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1、选择题 汽缸内用活塞密闭一定质量的气体,由状态A到B的过程中压强随体积变化的规律如图所示.若忽略气体分子间的势能,则下列判断正确的是

A.由状态A到B,气体温度升高?
B.由状态A到B,气体吸收热量
C.相同时间内,A、B两状态气体分子对活塞的冲量相等
D.状态A比状态B气体分子在单位时间内撞击活塞的数 目较多
参考答案:D
本题解析:
A、由状态A到B,气体体积不变,压强变小,根据理想气体状态方程
,气体的温度降低,故A错误;
B、由状态A到B,温度降低,分子热运动的平均动能减少,而分子势能不计,故内能增加;气体是等容膨胀,不做功;根据热力学第一定律公式△U=W+Q,气体放出热量;故B错误;
C、A、B两状态气体分子对活塞的压力F不等,时间t相同时,冲量Ft不等,故C错误;
D、气体压强大小取决于分子数密度和分子的平均动能;体积相同,故分子数密度相等;压强不同,说明分子的平均动能不同,故单位时间内撞击的次数不同,A状态温度高,分子平均动能大,故相同时间内A状态分子撞击次数多,故D正确;
故选D。
本题难度:一般
2、填空题 下列说法中正确的是(?)
A.气体的压强是由气体分子的重力引起的
B.气体的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的
C.气体的压强由封闭气体的物体的形状所决定
D.气体的压强与气体热运动的状态有关
参考答案:BD
本题解析:气体分子永不停息地做无规则的热运动,频繁地碰撞容器的器壁,会对器壁产生压强.不是因为气体分子的重力引起的,A错,B对.气体分子是大量的,尽管每个分子的运动毫无规则,但大量气体分子的频繁碰撞,使气体分子对器壁的每个位置的压强都相同,因此与容器的形状无关,C错.分子运动的能量大小决定对器壁的撞击力大小,又因为分子运动的能量与分子热运动的状态有关,所以气体的压强与气体热运动的状态有关,D对.
本题难度:简单
3、选择题 一定质量的气体(分子间的相互作用不计),在温度不变的条件下,若增大其压强,则
A.气体的密度减小
B.气体分子的平均动能增大
C.外界对气体做了功
D.气体从外界吸收了热量
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 不定项选择
两端封闭的玻璃管,中间有一段水银把空气分割为两部分,当玻璃管竖直时,上、下两部分的空气体积相等,如果将玻璃管倾斜,则( ? )
A.水银柱下降,上面空气体积增大
B.水银柱上升,上面空气体积减小
C.水银面不动,上面空气体积不变
D.下面部分的空气压强减小
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一水平固定的柱形气缸,用活塞封闭一定质量的气体.活塞面积S=10cm2,与缸壁间的最大静摩擦力?f0=5N.气缸的长度为10cm,前端的卡口可防止活塞脱落.活塞与气缸壁的厚度可忽略,外界大气压强为105Pa.开始时气体体积为90cm3,压强为105Pa,温度为27℃.求:
(1)温度缓慢升高到37℃时,气体的压强.
(2)温度缓慢升高到127℃时,气体的压强.
某同学是这样解的:温度升高,气体体积不变,由查理定律
=,即可求得不同温度时的气体压强.该同学的分析正确吗?如果正确,请按他的思路求解;如果不正确,请简要说明理由,并求出正确的结果.
参考答案:不正确.
因为温度升高时,气体先体积不变,压强增大,活塞与缸壁间的静摩擦力增大,所以当温度大于某一值时,气体体积会增大.?
(1)当活塞刚相对缸壁滑动时,pc1=p0+f0S=105+510×10-4=1.05×105Pa;
由p1T1=pc1Tc1,
代入数据得105300=1.05×105Tc1,
解得Tc1=315K?
T2=37+273=310K<Tc1,因此气体体积不变.
由p1T1=p2T2,
代入数据得?105300=p2310,
解得p2=1.03×105?Pa;
另设气体体积不变,由p1T1=p2T2,得105300=p2310,p2=1.03×105Pa;?
此时活塞与缸壁间的静摩擦力f=(p2-p0)S=(1.03-1)×105×10×10-4=3N
小于最大静摩擦力,因此假设成立.?
(2)当活塞刚运动到卡口处时,pc2=1.05×105Pa;?Vc2=100cm3;
由p1V1T1=pc2Vc2Tc2,得105×90300=1.05×105×100Tc2,Tc2=350K?
T3=127+273=400K>Tc2,因此活塞已运动到卡口处,V3=100cm3.
由pc2Tc2=p3T3,得1.05×105350=p3400,p3=1.2×105Pa;?
另T3=127+273=400K>Tc1,因此活塞已向右运动.设活塞仍未到卡口处,则p3=p0+f0S=105+510×10-4=1.05×105Pa;
由p1V1T1=p3V3T3,得105×90300=1.05×105×V3400,V3=114.3cm3?
大于气缸的最大容积100cm3,因此活塞已运动至卡口处,V3=100cm3.
由p1V1T1=p3V3T3,得105×90300=p3×100400,p3=1.2×105Pa;?
答:(1)温度缓慢升高到37℃时,气体的压强为1.03×105 Pa.
(2)温度缓慢升高到127℃时,气体的压强为1.2×105Pa.
本题解析:
本题难度:一般