- 气体
- 共1086题
（09·海南物理·14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；
（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
正确答案
（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（II）（1）
（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有
式中，
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从
式中，
评分参考：本题8分。①至④式各2分。
（1）下列说法正确的是 。
（2）已知二氧化碳摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为ρ。现有该状态下体积为V 的二氧化碳，则含有的分子数为 。实验表明，在2500m深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体。将二氧化碳分子看作直径为D的球，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为 。
（3）如图，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，内能增加了10J。已知该气体在状态A 时的体积为1.0×l0 -3 m3。求：
①该气体在状态B 时的体积；
②该气体从状态A 到状态B 的过程中，气体与外界传递的热量。
正确答案
（1）AB；（2）
试题分析：（1）⑴由于一般我们可以将物质分为晶体和非晶体，晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，非晶体中的的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列，所以物质不是晶体就是非晶体，即物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态，A正确；冰融化为同温度的水时，需要吸热，故水的内能大于冰的内能，而温度相同，说明分子的动能没有增大，则分子的势能会增大，故B也正确；分子间的引力在大于平衡位置距离时，随着距离的增大而增大，在小于平衡位置的距离时，随距离的增大而减小，斥力也并不都是随距离增大而增大，故C不对；虽然大量分子做无规则运动的速率有大有小，但分子的速率分布是有规律的，一般呈现正态分布，故D也是不对的；故该题选AB。
（2）由于二氧化碳的质量为ρV，摩尔数为
（3）①理想气体从状态A 变化到状态B是等压变化，故
所以B 时的体积VB=
②从状态A到状态B等压变化，整个过程对外做功为
根据热力学第一定律：
故气体从外界吸收了30J热量。
（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中纯油酸的体积为V，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1 mL溶液含250滴。那么一滴溶液中纯油酸的体积为V＝________cm3；该实验中一滴油酸溶液滴在水面上，稳定后的面积为4×10-3m2，则油酸分子的直径为________ m。
正确答案
8×10-6 (2分) 2×10-9 (2分)
一滴溶液中纯油酸的体积为
某气体在
（选填“增大”或 “减小”）．
正确答案
＜ 、 增大
试题分析：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，
[物理——选修3－3](15分)
小题1:（5分）以下说法正确的是
答案：C解析：布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则的热运动，选项A错误；从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将减小、斥力将减小，选项B错误；热量可以通过压缩机做功由高温物体传递给低温物体，选项D错误。
小题2:（10分）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105Pa、体积为2.010－3m3的理想气体．现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．
（1）求气缸内气体的最终体积；
（2）在p—V图上画出整个过程中气缸气体的状态变化．（大气压强为1.0105Pa）
正确答案
小题1:C
小题2:
布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则的热运动，选项A错误；从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将减小、斥力将减小，选项B错误；热量可以通过压缩机做功由高温物体传递给低温物体，选项D错误。
（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，对气体，由玻意耳定律得，p0V0=p1V1，代入数据，得p1=V0p0/V1=2.010－31.0105/1.010－3Pa=2.0105Pa
在缓慢加热到127℃的过程中，气体压强保持不变，由盖吕萨克定律得，V1/T0=V2/T2，
∴V2=T2V1/T0=(273+127)1.010－3/273m3
=1.4710－3m3（5分）
（2）在整个物理过程中画在p—V图上，
如图所示． （5分）
【选做题】（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）（12分）
（1）下列说法中正确的是
A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
B．布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
（2）一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程，其中表示等压变化的是 （选填A、B或C），该过程中气体的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（3）在一个大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽，对外做了170J的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量M=18g/mol。则
①水的分子总势能变化了 J；
②1g水所含的分子数为 （结果保留两位有效数字）。
B．（选修模块3-4）（12分）
（1）关于声波和光波，以下叙述正确的是
A．声波和光波均为横波
B．声波和光波都能发生干涉、衍射现象
C．波速、波长和频率的关系式
D．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同
（2）一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点，t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动，t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T= s，传播速度v= m/s。
（3）如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出。已知∠A=θ=60°，该棱镜材料的折射率为 ；光在棱镜中的传播速度为 （已知光在真空中的传播速度为c）。
C．（选修模块3-5）（12分）
（1）在下列核反应方程中，x代表质子的方程是
A．
C．
（2）当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV。为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为
A．1.5 eV B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV
（3）一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为
正确答案
A.（选修模块3-3）（12分）
（1）C （4分）
（2）C （2分） 增加 （2分）
（3）①2090（2分） ② 3.3×1022（2分）
B．（选修模块3-4）（12分）
（1）BC （4分）
（2）4（2分）；1 （2分）
（3）
C.（选修模块3-5）（12分）
（1）BC （4分）
（2）B （4分）
（3）
略
2003年6月1日，长江三峡开始下闸蓄水，到2009年三峡工程最后完工时，水库水面将达到175m高度．为了防洪的需要，在洪水到来前，要开闸放水，把水位降至145m，如图所示．这145m～175m之间的库容称为防洪库容，它有221.5亿m3,这样就能有效地把上游的洪水拦住，大大减轻了下游的防洪压力．如果把1g食盐(NaCl)溶化在221.5m3的水中，平均每升水中含有多少Na离子？(已知NaCl的摩尔质量为M=58.5g/mol)
正确答案
4.6×108个
1g食盐含有的分子数为N=6.0×1023/58.5=1.03×1022(个)，
平均每升水中含有的食盐分子数为n=1.03×1022/(221.5×108×103)=4.6×108(个)．
模块3－3试题
（1）（4分）下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）。
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
正确答案
（1）BCE
A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。
物理学家帕平发明了高压锅,高压锅与普通锅不同,锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧,加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈,所以锅盖与锅体之间不会漏气,在锅盖中间有一排气孔,上面再套上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,这时蒸气就从排气孔向外排出.由于高压锅内的压强大,温度高,食物容易煮烂.若已知排气孔的直径为0.3 cm,外界大气压为1.0×105 Pa,温度为20 ℃,要使高压锅内的温度达到120 ℃,则限压阀的质量应为多少?(g取10 m/s2)
正确答案
0.024 kg
选锅内气体为研究对象,则
初状态:T1="293" K,p1=1.0×105 Pa
末状态:T2="393" K
由查理定律得
p2=
对限压阀受力分析可得
mg=p2S-p1S=(p2-p1)S=(p2-p1)π·
=(1.34×105-1.0×105)×3.14×
下列说法错误的是
正确答案
D
试题分析：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A正确；布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，不是分子本身运动，只是反映分子无规则运动． 布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动．B正确；有了表面张力，雨滴在布上就是形成一个有限厚度的水体，特征尺寸比水分子大很多，也比布的孔隙要大，就不能透过布的孔隙了，故C正确，气体很容易充满容器，是因为分子的热运动，D错误；
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