学粤教版选修33 2.8气体实验定律（二） 作业（2）.docx

2017-2018学年度粤教版选修3-3 2.8气体实验定律（二） 作业（2）1一只轮胎容积为10 l，装有压强为1.5atm的空气。先用打气筒给他打气，已知打气筒的容积v0=1l，要使轮胎内气体压强达到2.5atm，应至少打多少次气(打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变)a. 8次 b. 10次 c. 12次 d. 14次2在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，a、b、c、d四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门k打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，a、b、d液面相对各自原来的位置下降的长度ha、hb和hd之间的大小关系为a. ha=hb=hdb. hahbhdc. ha=hbhdd. hahb=hd3如图为两端封闭竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成a、b两部分，初始温度相同使a、b升高相同温度达到稳定后，体积变化量为va、vb，压强变化量为pa、pb，对液面压力的变化量为fa、fb，则a. 水银柱向下移动了一段距离b. vavbc. fapb4下列说法正确的是a. 两系统达到热平衡时都处于平衡态b. 物体的温度越高，物体的每一个分子热运动动能越大c. 物体温度升高，其内能一定增加d. 气体压强是气体分子间的斥力产生的5关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是a. 是由于气体分子相互作用产生的b. 是由于气体分子碰撞容器壁产生的c. 是由于气体的重力产生的d. 在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强6关于气体的说法中，正确的是()a. 由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等b. 气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大c. 一定质量一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大d. 气体的分子数越多，气体的压强就越大7在下图中，能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的是( )a. b. c. d. 8在射向高空的火箭仪器舱内，起飞前用水银气压计测舱内气体的压强p0=76cmhg，气体温度t0=300k，仪器舱是密封的，取竖直向上为正方向，当火箭以加速度a竖直向上加速运动时，仪器舱内水银气压计指示的压强为p=0.6p0，则火箭情况可能为a. a=g，舱内气体温度比起飞前温度增加20b. a=g，舱内气体温度是起飞前温度的0.6倍c. a=12g，舱内气体温度比起飞前温度降低20d. a=12g，舱内气体温度比起飞前温度降低109关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是( )a. 密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等b. 大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布c. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关d. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零10如图所示是一定质量的理想气体的pv图线，若其状态由abca，且ab等容，bc等压，ca等温，则气体在abc三个状态时（ ）a. 单位体积内气体的分子数nanbncb. 气体分子的平均速率vavbvcc. 气体由ab过程中温度降低d. 气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数nanb，nanc11如图，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段长为h5cm，密度0.8103kg/m3的彩色油柱，将整个装置竖放在水平桌面上。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。己知铝罐的容积是v0360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积s0.2cm2，接口外吸管的长度为l35cm，当温度为27时，油柱的下端刚好停在接口处大气压强p0l.013l05pa，重力加速度g10m/s2。（i）计算易拉罐内气体的压强并证明软管上温度刻线是均匀的；（ii）估算这个气温计的测温范围。