14.(广东卷)图3是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,
同时气体向外界放热200J,缸内气体的
A.温度升高,内能增加600J
B.温度升高,内能减少200J
C.温度降低,内能增加600J
D.温度降低,内能减少200J
答案:A
解析:由得:,一定质量的理想气体的
内能大小只与温度有关,故温度升高,选A。
13.(福建卷)(1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 。(填选项前的字母)
答案:D
解析:图像突出中间多两边少的特点,答案选D。
(2)如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,
容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向
下移动一段距离后,气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气
体 。(填选项前的字母)
A.温度升高,压强增大,内能减少 B.温度降低,压强增大,内能减少
C.温度升高,压强增大,内能增加 D.温度降低,压强减小,内能增加
答案:C
解析:外力F做正功,W>0;绝热,Q=0;由热力学第一定律△U=Q+W>0,内能增加,
温度升高;另外,由可以判断出压强增大。
12.(江苏卷)(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ (选填“吸收”或“放出”)
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/,空气的摩尔质
量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数=6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L
空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有
效数字)
答案:(1)B(2)5;放出;(3)3×1022
解析:(1),P与成正比,选B。本题考查气体图象。
(2)根据热力学第一定律W+Q=△U,第一阶段W1=24J,△U1=0,所以Q1=-24J,放热;
第二阶段W2=0,△U2=-5J,所以Q2=-5J,放热;所以Q= Q1+Q2=29J,放热。△U=-5J,
即减少5J。
(3)设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为和,一次吸入空气的
体积为V,则有,代入数据得△n=3×1022。
11.(浙江卷)质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,由液态I与气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示。单位时间所 吸收的热量可看作不变。
(1)(本小题4分。在给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)以下说法正确的是 。
A.在区间Ⅱ,物质的内能不变
B.在区间Ⅲ,分子间的势能不变
C.从区间I到区间Ⅲ,物质的熵增加
D.在区间I,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高 (变快、变慢或快慢不变)请说明理由。(6分)
答案(1)B、C、D
(2)变快
根据热力学第一定律
和理想气体的状态方程
可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,,;
体积不变的条件下,,;
所以,体积不变的条件下温度升高变快。
10.(上海物理)如图,一质量不计,可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底N,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室中气体压强均为,ND间距,DM间距,将变阻器的滑片P滑到左端B,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场,在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后,ND间距,DM间距,活塞D所带电流的绝对值(式中E为D与M所带电荷产生的合场强,常量)求:
(1)两室中气体的压强(设活塞移动前后气体温度保持不变);
(2)活塞受到的电场力大小F;
(3)M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;
(4)使滑片P缓慢地由B向A滑动,活塞如何运动,并说明理由。
解析:
(1) 解得P1=80Pa
,解得P2=720Pa
(2)根据活塞受力的平衡,N。
(3)因为E为D与M所带电荷产生的合场强,EM是M所带电荷产生的场强大小,所以E=2EM,所以,所以,得
。
电源电压
分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底N,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室。
(4)因减小,减小,向下的力减小,增大,减小,向上的力增大,活塞向上移动。
本题考查电场、电场力,气体等综合知识和分析综合能力。
难度:难。
把电场和气体结合一起,具有新意。
9.(上海物理)用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P;
③用图像处理实验数据,得出如图2所示图线,
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_______;
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_______和_____;
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则代表_____。
解析:(1)用润滑油凃活塞
(2)慢慢抽动活塞、活塞导热。
(3)体积读数值比实际值大。根据,C为定值,则。
8.(上海物理)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____pa(大气压强取1.01*,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____℃。
解析:
,T2=306K,t2=33℃
本题考查气体实验定律。
难度:易。
7.(上海物理)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
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。
本题考查气体的图象的理解。难度:中等。对D,需要作辅助线,较难。
6.(上海物理)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化
而变化,则
(A)分子间引力随分子间距的增大而增大
(B)分子间斥力随分子间距的减小而增大
(C)分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
(D)分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
答案:B
解析:根据分子力和分子间距离关系图象,如图,选B。
本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化,图象的理解。
难度:中等。
5.(上海物理)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,若温度保守不变,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
解析:根据,变大,变小,根据,变大,选D。
本题考查气体状态方程。难度:中等。
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