巩固练习 固体液体和气体（提高）.doc

学海在线资源中心 【巩固练习】 一、选择题 1、景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，再次压缩过程中（ ） A. 气体温度升高，压强不变 B. 气体温度升高，压强变大 C. 气体对外界做正功，其体内能增加 D. 外界对气体做正功，气体内能减少 2、空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0 atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（ ） A．2.5 atm B. 2.0 atm C. 1.5 atm D. 1.0 atm 3、题图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ） A. 温度降低，压强增大 B. 温度升高，压强不变 C. 温度升高，压强减小 D. 温度不变，压强减小 4、如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（ ） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 始终不变 D. 先增大后减小 5、某种气体在不同温度下的气体 分子速率分布曲线如图所示，图中表示处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为，则（ ） A. B. C. D. 6、某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成，开箱时，密闭于气 缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换， 忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（ ） A. 对外做正功，分子的平均动能减小 B. 对外做正功，内能增大 C. 对外做负功，分子的平均动能增大 D. 对外做负功，内能减小 7、如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（ ） A. 气体对外界做功，内能减少 B. 气体不做功，内能不变 C. 气体压强变小，温度降低 D. 气体压强变小，温度不变 8、如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（ ） A.均变大 B. 均变小 C. 变大变小 D. 变小变大 9、一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则气体体积在（ ） A．过程中不断增加 B．过程中保持不变 C．过程中不断增加 D．过程中保持不变 10、如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 （ ） A. 体积不变，压强变小 B. 体积变小，压强变大 C. 体积不变，压强变大 D. 体积变小，压强变小 二、填空题 1、密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了，该气体在温度为T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1_______(选填“大于”或“小于”或“等于”T2） 2、（1）人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是（ ） A. 液晶的分子势能与体积有关 B. 晶体的物理性质都是各向异性的 C. 温度升高，每个分子的动能都增大 D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 （2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水 银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg） ①求恒温槽的温度为 ℃； ②此过程A内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体 将 （填“吸热”或“放热”）。 3、如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____（大气压强取，g取）。若从初温开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。 三、计算题 1、（2014 山东卷）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2. 已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略． 2、(2014 新课标Ⅰ卷) 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了。若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。 3、（2014·唐山一模）如图所示，密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通，容器的容积为V0，将进气口和出气口关闭，此时内部封闭的气体的压强为p0，将气体缓慢加热，使气体的温度由T0＝300 K升至T1＝350 K. (1)求此时气体的压强． (2)保持T1＝350 K不变，缓慢由出气口抽出部分气体，使气体的压强再回到p0.求容器内剩余气体的质量与原来质量的比值． 4、如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封 有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。 【答案与解析】 一、选择题 1、B 解析：外界对气体做正功，其内能增加温度升高，温度升高分子热运动加剧、体积变小单位体积内分子的密集程度增加故其他压强变大。正确选项为B。 方法点拨：求解压强变化有两种途径，①气体实验定律即，②气体压强的微观含义即分子运动的剧烈程度、单位体积内分子的密集程度等角度。 2、A 解析：气体发生的是等温变化，，即1×15=P2×6，求得P2=2.5atm。 3、A 解析：分析液面平衡可知液柱上升外界压强必增大，玻璃泡内温度始终与外界温度保持一 致，可能的情况为A选项。 4、A 解析：根据理想气体状态方程，体积减小，温度增大，压强必然增大。 5、B 温度升高，气体分子的平均动能增加，随着温度的增大，分子速率随随时间分布的峰值向分子速度增大的方向移动，因此T1小于T2小于T3。 6、A 解析：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和。根据热力学第一定律△U=W+Q，可知内能增加量△U＜0，故内能减小，分子平均动能减小，温度降低。所以只有A正确，故选A。 7、BD 解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小，故BD正确。 8、D 解析：等温变化，根据，变大，变小，根据，变大，选D。 9、AB 解析：首先，因为的延长线通过原点，所以是等容线，即气体体积在过程中保持不变，B正确；是等温线，压强减小则体积增大，A正确；是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即，因为，所以，所以过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。 10、B 解析：由连通器原理知：对同一液面压强相同：（P0为大气压）P水增加因而P气增加，由等温变化PV=C，得体积减小，选B。 二、填空题 1、平均动能 小于 解析：温度升高，气体分子的平均动能增加，随着温度的增大，分子速率随随时间分布的峰值向分子速度增大的方向移动，因此T1小于T2。 2、（1）AD（2）；增大，吸热 解析：（1）AD （2）根据题意，这是等容变化问题， 初态：温度 压强 末态：温度 压强 根据查理定律 代入数据解得 气体温度升高，内能增大，气体不对外做功，所以吸热。 3、 t2=33℃ 解析： 体积、温度变化，活塞缓慢向上移动，认为压强不变， 根据盖·吕萨克定律 ， t2=33℃ 三、计算题 1、【答案】2.5m3　10m 【解析】当F＝0时，由平衡条件得 Mg＝ρg(V0＋V2) ① 代入数据得 V2＝2.5 m3 ② 设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得 p1＝p0＋ρgh1 ③ p2＝p0＋ρgh2 ④ 在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 p1V1＝p2V2 ⑤[来源:学科网ZXXK] 联立②③④⑤式，代入数据得 h2＝10m ⑥ 2、【答案】 【解析】设气缸的横载面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp，由玻意耳定律得 ① 解得 ② 外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′。根据盖一吕萨克定律，得 ③[来源:学科网] 解得 ④ 据题意可得 ⑤ 气体最后的体积为 V＝Sh′ ⑥ 联立②④⑤⑥式得 ⑦ 3、【答案】(1) 　(2) 【解析】(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得 代入数据得 (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的体积为V，由玻意耳定律得 p1V0＝p0V 解得 设剩余气体的质量与原来质量的比值为k，由题意得 解得 4、 解析：压强用76cmHg表示，研究封闭气体 初态：开口向上时， 体积 开口向下时，原来上部的水银有一部分会溢出，封闭端会有部分真空，如中间的图所示。设此时开口端剩下的水银柱长度为，空气柱的长度为，由于同一液面处的压强相等，有，又 ，可得剩下的水银柱长度为。 末态： 由代入数据，可得空气柱的长度为。 再转回到原来位置时，开口向上时，如最右图所示，设空气柱的长度为， 则，，由， 代入数据，可得空气柱的长度为。