12如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的横截面积s=100cm2。活塞与水平平台上的物块a用水平轻杆连接,在平台上有另一物块b，a、b的质量均为m=62.5kg，两物块与平台间的摩擦因数=0.8。两物块间距为d=10cm。开始时活塞距缸底l110cm，缸内气体压强p1 等于外界大气压强p0=1105pa，温度t1=27c。现对汽缸内的气体缓慢加热。求:(g=10m/s2)物块a开始移动时，汽缸内的温度；物块b开始移动时，汽缸内的温度13如图，一质量为m的活塞将理想气体密封在足够高的导热汽缸内，活塞用劲度系数为k的轻质弹簧悬挂于天花板上，系统静止时，活塞与汽缸底部高度差为l0，弹簧的弹力为3mg.现用左手托住质量为2m的物块，右手将物块用轻绳挂于汽缸底部，然后左手缓慢下移，直至离开物块外界大气压恒为p0，活塞的横截面积为s，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和缸内气体的质量，环境温度保持不变求汽缸底部挂上物块后稳定时，汽缸下降的高度h.14一定质量的理想气体在a状态体积为v12 l，压强为p13 atm，温度为t1300 k，在b状态体积为v26 l，压强为p21 atm，如果建立该气体的p v图象如图所示，让该气体沿图中线段缓慢地从a状态变化到b状态，求：气体处于b状态时的温度t2；从a状态到b状态的过程中气体的最高温度tmax.15如图甲所示为一足够长的导热性能良好的汽缸，用一质量为m10 kg、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，当环境温度为t16 时封闭的气柱长度为10 cm，忽略活塞与汽缸之间的摩擦已知外界大气压强为p01.0105 pa，活塞的面积为s50 cm2，重力加速度g10 m/s2.若将汽缸按如图乙所示的方式悬吊，气柱的长度为多少？在情况下，改变环境温度，当气柱的长度为20 cm时环境的温度为多少？试卷第5页，总5页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】设打入n此后轮胎内气体压强达到2.5atm，则由玻意耳定律：p1v1+p0nv0=p2v1，即1.510+n11=2510，解得n=10次，故选b. 点睛：此题关键是知道打入的气体的质量与原来气体质量之和等于最后轮胎内气体的质量，因pv与质量成正比，故可进行列式.2b【解析】释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小，c液面上升，b液面下降，a液面下降，ab之间液面高度差减小，a相对于底面压强最大，所以a下降的最大，其次是b，上升最小的是c液面，与d液面下降的高度相同，故hahbhd，故acd错误，b正确；故选b。【点睛】本题考查液体和气体压强的变化，关键是分析出液面的变化，本题难度较大，解题时一定要认真分析。3c【解析】ad、首先假设液柱不动，则a、b两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体a：pata=pata，对气体b：pbtb=pbtb初始时，pa+h=pb，ta=tb，后来，ta=tb可见使a、b升高相同温度，pa=tatapapb=tbtbpb，故假设错误，水银柱将向上运动，所以p=papa=(tata1)pafa，故正确；故选c。【点睛】本题可采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判断出水银柱的移动方向，关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析。4a【解析】两系统达到热平衡时都处于平衡态，温度相同，选项a正确；物体的温度越高，分子的平均动能变大，并非物体的每一个分子热运动动能都越大，选项b错误；物体温度升高，其分子动能变大，但是内能不一定增加，选项c错误；气体压强是大量的气体分子频繁地对器壁的碰撞产生的，选项d错误；故选a.5b【解析】气体压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的，与气体的重力和分子间作用力无关。故b项正确，acd三项错误。点睛：气体压强的产生原因是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞；气体压强的影响因素是分子平均动能和分子密集程度。6c【解析】试题分析：温度是分子热运动的平均动能的标志；气体对容器的压强从微观角度讲是由大量气体分子对启闭的频繁碰撞产生的气体对容器的压强从微观角度讲是由大量气体分子对启闭的频繁碰撞产生的，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强是相等的，a错误；温度是分子热运动的平均动能的标志，气体的温度升高时，气体分子的平均速率增加，b错误；气体压强大小取决于气体分子的数密度和分子热运动平均动能；一定质量一定体积的气体，分子数密度相等；气体分子的平均动能越大，则气体的压强就越大，c正确；气体压强大小取决于气体分子的数密度和分子热运动平均动能；气体的分子数多，分子数密度不一定大，故压强不一定大，d错误7abc【解析】p-v图中，曲线为等温变化，竖直线为等容变化，水平线为等压变化，反应了要求的变化，故a正确；p-t图中，竖直线为等温变化，斜线为等容变化，水平线为等压变化，反应了要求的变化，故b正确；v-t图中 竖直线为等温变化，水平线为等容变化，斜线为等压变化，反应了要求的变化，故c正确；v-t图中竖直线为等温变化，斜线为等压变化，水平线为等容变化，不能反应要求的变化，故d错误。