时间:2017-08-07 15:39:18
1、填空题 对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（?）
A．温度不变时，压强增大n倍，单位体积内的分子数一定也增大n倍
B．体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大
C．压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定减小
D．气体体积增大时，气体分子的内能可能增加
参考答案：ABCD
本题解析：对于一定质量的气体，其压强与单位体积内的分子数（n=
）有关，与气体分子热运动的平均速率（
由温度决定）有关.可知选项A、B、C正确.
另外，一定质量的气体的内能由温度决定，气体的体积增大时，温度有可能增大，因此D选项也正确.
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，绝热气缸封住一定质量的理想气体，竖直倒放于水平地面，活塞质量不可忽略，不计摩擦．现把气缸稍微倾斜一点重新达到平衡，则（ ）
A．气体的密度变小
B．气体的密度不变
C．气体的压强增大
D．气体的压强减小
参考答案：C、D、当气缸竖直放置时，对活塞受力分析如图，
所以，P0S=G+PS ①
即外界大气压力等于重力与内部气体产生的压力之和．
当气缸倾斜时活塞受力如图，
此时：Gcosθ+P1S=P0S ②
由①②可知，P1＞P，即末状态压强大于初状态，故C正确，D错误．
A、B、整个过程是等温变化，由PV=C可知，压强增大时，体积减小，故密度变大，故A错误，B错误．
故选C．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，且外界气温不变，若外界大气压增大，则下列结论正确的是（?）
A．汽缸的上底面距地面的高度将增大气缸内气体分子的平均动能不变。
B．汽缸的上底面距地面的高度将减小，气缸内气体的压强变大。
C．弹簧将缩短一些，气缸内气体分子在单位时间内撞击活塞的次数增多。
D．活塞距地面的高度不变，气缸内单位体积的气体分子数增加，外界对气体做功。
参考答案：BD
本题解析：外界气压增大，内部气体压强增大，气体温度不变，所以体积减小，以活塞为研究对象，重力等于弹簧弹力，所以弹力不变，气缸下底面距地面高度不变，上底面距地面高度减小，分子平均动能不变，A错；B对；C错；气体体积减小，气缸内单位体积的气体分子数增加，外界对气体做功，D对；
本题难度：简单
4、简答题 试讨论物体的动能与物体内分子热运动平均动能之间、重力势能与分子势能之间的关系．
参考答案：
物体的动能与物体内分子热运动的平均动能是两种不同形式的能量．物体的动能是描述物体因为宏观机械运动而具有的能量，取决于物体的质量和宏观运动速率，该速率通常以地面为参考系；而分子热运动的平均动能是描述物体内部分子由于热运动而具有的能量，温度是这种能量的唯一标志，也就是说，温度越高，表明分子热运动的平均动能越大，描述分子热运动平均动能的参考系是物体本身，因此，不管物体有没有宏观的机械运动速度(动能)，其分子的热运动总是存在的．可以说，分子热运动的平均动能与物体的动来源:91考试网 91exam.org能之间并无直接关系．然而，在一定条件下，两者可以相互转化．比如，以一定的初速度在粗糙水平面上运动的物体，通过摩擦力做功，物体的动能不断地向分子热运动平均动能转化．
同理，重力势能属于机械能范畴，是由物体与地球之间的相互作用和相对位置决定的能量；分子势能属于内能范畴，其大小由分子间的相互作用和相对位置决定．可见，两者在大小上无丝毫关系．然而，两者均是通过保守力做功来定义的势能，即无论是重力势能的变化还是分子势能的变化，均与变化的具体过程(路径)无关，而只决定于物体(分子)的初末位置．
本题解析：
物体的动能与物体内分子热运动的平均动能是两种不同形式的能量．物体的动能是描述物体因为宏观机械运动而具有的能量，取决于物体的质量和宏观运动速率，该速率通常以地面为参考系；而分子热运动的平均动能是描述物体内部分子由于热运动而具有的能量，温度是这种能量的唯一标志，也就是说，温度越高，表明分子热运动的平均动能越大，描述分子热运动平均动能的参考系是物体本身，因此，不管物体有没有宏观的机械运动速度(动能)，其分子的热运动总是存在的．可以说，分子热运动的平均动能与物体的动能之间并无直接关系．然而，在一定条件下，两者可以相互转化．比如，以一定的初速度在粗糙水平面上运动的物体，通过摩擦力做功，物体的动能不断地向分子热运动平均动能转化．
