时间:2019-03-16 02:34:23
1、计算题 (9分)如图所示,一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端开口的树直管相连,气缸与竖直管的横截面面积之比为3:1,初始时,该装置的底部盛有水银;活塞与水银面之间有一定量的气体,气柱高度为l(以cm为单位);竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出;现使活塞缓慢向上移动
?,这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上,求初始时气缸内气体的压强(以cmHg为单位).
参考答案:
本题解析:设气缸的横截面积为S,活塞处于初始位置时气缸内气体的压强为p,大气压强为p0。有
在活塞上移后,气缸内气体的压强变为
。设气体的体积为
,由玻意耳定律得
=pSl
设气缸内水印面上升Δx,有
联立以上各式,解得
本题难度:一般
2、选择题 细U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,内有水银封闭了部分气体,若在图所示的CD处将管子截断,则管中被封闭气体的体积V和压强P的变化情况是(?)
A.V、P都不变
B.V变小、P变大
C.V变大、P变小
D.V、P都变小
参考答案:B
本题解析:初始:封闭在左管内气体压强为P0减去两管液面高度差,现在CD处截断管子,在此处压强变为P0,两管液面高度差变小,封闭在左管内气体压强为P0减去两管液面新的高度差,所以气体压强变大,体积变小,选B。
本题难度:一般
3、选择题 一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V—T图像如图所示,下列判断正确的是_____。
A.过程ab中气体对外界所做的功等于气体所吸收的热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中气体一定放热
D.a、b和c三个状态中,状态a分子平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
参考答案:CDE
本题解析:过程ab是一个等压变化,体积膨胀,气体对外做功,同时温度升高,内能增加,根据热力学第一定律,气体吸收的热量等于对外做的功与内能增加量之和,A错误;过程bc是等温变化,内能不变,但气体体积减小,外界对气体做功,因此放出热量,B错误;过程ca是等容变化,体积不变,气体与外界不做功,而内能减小,放出热量,C正确;.a、b和c三个状态中,a的温度最低,温度是分了平均动能的标志,因此状态a分子平均动能最小,D正确;b和c两个状态中,温度相同,分子平境外动能相同,但c的压强大,分子容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数多,E正确。
考点:气体实验定律的微观解释,热力学第一定律,
本题难度:一般
4、实验题 如图所示,在一个空的铝制饮料罐的开口处,插入一根透明吸管,接口处用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化,这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm3,均匀吸管内部的横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25℃时,油柱离管口10cm。
参考答案:(1)均匀
(2)296K~299K
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图,A容器容积为10 L,里面充满12 atm、温度为27℃的理想气体,B容器是真空。现将A中气体温度升高到400 K,然后打开阀门S,将A中的气体释放一部分到B容器,当A容器内压强降到4 atm时,关闭阀门,这时B容器内的压强是3 atm。不考虑气体膨胀过程中温度的变化,则B容器的容积为多大?
参考答案:40 L
本题解析:设A容器容积为VA,温度T0 =" (273" + 27)K =" 300" K时,压强为p0;温度升高到T1=400 K时,压强为p1 (1分)
根据查理定律有 (2分)
得p1=16 atm (1分)
对于气体膨胀过程,为等温变化,以膨胀后A中气体为研究对象,
初态:p1′=16 atm,体积为V1′ (1分)
末态:p2′=4 atm,V2′ = VA =" 10" L (1分)
根据玻意耳定律有p1′V1′=p2′V2′ (2分)
得V1′=2.5 L. (1分)
对B中气体
初态:p=16 atm V=VA-V1′=7.5 L
末态:p′=3 atm,V′=VB (1分)
同理有pV=p′V′ (2分)
得VB=V′=40 L (1分)
考点:考查了气体状态方程的应用
本题难度:一般