- 理想气体的状态方程
- 共154题
有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,推动活塞,使注射器内空气柱体积V从初始的20.0 ml变为12.0ml,将5次测量数据依次输入计算机,同时由压强传感器等测得对应的压强值p,计算机屏幕上显示的实验数据如下表所示。
(1)分析表格中各列数据,发现实验结果与气体定律并不相符,其可能的原因是:实验时
(A)外界温度降低了
(B)外界大气压强变大了
(C)推动注射器活塞的动作过快
(D)注射器内气体的压强不够大
(E)手握住注射器大部分管壁
(F)外界空气漏进了注射器内
(2)写出你的分析理由:_________________________________________________;
(3)如果实验操作正确,但每次测得的PV乘积都比实际略小,这是由于______________。
正确答案
(1)C E
(2)PV乘积逐渐增大,表明气体的温度升高
(3)注射器与压强传感器连接部分的少量气体体积未计
解析
略
知识点
(1)关于热学规律,下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
(2)用如图所示的装置测量某种矿物质的密度,操作步骤和实验数据如下:
a.打开阀门K,使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D,使水银面与刻度n对齐;
b.关闭K,向上举D,使水银面达到刻度m处。这时测得B、D两管内水银面高度差h1=19.0cm;
c.打开K,把m=400g的矿物质投入C中,使水银面重新与n对齐,然后关闭K;
d.向上举D,使水银面重新到达刻度m处,这时测得B、D两管内水银面高度差h2=20.6cm。
已知容器C 和管A的总体积为VC=25000px3,求该矿物质的密度。
正确答案
解析
略
知识点
某小组同学利用如图(a)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体,将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部,通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度。
(1)实验中,他们把试管浸在烧杯的冷水中,通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度,每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值,最后得到一组气体的压强和温度的数值。上述操作中错误的是______________________________;
(2)采取了正确的操作后,他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据,计算机绘出的p-t图像分别如图(b)中的1、2、3所示,其中p1为已知量,则图线1的函数表达式为_______________;
(3)图(c)中可能符合上述气体变化过程的图像是( )
正确答案
(1)加入热水后就立即记录压强和温度的数值
(2)
(3)B
解析
略
知识点
(1)如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,ab的延长线过原点,dc平行于纵轴,以下说法正确的是 (填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A 从状态d到c,气体不吸热也不放热
B 从状态c到b,气体放热
C 从状态a到d,气体对外做功
D 从状态b到a,气体吸热
(2)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为(
=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm.
.求:
①活塞的质量;
②物体A的体积.
正确答案
(1)AC
(2)①m=4kg ;②640cm3
解析
(2)①设物体A的体积为ΔV.
=300K,
=1.0×105Pa,
=60×40-ΔV
=330K,
=(1.0×105+)Pa,
=
=360K,
=
,
=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程:
代入数据得:m=4kg
②由状态2到状态3为等压过程:
代入数据得:ΔV=640cm3
知识点
一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC。则通过图像可以判断它们的大小关系是()
正确答案
解析
略
知识点
33.【物理——选修3-3】
(1)(6分)下列说法正确的是:
A.温度是分子平均动能的宏观标志,所以两个物体只要温度相等,那么他们分子的平均速率就相等
B.在自然界能的总量是守恒的,所以不存在能源危机
C.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
D.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
E.质量相同且温度也相同的两种不同理想气体,其内能一定相同
F.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些
(2)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为P0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×10-3m3的理想气体。现在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,使气体的温度变为127℃.求气缸内气体的最终体积和压强。
(1)(6分)下列说法正确的是:
34. 【物理——选修3-4】
(1)(6分)如图所示(甲)为一列简谐横波在t=20秒时的波形图,图(乙)是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )
(2)(9分)如图所示为一玻璃砖,MN垂直NP,一束单色光从MN上的一点A进入玻璃砖后,又从NP上一点B进入空气中,已知入射角和出射角
⑴求玻璃的折射率.
⑵若已知,o≤≤
,求β的最小值.
35. 【物理——选修3-5】
(1)(6分).一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,则下列判断中正确的是( )
(2)(9分)如图2-4-6所示,光滑的水平面上有mA=2kg,mB= mC=1kg的三个物体,用轻弹簧将A与B连接.在A、C两边用力使三个物体靠近,A、B间的弹簧被压缩,弹簧获得弹性势能72 J,然后从静止开始释放,求:
(1)当物体B与C分离时,C的速度是多大?
(2)B、C分离后,弹簧可获得的最大弹性势能为多少?
正确答案
正确答案
正确答案
20.如图所示,A、B两点表示一定质量的某种气体的两个状态。气体自状态A变化到状态B的过程中 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.如图所示,一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B的过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
33.请从33~35题中任选一题作答
33.【物理 选修3-3】
(1)以下说法正确的有( )
A.满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B.从微观角度看,气体的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的
C.为了保存玉米地的水分,可以锄松地面,破坏土壤里的毛细管
D. 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能增大E.熵是物体内分子运动无序程度的量度
(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态 C,其状态变化过程的
p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则:
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?
②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?
③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?
34.【物理——进修3-4】
(1)关于振动和波动,下列说法正确的是( )
A.单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
B.部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现
C.在波的干涉中,振动加强的点位移不一定始终最大
D.各种波均会发生偏振现象
E.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,可以判断该星球正在离我们远去
(2)如图所示,三棱镜截面为等腰三角形,两底角均为30°,高为h。两束频率相同
的单色光垂直于底面射到该棱镜上,经AC、BC —次折射后两束 出射光线交于一点,出射光线间夹角30°。若两束入射光之间 的距离是三角形底边的一半。求:
①三棱镜的折射率;
②两束光在三棱镜中运动的时间之和(不考虑反射)
35.【物理 选修3-5】
(1)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( )
A.太阳内部发生的核反应是热核反应
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小
C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大
D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子
E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线
(2)光滑水平面上A、B两小球向同一方向运动,B在前A在后,已知A的动量为
PA=6kg·m/s,B的质量为mB=4kg,速度为vB=3 m/s,两球发生对心碰撞后,速度同为。求:
① A球的质量;
② 碰撞前后系统动能的损失。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
请在33~35题中任选一题作答
33.【物理——选修3—4】
(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)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的P-T图象如图所示。已知该气体在状态A时的体积为。求:
①该气体在状态C时的体积;
②该气体从状态A到状态B再到状态c的过程中,气体与外界传递的热量
34.【物理——选修3—4】
(1)如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,下列说法正确的是 ( )(填入正确选项前的字母,多选)。
A.该波的频率为50 Hz
B.图示时刻b点速度方向沿y轴正向
C.从图示时刻开始,质点b比质点a先到平衡位置
D.从图示时刻开始,经0.1 s质点a通过的路程为0.4 m
E.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象
F.若该波波源从O点沿x轴正向运动,则在x=2000 m处接收到的波的频率小于50 Hz
(2)如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为求:
①若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角的最小值为多少?
②若要此光束在AD面上发生全反射,角的范围如何?
35.【物理——选修3—5】
(1)关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是( )(填入正确选项前的字母,多选)。
A.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
B.光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.光的干涉现象中,干涉亮条纹所处位置是光子到达几率大的地方
D.氢原子的能级是不连续的,辐射光子的能量也是不连续的
E.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的
(2)两个等大的弹性球m1、m2,用两根长为L的细线分别竖直悬挂,静止时两球恰能接触。若把质量较小的球m1拉开使悬线呈水平状态,然后由静止开始释放,相碰后两球升到同样的高度,求:(1)两球质量大小有何关系?
(2)碰后两球升到多高?
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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