选修3-3专题练习

选修3-3 专题练习一、多项选择题1．对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大2．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是___A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用E．晶体的各项异性是指在各个不同同方向的物理性质不同3．关于一定量的气体，下列说法正确的是_______A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高4．如图5所示，内壁光滑、导热良好的气缸中装有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，A．内能增大 B．对外做功C．压强增大D、体积增大E．分子间的引力和斥力都增大5．下列说法正确的是A．悬浮在水中的花粉的布期运动反映了花粉分子的热运动B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中水蒸发吸热的结果6．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图6曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变7．关于空气湿度，下列说法正确的是A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比E．空气的相对湿度定义为某温度时空气中水蒸气的压强和同一温度下饱和水汽压的百分比8．下列说法正确的是A．液体表面张力使液面具有收缩的趋势B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征二、计算题9．如图13所示，容积为V1的容器内充有压缩空气．容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连，气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变．求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1.图1310．如图14所示，由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0 ℃的水槽中，B 的容积是A 的3倍．阀门S 将A 和B 两部分隔开．A 内为真空，B 和C 内都充有气体．U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm ．打开阀门S ，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等．假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．（1）求玻璃泡C 中气体的压强（以mmHg 为单位）；（2）将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60 mm ，求加热后右侧水槽的水温．图1411．一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为P Ⅰ0，如图15（a ）所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:1，如图15（b ）所示.设外界温度不变，已知活塞面积为S ，重力加速度大小为g ，求活塞的质量.图1512．如图17所示，一密闭容器内贮有一定质量的气体，不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分.开始时，两部分气体的体积、温度和压强都相同.均为V 0、T 0和P 0．将左边气体加热到某一温度，而右边仍保持原来的温度，平衡时，测得右边气体的压强为P .求：左边气体的温度T ．图1713．如图18所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l 1＝66 cm 的水银柱，中间封有长l 2＝6.6 cm 的空气柱，上部有长l 3＝44 cm 的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p 0＝76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．图1814．一种水下重物的打捞方法的工作原理如图21所示.将一质量为3310M kg =⨯、体积300.5V m =的重物捆绑在开口朝下的浮筒上，向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面距水面的距离为140h m =，筒内气体的体积为31 1.0V m =，在拉力的作用下浮筒慢慢上升，当筒内的页面距水面距离为2h 时，拉力减为零，此时气体的体积为2V ，随后浮筒与重物自动上浮.求2V 和2h .（已知大气压强50 1.010p Pa =⨯，水的密度为331.010/kg m ρ=⨯，重力加速度的大小210/g m s =，不计水温变化筒内气体质量不变且为理想气体，浮筒质量和浮筒壁厚可以忽略）参考答案一、选择题1．ADE 2．ADE 3． ABE 4．ABD 5．BCE 6．ACE 7．BCE 8．ACE 二、计算题9.解：以所有的气体为研究对象，则封闭气体的初始状态为p 1，v 1，p 0，v 2，末状态为压强p 2=p 0+ρgh ，体积为v 1+v 2，由玻马定律得p 1v 1+p 0v 2=（p 0+ρgh ）（v 1+v 2）解得封闭气体最初的压强：gh )V V (P P ρ1211++=10．（1）在打开阀门S 前，两水槽水温均为T 0＝273 K ．设玻璃泡B 中气体的压强为p 1、体积为V B ，玻璃泡C 中气体的压强为p C ，依题意有：p 1＝p C ＋∆p ①式中∆p ＝60 mmHg ，打开阀门S 后，两水槽水温仍为T 0，设玻璃泡B 中气体的压强为p B ．依题意，有：p B ＝p C ②玻璃泡A 和B 中气体的体积为：V 2＝V A ＋V B ③ 根据玻意耳定律得：p 1V B ＝p B V 2④联立①②③④式，并代入题给数据得：180 mmHg B C AVp p V ∆＝＝⑤（2）当右侧水槽的水温加热至T ′时，U 形管左右水银柱高度差为∆p ．玻璃泡C 中气体的压强为：p C ′＝p B ＋∆p ⑥玻璃泡C 的气体体积不变，根据查理定律得：0C C p p T T '='⑦ 联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得：T ′＝364 K ．⑧11．解：设活塞的质量为m ，气缸倒置前下部气体的压强为20p ，倒置后上下气体的压强分别为2p 、1p ，由力的平衡条件有：S mg p p +=1020，Smg p p +=21 倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为V 0，由玻意耳定律得4201010V p V p =，43202020Vp V p =，解得 gS p m 5410=12．解：设平衡时，左边气体的体积为V ，则右边气体的体积为2V 0-V ；并设此时左边气体的温度为T ，依题意，加温前：左边V 0、T 0和P 0； 右边V 0、T 0和P 0；加温后：左边V 、T 和P ； 右边2V 0-V 、T 0和P ；对左边，由理想气体状态方程：TPVT V P =000； 对右边，由玻玛定律：)V V (P V P -=0002联立可得：0012T )P P(T -=13．解：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：P 1=P 0+ρgl 3…①式中ρ和g 分别表示水银的密度和重力加速度．玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．设此时开口端剩下的水银柱长度为x ，则P 2=ρgl 1，P 2+ρgx =P 0 …②（P 2管内空气柱的压强．）由玻意耳定律得P 1（sl 2）=P 2（sh ）…③（③式中，h 是此时空气柱的长度，S 为玻璃管的横截面积．）由①②③式和题给条件得：h =12cm …④从开始转动一周后，设空气柱的压强为P 3，则P 3=P 0+ρgx …⑤由玻意耳定律得P 1（sl 2）=P 3（sh '）…⑥（式中，h '是此时空气柱的长度．） 由①②③⑤⑥h '≈9.2cm14．解：当F=0时，由平衡条件得：02()Mg g V V ρ=+① 代入数据得：32 2.5V m = ②设筒内气体初态、末态的压强分别为P 1、P 2，由题意得：101P P gh ρ=+ ③ 202P P gh ρ=+ ④在此过程中筒内气体的温度和质量不变，由玻意耳定律得：1122PV PV = ⑤联立②③④⑤式代入数据得：h 2=10m ⑥。