11月月考卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.如图所示粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左端用水银封闭着长L=13cm的理想气体,右端开口,当封闭气体的温度T=312K时,两管水银面的高度差△h=4cm.现对封闭气体缓慢加热,直到左、右两管中的水银面相平.设外界大气压po=76cmHg.
(1)从状态A到状态C的过程,该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1;
(2)从状态A到状态B的过程,该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2.
14.一个水平放置的汽缸,由两个截面积不同的圆筒连接而成。活塞A、B用一长为4L的刚性细杆连接,L=0.5 m,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。A、B的截面积分别为SA=40 cm2,SB=20 cm2,A、B之间封闭着一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为p0=1.0×105Pa的大气。当汽缸内气体温度为T1=525 K时两活塞静止于如图所示的位置。
①求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度;
②若保持①问中气体温度不变,从右管的开口端缓慢注入水银,直到右侧管的水银面比左侧管的高△h′=4cm,求注入水银柱的长度.
2.一定质量的理想气体在1个标准大气压下、0℃时的体积为6.72×10-1m3, 已知该状态下1mol气体的体积是2.24×10-2m3,阿伏加德罗常数NA= 6.0×1023mol-1。求该气体的分子数。
(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?
12.一定质量的理想气体,在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,已知此时气体的内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化,最终还回到原来状态A,其变化过程的p—V图象如图所示,其中AB是反比例函数图象的一部分。求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到540K,A室中气体压强为多少?
9.如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T0,绝热活塞的质量为m,横截面积为S0。若通过电热丝缓慢加热,使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此过程中电热丝放出的热量为Q,已知外界大气压强为p0,重力加速度为g,并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。
6.如图所示,水平放置一个长方体的封闭气缸,用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分.初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T.使A的温度升高△T而保持B部分气体温度不变.则A部分气体的压强增加量为多少。
7.小方同学在做托里拆利实验时,由于操作不慎,玻璃管漏进了一些空气。当大气压强为76cmHg时,管内外水银面高度差为60cm,管内被封闭的空气柱长度是30cm,如图所示.问:
①气体在状态B时的体积;
②气体在状态C时的温度;
③从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量。
13.在如图所示的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6 J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收的热量为9 J.图线AC的反向延长线过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零.求:
(1)气体的压强.
(2)这段时间内活塞上升的距离是多少?
(3)这段时间内气体的内能如何变化,变化了多少?
11.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?
4.如图,气缸竖直固定在电梯内,一质量为m、面积为s的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,当电梯做加速度大小为a的匀加速下降时活塞与气缸底相距L。现让电梯匀加速上升,加速度大小也为a,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。不计气缸和活塞间的摩擦,整个过程温度保持不变。求大气压强p0.
5.如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①此时管内空气的压强是多少cmHg;
②现保持下端水银槽不动,将玻璃管向下插入10cm,则此时的空气柱长度是多少.(设此时玻璃管还未触到水银槽底,不考虑水银槽液面的变化,且整个过程温度不变)
8.如图所示,体积为V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体,室温为T0=300K.有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,气缸内气体压强为大气压的两倍,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通.(外界大气压等于76cmHg)求: