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    精英家教网一定质量的理想气体的P-T图象如图所示，从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C，已知VA=2L，TA=100K，求：
    ①气体状态B的温度TB和状态C的体积Vc
    ②在从状态A到状态B的过程中，从微观角度解释压强变大的原因
    ③在从状态B到状态C的过程中，气体是放热还是吸热，并分析原因．
    分析：①由理想气体状态方程
    PAV
    TA
    =
    PBV
    TB
    可解得B状态的温度．
    该气体由状态B变化到状态C做等温变化，由玻意耳定律计算状态C的体积Vc
    ②从微观上解释压强与分子密集程度和分子平均动能有关．
    ③根据热力学第一定律△U=W+Q判断气体是吸热还是放热．
    解答：解：①由图象可知从A到B为等容过程，由查理定律：
    PA
    TA
    =
    PB
    TB

    代入数据：
    1atm
    100K
    =
    3atm
    TB

    解得：TB=300K；
    从B到C为等温过程，由玻意耳定律：
    PBVB=PCVC
    代入数据：3atm×2L=1atm×VC
    解得：VC=6L；
    ②从状态A到状态B的过程中体积不变，分子的密集程度不变，温度升高，分子的平均动能增大，所以气体的压强变大．
    ③从状态B到状态C的过程中，温度不变，理想气体的内能不变，△U=0，由于体积增大，外界对气体做负功，W＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知，Q＞0，所以气体吸热．
    答：①气体状态B的温度TB和为300K，状态C的体积Vc为6L．
    ②如上；
    ③吸热，从状态B到状态C的过程中，温度不变，理想气体的内能不变，△U=0，由于体积增大，外界对气体做负功，W＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知，Q＞0，所以气体吸热．
    点评：此题考查理想气体状态方程及热力学第一定律的内容，常规题，关键是知道P-T图象中过原点的直线为等容线，且斜率越大表示体积越小．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是
    B
    B

    A．气体的温度不变
    B．气体的内能增加
    C．气体分子的平均速率减少
    D．气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变
    （2）使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．试求：

    （a）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？
    （b）将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线（图中要表明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向）．说明每段图线各表示什么过程．

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    科目：高中物理 来源：2013届江苏省南师附中等五校高三下学期期初教学质量调研物理试卷（带解析） 题型：计算题

    （1）用密封性能良好的活塞把一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸的内壁光滑．现将汽缸缓慢地由水平放置（如图甲所示）变成竖直放置（如图乙所示）．在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是（     ）

    A．气体分子的平均速率不变
    B．气体分子的平均动能变大
    C．气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力不变
    D．气缸内气体的分子数密度变大
    （2）一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=600K，在状态b时的体积Vb=11.2L，则：气体在状态c时的体积Vc=＿＿＿＿L；气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

    （3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少个水分子？（结果保留一位有效数字．）
    B．（选修模块3－4）（12分）
    （1）下列说法中正确的是_________．
    A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的
    B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
    C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．
    D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差
    （2）如图所示，一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．

    （3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T=2s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x=6m处，求：质点a平衡位置的坐标x＝10m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？

    C．（选修模块3－5）（12分）
    （1）下列说法中正确的是（      ）
    A．比结合能越小，原子核越稳定
    B．一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出6种不同频率的光子
    C．在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大
    D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
    （2）发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．

    （3）如图所示，车厢的质量为M，长度为L，静止在光滑水平面上，质量为m的木块（可看成质点）以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏省等五高三下学期期初教学质量调研物理试卷（解析版） 题型：计算题

    （1）用密封性能良好的活塞把一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸的内壁光滑．现将汽缸缓慢地由水平放置（如图甲所示）变成竖直放置（如图乙所示）．在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是（     ）

    A．气体分子的平均速率不变

    B．气体分子的平均动能变大

    C．气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力不变

    D．气缸内气体的分子数密度变大

    （2）一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=600K，在状态b时的体积Vb=11.2L，则：气体在状态c时的体积Vc=＿＿＿＿L；气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

    （3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少个水分子？（结果保留一位有效数字．）

    B．（选修模块3－4）（12分）

    （1）下列说法中正确的是_________．

    A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的

    B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场

    C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．

    D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差

    （2）如图所示，一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．

    （3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T=2s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x=6m处，求：质点a平衡位置的坐标x＝10m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？

    C．（选修模块3－5）（12分）

    （1）下列说法中正确的是（      ）

    A．比结合能越小，原子核越稳定

    B．一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出6种不同频率的光子

    C．在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大

    D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动

    （2）发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．

    （3）如图所示，车厢的质量为M，长度为L，静止在光滑水平面上，质量为m的木块（可看成质点）以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？

     

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省南京市高考物理调研试卷（解析版） 题型：解答题

    A．（选修3-3模块）
    （1）以下说法中正确的是______
    A．被活塞封闭在空缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加
    B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
    C．分子间距增大，分子势能就一定增大
    D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
    （2）如图所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm2，大气压强1.0×105Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量，则封闭气体的压强将______（选填“增加”、“减小”或“不变”），气体内能变化量为______J．
    （3）一滴体积为V的油酸，配制成体积比为1：k的油酸溶液（k＞1），现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上，在水面上形成面积为S的单分子油膜，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M．请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式．
    B．（选修3-4模块
    （1）下列说法中正确的有______
    A．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的
    B．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
    C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰
    D．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
    （2）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=1m/s，则0.5m处质点在1s时的位移为______cm，x=1m处的质点做简谐运动的表达式y=______cm．
    （3）直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，图中a=60°．已知这种玻璃的折射率n=试求：
    ①ab光线在AC面上有无折射光线？（要有论证过程）
    ②ab光线经AC面反射后，再经BC面折射后的光线与BC面的夹角．
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的是______
    A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
    B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
    C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
    D．天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关
    （2）是不稳定的，能自发地发生衰变．
    ①完成衰变反应方程→______．
    ②衰变为，共经过______次a衰变，______次β衰变．
    （3）氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子．如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：

    ①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？
    ②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？

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