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高考物理新力学知识点之理想气体经典测试题(含答案)解析.docx


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一、选择题
A.
B.
如下图,在一端开口且足够长的玻璃管内,有一小段水银柱封住了一段空气柱。玻璃管绕通过其封闭端的水平轴,从竖直位置开头,顺时针方向缓慢转动,在转动一周的过程 中(水银不溢出),管内空气压强p 随夹角 θ变化的关系图象大致为
C.
D.
如下图,a、b、c 三点表示肯定质量抱负气体的三个状态,则气体在a、b、c 三个状态的热力学温度之比是〔 〕
A.1:1:1 B.1:2:1 C.3:4:3 D.1:2:3
图中气缸内盛有定量的抱负气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动,这样气体将等 温膨胀并通过杆对外做功。假设抱负气体的内能只与温度有关,则以下说法正确的选项是
〔 〕
气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学其次定律 B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学其次定律
C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学其次定律D.ABC 三种说法都不对
肯定质量的抱负气体从状态 A 变化到状态 B 再变化到状态 C,其 p V 图象如下图,
该气体在状态A 时的温度为 27℃,则〔 〕
该气体在状态 B 时的温度 300K
该气体在状态 C 时的温度 600K
该气体在状态 A 和状态 C 内能相等
该气体从状态 A 经 B 再到 C 的全过程中从外界吸热
如图,肯定质量的抱负气体从状态a 动身,经过等容过程 ab 到达状态 b,再经过等温过程 bc 到达状态c,最终经等压过程 ca 回到初态 ( )
在过程 ab 中气体的外界对气体做功
在过程 ab 中气体对外界做功
在过程 ca 中气体从外界吸取热量
在过程 bc 中气体从外界吸取热量
如下图,两端开口的U 型管中装有水银,在右管中用水银封闭着一段空气,要使两侧水银面高度差h 曾大,应当( )
从左管滴入水银 B.让气体升温 C.从右管滴入水银 D.增大大气压强
如下图,粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上,管内由两段长度一样的水银柱封闭了两局部体积一样的空气柱.向管内缓慢参加少许水银后,上下两局部气体的压强变化分 别为Δp1 和Δp2,体积削减分别为ΔV1 和 ΔV2.则〔 〕
Δp1<Δp2 C.ΔV1<ΔV2
Δp1>Δp2 D.ΔV1>ΔV2
如下图,两根粗细一样、两端开口的直玻璃管 A 和 B,竖直插入同一水银槽中,各
用一段水银柱封闭着肯定质量同温度的空气,空气柱长度 H >H ,水银柱长度 h >h ,今使
1 2 1 2
封闭气柱降低一样的温度 (大气压保持不变 ),则两管中气柱上方水银柱的移动状况是:
〔 〕
A.均向下移动,A 管移动较多 B.均向上移动,A 管移动较多
C.A 管向上移动,B 管向下移动 D.无法推断
如下图,两个直立气缸由管道相通。具有肯定质量的活塞a、b 用钢性杆固连,可在气缸内无摩擦地移动。缸内及管中封有肯定质量的气体。整个系统处于平衡状态。大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢上升一点,则系统再次到达平衡状态时 〔 〕
活塞向下移动了一点,缸内气体压强不变B.活塞向下移动了一点,缸内气体压强增大C.活塞向上移动了一点,缸内气体压强减小D.活塞的位置没有转变,缸内气体压强增大
如下图,长 L=34 cm 的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置,上端开口,用长h=15 cm 的水银将肯定质量的气体封闭在管的下端,稳定后气体长度l=10 cm。外界大气压p0=75cmHg,现保持温度不变的状况下从管的上端开口处缓慢参加水银,则参加水银的最
大长度为
A.9 cm
B.10 cm
C.14 cm
D.15 cm
肯定质量的抱负气体,0℃时压强为 p0,经一等容变化过程,温度为 t℃时,气体压强为 p。则它每上升 1℃,压强的增量△p 的值为〔 〕
p p - p p p
t B. t 0
C. 273 D. t +
0
273
处于竖直面内两端开口粗细均匀的U 形管内用两段水银柱封闭肯定质量的空气.稳定后空气柱的长为 l,各液面 P、Q、M、N 位置如图.当气体温度上升时,以下说法中正确的选项是〔 〕
空气柱的长度 l 减小
空气柱的长度 l 不变
液面 MN 间高度差减小
液面 MN 间高度差不变
如下图,两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B 封闭在玻璃管左侧的竖直局部,A 侧水银有一局部在水平管中。假设保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,稳定后
右侧水银面高度差 h1 增大
空气柱 B 的长度不变
空气柱 B 的压强增大
左侧水银面高度差 h2减小
如下图,左端封闭、右端开口的足够长U 形管竖直放置,内有被空气柱隔开的两段水银柱,左管上端为真空.从右端缓慢再注入H 高的水银,关于稳定后水银面A 沿管壁向下移动的距离,最为准确的推断是〔 〕
小于
等于
介于 与 H 之间
大于
如图,两端开口的U 形管中装有水银,在右管中用水银封闭着一段空气,要使图中两侧水银面高度差h 增大,应( )
A.从左侧管口滴入水银B.从右侧管口滴入水银C.让气体升温 D.让气体降温
如下图,A、B 是两个定积一样的密闭容器,由细玻璃管连通,管内有一段汞柱。当A 容器气体温度为0 °C ,B 容器内气体温度为10 °C ,汞柱在管中心静止。假设分别给 A、B 容器加热,使它们的温度都上升10°C ,管内汞柱将〔 〕