同理，重力势能属于机械能范畴，是由物体与地球之间的相互作用和相对位置决定的能量；分子势能属于内能范畴，其大小由分子间的相互作用和相对位置决定．可见，两者在大小上无丝毫关系．然而，两者均是通过保守力做功来定义的势能，即无论是重力势能的变化还是分子势能的变化，均与变化的具体过程(路径)无关，而只决定于物体(分子)的初末位置．
思路点拨：物体的动能和重力势能均是机械能的组成部分，是宏观物体由于机械运动和地球的约束而具有的能量，而分子热运动的平均动能和分子势能则均是内能的组成部分，由分子的热运动和分子间的相互作用决定．
小结：(1)作为宏观物体的两种不同形式的能量——内能和机械能之间在产生形式和大小的决定因素上没有丝毫关联，只有通过做功这样一个物理过程，才将二者联系起来，使它们之间发生相互转化．可见，功是不同形式能量间相互转化的桥梁，也是将微观世界(分子热运动平均动能、分子势能)与宏观世界(机械能)联系起来的纽带．
(2)对不同物理量(或物理概念)进行比较，应抓住其本质的东西，而不是表面上的相同字眼，即抓住其产生根源和决定因素．
本题难度：简单
5、简答题 如图8-3-14所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内，溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器，另一端经胶皮管与U形管相连，U形管中装有一定量的水，两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后，U形管中两侧水面将出现高度差.试回答：
图8-3-14
(1)U形管中哪一侧水面上升？
(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么？
(3)U形管中两侧水面的高度差为h，容器内的氧气保持温度T不变，以ρ表示水的密度，以p0、T0表示标准状况下气体的压强和温度，以Vmol表示气体摩尔体积，实验时大气压强都为p0，则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖？(用化学方程式表示).
参考答案：(1)绿色植物呼吸时，消耗氧气、放出的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应，密闭容器内气体压强减小，导致U形管两侧水面出现高度差.U形管中左则水面较高.
(2)此装置放在黑暗中的目的是阻止绿色植物的光合作用，使之只进行呼吸作用.
(3)葡萄糖的摩尔质量
μ="12×6+1×12+16×6" g/mol="180" g/mol,所以m=
?g.
本题解析：(1)绿色植物呼吸时，消耗氧气、放出的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应，密闭容器内气体压强减小，导致U形管两侧水面出现高度差.U形管中左则水面较高.
(2)此装置放在黑暗中的目的是阻止绿色植物的光合作用，使之只进行呼吸作用.
(3)绿色植物呼吸时，消耗氧气、放出二氧化碳.
C6H12O6+6H2O
6CO2+12H2O+能量放出二氧化碳气体又与氢氧化钠反应.
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
从而，容器内气体逐渐减小，气压降低，使U形管两侧水面出现高度差.
(4)24 h后，容器内剩余氧气的压强p′=p0-ρgh.将容器内的原有氧气和剩余氧气分别转换到标准状况，分别以V0、V0′表示它们在标准状况下的体积，由气态方程，可得：
,
从而，容器内被绿色植物消耗的氧气在标准状况下的体积：
ΔV=V0-V0′=
·V=
·V
消耗氧气的物质的量
n=
?mol=
?mol
由植物呼吸的反应方程式可知，消耗葡萄糖物质的量n′=
?mol，从而，绿色植物由于呼吸作用消耗葡萄糖的质量m=n′μ，而葡萄糖的摩尔质量
μ="12×6+1×12+16×6" g/mol="180" g/mol,所以m=?g.
本题难度：简单