时间:2017-08-05 17:48:47
1、简答题 如图所示是用导热性能良好的材料制成的实验装置，开始时气缸内封闭气体长度为22cm，现用竖直向下的外力压活塞，使气缸内空气柱的长度变为11cm．已知大气压强为P0=1.0×105Pa，活塞的横截面积S=l0cm2（不计活塞的重力，环境温度稳定）．求：
（1）若缓慢压缩活塞，压缩后气体的压强．
（2）从微观上说明（1）中压强变化的原因．
（3）若压缩气体过程中，人对活塞做功100J，气体向外散失热量20J，试求气体内能的变化量．
参考答案：（1）封闭气体初态压强 p1=p0=1.0×105Pa，体积V1=l1S，末态体积 V2=l2S
由波意耳定律 p1V1=p2V2，
解得：p2=p1V1V2=1.0×105×2211Pa=2.0×105Pa
（2）缓慢压缩活塞，气体温度不变，气体分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．
（3）人对活塞做功 W1=100J，
大气压力对活塞所做的功 W2=p0Sh=1.0×105×10×10-4×11×10-2=11（J）
由热力学第一定律有：
W1+W2+Q=△U
解得：△U=100J+11J-20J=91J
答：
（1）若缓慢压缩活塞，压缩后气体的压强为2.0×105Pa．
（2）缓慢压缩活塞，气体温度不变，气体分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．
（3）气体内能的变化量为91J．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一定质量的理想气体（ ? ）
A．先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于初始温度
B．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于初始体积
C．先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于初始温度
D．先等容加热，再等压压缩，其压强必大于初始压强
参考答案：CD
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空。分析这一过程，下列表述正确的是
①气球内的气体密度变小，所受重力也变小
②气球内的气体密度不变，所受重力也不变
③气球所受浮力变大
④气球所受浮力不变 
[? ]
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 关于一定质量的气体的压强、体积、温度的关系，下述现象可能发生的是
A．体积不变时，温度升高，压强增大
B．温度不变时，压强不变，体积增大
C．压强不变时，温度降低，体积增大
D．密度不变时，温度降低，压强增大
参考答案：A
本题解析：根据一定质量的理想气体状态方程：
进行判断。
A.体积不变，温度升高，压强增大，正确；
B.温度不变，压强不变，则体积不变，该选项错误；
C.压强不变，温度降低，体积减小，故该选项错误；
D.密度不变，相当于体积不变，温度降低，压强减小，故该选项错误，
故答案选A.
本题难度：简单
5、计算题 如图所示为粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管。当t1=31℃，大气压强为P0=1atm 时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长l1=8cm。求：
(1)当温度t2等于多少时，左管气柱l2为9cm；
(2)当温度达到(1)中的温度t2时，为使左管气柱l2为8cm，则应在右管加入多长的水银柱。
参考答案：解：确定好研究对象——封闭气柱，由两边液面差的关系确定气体的压强，由状态方程列方程式计算t2，再把t2作为已知量，由理想气体状态方程求应该加入水银的量。
(1)对左管中的气体，P1=76cmHg，V1=8Scm3，T1=304K，P2=78cmHg，V2=9Scm3
由
，得
t2=T2-273=78℃
(2)由
，由于V1=V3，T2=T3，则 
所以应加入水银的长度为87.75cm-76cm=11.75cm
本题解析：
本题难度：一般