|
|
|
高考物理知识点总结《气体的状态方程》试题巩固(2017年最新版)(二)
2017-11-05 16:51:04
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
|
1、计算题 U形均匀玻璃管,右端封闭,左端开口处有一重力不计、可自由移动的活塞,中间的水银柱将空气分成A、B两部分,其 各部分的长度如图所示,活塞的截面积为5.0×10-5 m2.当时大气 压强p0=75cmHg、气温t0=87℃时, cmHg=1.33×103Pa.试求: (1)A部分气体的压强. (2)保持气体温度不变,用细杆向下推活塞,至管内两边汞柱高度相等,此时A部分气体压强?细杆对活塞的推力大小. (3)若不用外力推动活塞,而使两部分气体温度均下降到t1=-3℃,活塞将移动的距离.

参考答案:解:(1)右端气体pA =p0+ρgh=(75+25)cmHg=100 cmHg? (2)当两边汞柱高度相等时,右端气柱VA"=17.5s,pA"VA"=pAVA 代入数据得pA"=171.4cmHg 左端气柱pB"=pA"=171.4cmHg 活塞受力F+p0S=pB"S 得F=(pB"-p0)S=6.4N (3)左端气柱等压变化,T1=360K,VB=4s,T2=270K.
 代入数据得VB"=3s,气柱长3cm 设右端汞柱上升xcm,则左侧汞柱下降xcm 右端气柱p1=100cmHg,T1=360K,VA=30s T2=270K,VA"=(30-x)s,p2=(100-2x)cmHg
? 代入数据100×30/360=(100-2x)(30-x)/270,x2-80x+375=0 得x1=5,x2=75(不合题意舍去) ∴ 活塞下降距离s=6cm
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,内壁光滑、两端开口的圆柱形容器用活塞A、B封闭着一定质量的理想气体,容器及活塞用绝热的材料制成,活塞A、B质量均为m,可在容器内无摩擦地滑动.现有一质量也为m的橡皮泥球C以速度v撞在A上并粘合在一起压缩气体,使气体内能增加.关于上述过程作出如下判断: ①活塞A获得的最大速度为 ②活塞B获得的最大速度为 ③活塞A、B速度第一次相等时,气体内能最大? ④气体增加的最大内能为mv2 则上述判断正确的是( ) A.①③ B.③④ C.①②④ D.①③④
| 
参考答案:①泥粘C与活塞A碰撞后瞬间,A的速度最大,对A、C,根据动量守恒定律得:mv=2mv′,v′=12v,即活塞A获得的最大速度为12v,故①正确. ②当封闭气体的恢复到初始状态时,B获得的速度最大.根据系统的动量守恒和能量守恒得: 2mv′=2mvAC+mvB 12?2mv′2=12?2mv2AC+12mv2B 联立解得,B获得的速度最大vB=23v.故②错误. ③、④活塞A、B速度第一次相等时,气体的内能最大.设相等速度大小为v″ 则mv=3mv″,得v″=13v 增加的最大内能为△U=12?2mv′2-12?3mv″2=112mv2.故③正确,④错误. 故选A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在一辆静止的小车上,竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管,U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l,管内装有水银,两管内水银面距管口均为 .现将U形管的左端封闭,并让小车水平向右做匀加速直线运动,运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为.已知重力加速度为g,水银的密度为ρ,大气压强为p0=ρgl,环境温度保持不变,求: (ⅰ)左管中封闭气体的压强p; (ⅱ)小车的加速度a.

参考答案:(ⅰ)以左管中封闭的气体为研究对象,设U形管的横截面积为S,由玻意耳定律得: p0(l2)S=p(l2-l8)S 解得:p=4p03; (ⅱ)以水平管内长为l的水银为研究对象,由牛顿第二定律得: (pS+ρg?58lS)-(p0S+ρg?38lS)=ρlSa 解得:a=712g 答: (i)左管中封闭气体的压强p为4p03; (ⅱ)小车的加速度a为712g.
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 汽缸活塞和连杆的质量为m,缸体的质量为M,活塞横截面积为s。当汽缸静止在水平地面上时,汽缸中封闭气体的高度为l1,现用力提连杆使整个汽缸离开地面而保持静止,此时汽缸中封闭气体的高度为l2。求l1与l2的比值。(大气压强为p0,活塞与汽缸间摩擦不计)
参考答案:
本题解析:提起活塞连杆过程中,汽缸内气体压强与体积发生了变化,此过程中可以认为气体温度保持不变。 当汽缸静止在水平地面上时,气体的压强为p1,根据活塞的平衡有:
,得: ,此时气体的体积v1=l1s 当汽缸被提起并静止后,气体压强为p2,根据汽缸体的平衡有:
,得: ,此时气体的体积v2=l2s 根据玻意耳定律: 即: 解得:
本题难度:简单
5、计算题 1.分子动理论很好地解释了物质的宏观热力学性质,据此可判断下列说法中正确的 是?(本小题6分。在给出的四个选项中,可能只有一项符合题目要求,也可能有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) A.显微镜下观察到墨水中小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B.随着分子间距离的增大,分子间的相互作用力一定先减小后增大 C.随着分子间距离的增大,分子势能可能先减小后增大 D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
|
2.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3 m3,TA=TC=300K,TB=400 K.
(1) 求气体在状态B时的体积.
(2) 说明B→C过程压强变化的微观原因.
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q1,B→C过程气体放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.
参考答案:(1)ACD(2)VB=0.4 m3. 导致气体压强变化(减小) Q1大于Q2
本题解析:(1)ACD
(2)解:(1)设气体在B状态时的体积为VB,由盖·吕萨克定律得
①
代入数据得VB=0.4 m3.②
(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变化(降低),气体分子平均动能变化(减小),导致气体压强变化(减小).
(3)Q1大于Q2;因TA=TC,故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同,而A→B过程气体对外做正功,B→C过程气体不做功,由热力学第一定律可知Q1大于Q2.
本题难度:简单