向右移动C.保持不动
向左移动D.无法确定
肯定质量的抱负气体,其状态变化的P-T 图像如下图。气体在由状态1 变化到状态
2 的过程中,以下说法正确的选项是
A.分子热运动的平均速率增大 B.分子热运动的平均速率减小 C.单位体积内分子数增多 D.单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多18.以下说法中正确的选项是 A.分子力做正功,分子势能肯定增大 B.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
D.确定零度就是当肯定质量的气体体积为零时,用试验方法测出的温度
19.假设通过掌握外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p 随热力学温度 T 的变化如图乙所示,图中 AB 线段平行于 T 轴,BC 线段延长线通过坐标原点,CA 线段平行于 p 轴.由图线可知
A.A→B 过程中外界对气体做功B.B→C 过程中气体对外界做功C.C→A 过程中气体内能增大
D.A→B 过程中气体从外界吸取的热量大于气体对外界做的功
20.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P =76cmHg,气体
0
温度 T =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 竖直方向运动
0
时,仪器舱内水银气压计指示的压强为P= ,则( )
0
A.a=g,舱内气体温度比起飞前温度增加20% B.a=g, 倍
1
C.a= 2 g,舱内气体温度比起飞前温度增加10%
1
D.a=- 2 g,舱内气体温度比起飞前温度降低10%
21.〔3-3〕肯定质量的抱负气体经受如下图的一系列过程,ab、bc、cd 和da 这四段过程在 p T 图上都是直线段,ab 和 dc 的延长线通过坐标原点O,bc 垂直于ab,ad 平行于
纵轴,由图可以推断( )
ab 过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功,气体内能减小
bc 过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功,气体内能不变
cd 过程中气体体积不断增大,气体对外界做正功,气体内能增加
da 过程中气体体积不断增大,气体对外界做正功,气体内能不变22.对于肯定质量的抱负气体,以下四个论述中正确的选项是〔 〕 A.当分子热运动变猛烈时,压强必变大 B.当分子热运动变猛烈时,压强可以不变 C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小 D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大
一个横截面积为S=10Cm2 的圆筒形容器竖直放置,金属圆块的上外表是水平的,下外表是倾斜的,下外表与水平面的夹角是300,圆筒的质量为M=10Kg,不计圆块与容器壁之间的摩擦,假设大气压强为P0=×105Pa,则被圆块封闭在容器中的气体的压强P 为〔 〕
A.×105Pa B.×105Pa C.×105Pa D.×105Pa
氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分
子速率的变化分别如图中两条曲线所示.以下说法正确的选项是( )
A.图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形B.图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D.与 0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率消灭在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
水银气压计中混入了一个气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于 768mm 高的水银柱产生的压强时,这个水银气压计的读数只有750mm,此时管中的水银面到管顶的距离为 80mm。当这个气压计的读数为 740mm 水银柱时,实际的大气压相当于〔设温度保持不变〕〔 〕
A.755mm 高的水银柱产生的压强B.756mm 高的水银柱产生的压强C.757mm 高的水银柱产生的压强D.758mm 高的水银柱产生的压强
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题1.D
解析:D
【解析】
【详解】
0 h
0 h
h,当玻璃管竖直开口向上时,其产生的压强为Ph,此时被封闭气体的压强为 P=P +P ,当玻璃管顺时针方向转动角度 θ 时,水银柱产生的压强为 Phcosθ,被封闭气体的压强为:P=P +P cosθ,管内空气压强 p 随夹角 θ 变化的关系图象
应是余弦图象的外形,选项AB 错误。
0 h
P=P +P cosθ 可知,当角度为 90°和 270°是,管内气体的压强与大气压相等,当角度为 180°时,压强最小,但不会小于零,选项C 错误,D 正确。
2.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
pV
依据抱负气体状态方程
T
= C ,可得T =
pV µ pV ,由图示图象可知:a、b、c 三个
C
状态的温度之比为T
: T : T
= p V
: p V
: p V
= 3´1: 2 ´ 2 :1´ 3 = 3: 4 : 3 ,C 正确.
3.C
解析:C
a b c
a a b b c c
【解析】试题分析:气体等温膨胀,内能不变,从外界吸取的热量全部对外做功,但这个过程引起了其他变化,如有外力掌握着活塞缓慢的移动,而非自动进展的,有“第三方”的 参与,不违反热力学其次定律,应选C。
考点:热力学其次定律。
4.C
解析:C
【解析】
【详解】
A
A ® B 是等容变化,由查理定律得 P
T
A

