1、选择题 如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h。若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则( ? )

A.h、l均变大
B.h、l均变小
C.h变大l变小
D.h变小l变大
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为P0,重力加速度为g。
(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
(2)若周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量的理想气体的内能仅由温度决定)。

参考答案:解:(1)设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡
P0S+mg=pS
解得
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0
由能量守恒定律可得Q=(p0S+mg)h
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 我国陆地面积S=960万平方千米,若地面大气压p0=1.0×105 Pa,地面附近重力加速度g取10 m/s2,空气平均摩尔质量M0=3.0×10-2 kg·mol-1,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1,试估算:
(1)我国陆地上空空气的总质量M总;
(2)我国陆地上空空气的分子总数n总;
(3)地面附近温度为270 K的1 m3空气在温度为300 K时的体积。
参考答案:解:(1)大气压可看做是由空气的重力产生的,则:
代入数据解得:M总=9.6×1016 kg
(2)分子总数
=1.9×1042个
(3)气体做等压变化,有:
代入数据,解得:V2=1.1 m3
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是?.(油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3,NA=6.02×1023mol-1.结果保留一位有效数)
(2)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水 银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg.求:

①右管内气柱的长度L2
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3
参考答案:(1)1×101m2(2)①50cm? ②60 cm
本题解析:解:(1)1×101m2
(2)①左管内气体压强p1 = p0 + h2 = 80cmHg,(1分)
右管内气体压强p2 = p左 + h1 = 85cmHg(1分),p 2 = p0 + h3(1分)
得右管内外液面高度差为h3 = 10cm(1分),则L2 = L1 - h1 - h2 + h3 = 50cm(1分)
②设玻璃管横截面积S,对左侧管内气体:p1 =" 80cmHg" , V1 =" 50S" , T1 = 300K
当温度升至405K 时,设左侧管内水银面下降了 x cm,则有:
p 2=" (80" + x ) cmHg , V2 = L3S =" (50" + x )S , T2 = 405K
根据
(2分),代入数据得 x = 10cm(1分)
则:左侧竖直管内空气柱长度L3 =" 60" cm.(1分)
点评:本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙,采用估算的方法求面积,肯定存在误差,但本实验只要求估算分子大小,数量级符合要求就行了;利用理想气体状态方程列式求解,要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.
本题难度:一般
5、选择题 一个密闭的绝热容器内,有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间,在A、B两部分空间内封有相同质量的空气.开始时活塞被销钉固定,A部分气体的体积大于B部分气体的体积,温度相同,如图12-9-2所示.若拔出销钉后,达到平衡时,A、B两部分气体的体积VA与VB的大小,有(?)

图12-9-2
A.VA>VB
B.VA=VB
C.VA<VB
D.条件不足,不能确定
参考答案:A
本题解析:对气体压强大小决定因素的理解和物理过程、物理情境的分析是正确解本题的关键.
初态两气体质量相同,VA>VB,因此气体分子密度不同,ρA<ρB,又因为温度相同,根据气体压强的决定因素可知pA<pB.当活塞销钉拿掉,因为pA<pB,所以活塞向A气体方向移动,活塞对A气体做功,B气体对活塞做功,导致A气体密度增加,温度升高,而B气体密度减小,温度降低,直至pA′=pB′,此时TA′=TB′.又因为最终两边气体压强相等活塞才能静止,而两边气体质量相等,A气体温度高于B气体,两边压强要想相等,只有A气体密度小于B气体密度,故最终一定是VA′>VB′,A选项正确.本题正确选项是A.
本题难度:简单