第8章《气体》章末检测Word文档下载推荐.doc
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A.Lb=Lc=La B.Lb<Lc<La
C.Lb>Lc>La D.Lb<Lc=La
解析 以液柱为研究对象,分析受力,
对a:
由牛顿第二定律得
mg+p0S-paS=mg
得pa=p0
对b:
pbS-mg-p0S=mg
得pb=p0+>
p0
对c:
mgsinθ+p0S-pcS=mg·
sinθ
得pc=p0
由理想气体状态方程可知,
Lb<
Lc=La,故D选项正确.
答案 D
3.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
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.
答案 B
4.(多选题)一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( )
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
解析 由理想气体状态方程=,T2<
T1,p2>
p1,可知V2<
V1,故B、C选项正确.
答案 BC
5.将一根长75cm、两端开口、粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中,露出水银面部分的长度为27cm,此时大气压强为75cm汞柱,然后用手指封闭玻璃管上端,把玻璃管慢慢地提离水银面,这时留在玻璃管中水银的长度为( )
A.15cm B.20cm
C.30cm D.35cm
解析 被封闭的气体进行等温变化,如图所示
设留在玻璃管中的水银的长度为h,则有
p0L1=(p0-h)(L-h)
75×
27=(75-h)(75-h)
解得 h=30cm.
答案 C
6.如图所示为一定质量的理想气体的P-图象,图中BC为过原点的直线,A、B、C为气体的三个状态,则下列说法中正确的是( )
A.TA>
TB=TC B.TA>
TB>
TC
C.TA=TB>
TC D.TA<
TB<
解析 由图象可知A→B为一等容线,根据查理定律=,因为pA>
pB,故TA>
TB,B→C为等温线,故TB=TC,所以A选项正确.
7.如图所示,三只相同的试管A、B、C,开口端都竖直插入水银槽中,封口端用线悬挂在天花板上,管内有气体,A管内的水银面比管外高,B管内的水银面比管外低,C管内的水银面和管外相平,三根悬线的拉力TA、TB、TC的关系为( )
A.TA=TB=TC B.TA>TB>TC
C.TA>TC>TB D.无法判断
解析 三只试管都静止,处于平衡状态,分别进行受力分析,首先对A管,设A管中的水银面高出管外h,管内气体压强为pA,管的横截面为S.A管受重力GA,拉力TA,大气向上压力p0S,管内气体向下压力pAS=(p0-ρgh)S,则
TA+(p0-ρgh)S=GA+p0S
所以TA=GA+ρghS
同理对B管受力分析后,可得出TB=GB-ρgh′S(B管中水银面低于管外h′);
对C管受力分析得TC=GC,因为GA=GB=GC,所以TA>TC>TB.
8.已知理想气体的内能与温度成正比.如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中气缸内气体的内能( )
A.先增大后减小
B.先减小后增大
C.单调变化
D.保持不变
解析 根据等温线可知,从1到2变化过程中温度先降低再升高,变化规律复杂,由此判断B正确.
9.有一定质量的理想气体,如果要使它的密度减小,可能的办法是( )
A.保持气体体积一定,升高温度
B.保持气体的压强和温度一定,增大体积
C.保持气体的温度一定,增大压强
D.保持气体的压强一定,升高温度
解析 由ρ=m/V,可知ρ减小,V增大,又由=C可知,D选项正确.
10.
两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管相连,如图所示,A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10℃,那么水银柱将( )
A.向右移动 B.向左移动
C.不动 D.条件不足,不能确定
解析 假设水银柱不动,分析A、B两部分气体压强随温度升高如何变化,由理想气体状态方程
=
pA′=
==
得pB′==
由于pA=pB,所以pA′>
pB′,
则汞柱向右移动.
第Ⅱ卷(非选择题50分)
二、实验题(本题包括2个小题,共14分)
11.(8分)用如图所示的实验装置研究体积不变时气体的压强与温度的关系.当时大气压强为H(cmHg),封闭有一定质量的气体的烧瓶,浸在冰水混合物中,使U形管压强计可动管A和固定管B中水银面刚好相平.将烧瓶浸入温度为t的热水中时,B管水银面将________,这时应将A管________(以上两空格填“上升”或“下降”),使B管中水银面________.记下此时A、B两管中水银面的高度差为h(cm),此状态下瓶中气体的压强为________(cmHg).
答案 下降 上升 回到原处 H+h
12.(6分)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”),该过程中气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”).
解析 由图象可知A图中压强减小,B图中压强增大;
C图中V与T成正比,为等压变化的图象,图为理想气体的内能只与温度有关,温度升高,内能增加.
答案 C 增加
三、计算题(本题包括3个小题,共36分.要求写出必要的文字和重要的演算步骤及各物理量的单位.)
13.(10分)如图所示,重G1的活塞a和重G2的活塞b,将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分,温度是127℃,系统处于平衡状态,当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡,求活塞a、b移动的距离.
解析 设b向上移动y,a向上移动x,因为两个气室都做等压变化,所以由盖-吕萨克定律有:
对于A室系统:
=
对于B室系统:
=
解得:
x=L
y=L
答案 L L
14.
(12分)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×
105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热气缸内气体,当温度为330K时,活塞恰好离开a、b;
当温度为360K时,活塞上升了4cm.g取10m/s2求:
(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积.
解析
(1)设物体A的体积为ΔV.
T1=300K,p1=1.0×
105Pa,V1=60×
40-ΔV
T2=330K,p2=(1.0×
105+)Pa,V2=V1
T3=360K,p3=p2,V3=64×
由状态1到状态2为等容过程=
代入数据得m=4kg
(2)由状态2到状态3为等压过程=
代入数据得ΔV=640cm3
答案
(1)4kg
(2)640cm3
15.(14分)如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左边汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为297K,现缓慢加热缸内气体,直至399.3K.求:
(1)活塞刚离开B处时的温度TB;
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在图中画出整个过程的p-V图线.
解析
(1)活塞离开B前是一个等容过程:
= TB=·
297K=330K.
(2)随着温度不断升高,活塞最终停在A处,由理想气体状态方程:
得p=p0=1.1p0.
(3)整个过程的p-V图线,如图所示:
答案
(1)330K
(2)1.1p0
(3)见解析
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