= B ,解得T
P
T B
B

= 600K ,故A 错误;
P V P V
B ® C 过程中,依据抱负气体状体方程可得
错误;
B =
T
B
C ,解得T
T C
C
= 300K ,故B
对于肯定质量的抱负气体,内能只与温度有关,所以该气体在状态A 和状态 C 内能相等,故C 正确;
A ® B ® C 的过程中,气体体积减小,外界对气体做功,由于气体在状态A 和状态
C 内能,依据热力学第肯定律可知DU = Q + W ,所以该气体从状态 A 经 B 再到 C 的全过程放热,故D 错误;
应选C.
5.D
解析:D
【解析】
在过程ab 中气体体积不变,依据W=p△V 可知,气体对外界做功为零,外界也不对气体做功,故AB 错误;在过程ca 中压强不变,体积减小,温度降低,所以外界对气体做功,内能减小,依据热力学第肯定律△U=W+Q 可知,气体放出热量,故C 错误;在过程bc 中, 属于等温变化,气体膨胀对外做功,而气体的温度不变,则内能不变;依据热力学第肯定 律△U=W+Q 可知,气体从外界吸取热量,故D 正确;应选D.
点睛:此题主要是考察了抱负气体的状态方程和热力学第肯定律的学问,要能够依据热力学第肯定律推断气体内能的变化与哪些因素有关〔功和热量〕;热力学第肯定律在应用时肯定要留意各量符号的意义;△U 为正表示内能变大,Q 为正表示物体吸热;W 为正表示外界对物体做功.
6.C
解析:C
【解析】以右侧管中封闭气体做为争论对象,封闭气体的压强P=P0+h=P0+h 右,要使两侧水银面高度差 h 增大,封闭气体的压强 P=P0+h 变大;A、从左侧管口滴入水银,h 右不变, 封闭气体压强 P=P0+h 右不变,两侧水银面高度差 h 不变,故A 错误;B、使气体升温,h 右不变,封闭气体压强 P=P0+h 右不变,两侧水银面高度差 h 不变,故B 错误;C、从右侧管口滴入水银,h 右变大,封闭气体压强 P=P0+h 右变大,由 P=P0+h 可知,两侧水银高度差 h 增大,故C 正确;D、增大大气压强,封闭气体的压强 P=P0+h=P0+h 右,h=h 右,不变,故 D 错误;应选C。
【点睛】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h 产生的压强之和,使两侧水银面高度差变大,则封闭气体压强变大,分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键.
7.D
解析:D
【解析】
【分析】
参加少许水银后,上局部气体压强变化量为
,下局部气体压强的变化量
,所以
,A、B 错误;由玻意耳定律得
【详解】
,
,可得:
,
,解得:
,
应选D.
8.A
解析:A
【 解析】 对于管内封闭气体的压强可得: p
1

= p + h
0 1

, 对气体 2 也可以有:
p = p
h ,由于 h >h
,故 P>P
,封闭气柱降低一样的温度,两局部气体发生等压
2 0 2
1 2 1
2
V V ” DV V
变化, 依据抱负气体状态方程得:
V
1 = 1
T T ”
1 1
= DT
, 解得: DV = 1 DT , 同理:
T
1
DV = 2 DT ,又由于: H >H
,即V>V , T = T ,所以: DV>DV
,故气柱上方
2 T 1 2
2
1 2 1 2 2
水银柱均向下移动,A 管移动较多,故A 正确,BCD 错误。
点睛:先求开头时,各个封闭气体的压强,确定气体做等压变化,温度减小,气体发生等压变化,依据抱负气体状态方程分析管内封闭气体体积的变化,即可作出推断。
9.A
解析:A
试题分析:依据
,温度上升,压强增大,整体受力分析
【解析】
温度上升时,
活塞会下移,当再次平衡时,受力会再次平衡,
内部压强不变,A 对。考点:气体状态方程
点评:此题考察了克拉珀龙方程,即抱负气体的状态方程的理解和应用。
10.B
解析:B
【解析】
【详解】
设水银柱的最大长度为 x,此时气体的压强 p2=(p0+x)cmHg;气体的体积为 V2=〔L-x〕S; 开头时:p1= p0+h=90cmHg;气体的体积:V1=lS;由玻意耳定律可知:p1V1= p2V2,解得x=25cm;则参加水银的最大长度为:25-15=10cm;

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