所以abc正确，d错误。8ad【解析】当火箭加速上升时，水银气压计管内水银质量为m，管内的水银柱的重力：mg=0.6p0s，对管内水银，由牛顿第二定律运动定律得：p2s-mg=ma，解得：p2=1.2p0；仪器舱内气体体积不变，气体发生等容变化，气体状态参量：p1=p0=76cmhg，t1=t0=300k，p2=1.2p0，对舱内气体，由查理定律得：p1t1=p2t2 ，即p0300=1.2p0t2，解得：t2=360k，舱内气体温度比起飞前温度增加：t2t1t1100%=360300300100%=20%，t2t1=360k300k=1.2，舱内气体温度是起飞前温度的1.2倍，故a正确，b错误；当火箭加速上升时，水银气压计管内水银质量为m，管内的水银柱的重力：mg=0.6p0s，对管内水银，由牛顿第二定律运动定律得：p2s-mg=ma，解得：p2=0.9p0，仪器舱内气体体积不变，气体发生等容变化，气体状态参量：p1=p0=76cmhg，t1=t0=300k，p2=0.9p0，对舱内气体，由查理定律得：p1t1=p2t2，即p0300=0.9p0t2，解得：t2=270k，舱内气体温度比起飞前温度减少：t1t2t1100%=300270300100%=10%，故c错误，d正确；故选ad。点睛：此题关键是根据题意得到各个状态对应的压强、体积、温度中已知量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量；其中的压强是对水银柱根据牛顿第二定律列式得到9bc【解析】a、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故a错误；b、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故b正确；c、气体压强p=nvrt，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故c正确；d、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故d错误。故选bc.【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力压力与分子热运动速度以及撞击频率有关10cd【解析】由图示图象可知，va=vbvc，则单位体积的分子数关系为：na=nbnc，故a错误；由ca为等温变化，ta=tc，ab为等容变化，papb，由查理定律可知，tatb，则ta=tctb，分子的平均速率va=vcvb，气体由ab过程中温度降低，故bc错误；由a、b可知，na=nbnc，va=vcvb，c状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，a与b状态的分子数密度相等，但a状态的分子平均速率大，单位时间a状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数nanbnc，故d正确。所以cd正确，ab错误。11(1) 1.017l05pa (2) 2732【解析】试题分析：（1）根据气体方程找出体积的变化量与温度的变化量的函数关系判断。（2）根据吸管的有效长度为20cm，找出气体体积变化的范围，再求出温度的变化范围。（i）易拉罐内气体的压强p=p0+gh代入数据解得：p=1.017105pa由于罐内气体压强始终不变，根据盖吕萨克定律：v1t1=vt式中v1=360cm3，t1=300k，v=sl 则有：t=st1v1l=l6由于t与l成正比，所以软管上温度刻线是均匀的 （ii）根据t=st1v1l=l6，式中l=35-5=30cm 代入数据解得：t=5k=5c故这个气温计可以测量的温度范围为27c-32c【点睛】解决本题关键是掌握理想气体状态方程，及盖-吕萨克定律的应用。注意热力学温标与摄氏温标的区别与联系。12450k1200k【解析】物块a开始移动前气体做等容变化,则有p2p0+mgs1.5105pa由查理定律有：p1t1=p2t2解得t2450k物块a开始移动后,气体做等压变化,到a与b刚接触时p3p21.5105 pa,v3(l1d)s由盖吕萨克定律有v2t2=v3t3,解得t3900k之后气体又做等容变化,设物块a和b一起开始移动时气体的温度为t4p4p02mgs2.0105pav4v3由查理定律有p3t3=p4t4,解得t41200k故本题答案是：450k1200k点睛：本题考查了理想气体方程方程，对于此类问题，要把握各个状态下的状态参量，然后利用公式求解即可。132mgl0p0s4mg+1k【解析】设汽缸的质量为m，则mgmg=3mg，得m=2m汽缸底部挂上物块稳定后，以