- 气体的实验定律
- 共50题
如图所示，一定质量的理想的气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动，开始时气柱高度为h，若在活塞上放上一个质量为m的砝码，再次平衡后气柱高度变为
20.活塞的质量
21.大气压强
正确答案
解析
设大气压强为P0，活塞的质量为M，
根据玻意耳定律，有：
解得：
考查方向
解题思路
气缸内壁导热良好，故封闭气体做等温变化，根据玻意而定律列式求解
易错点
利用活塞根据平衡求解封闭气体的压强，然后根据玻意而定律列式求解
正确答案
解析
设大气压强为P0，活塞的质量为M，
根据玻意耳定律，有：
解得：
考查方向
解题思路
气缸内壁导热良好，故封闭气体做等温变化，根据玻意而定律列式求解
易错点
利用活塞根据平衡求解封闭气体的压强，然后根据玻意而定律列式求解
12.如图，粗细均与的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则（ ）
Ah=H
Bh<
Ch=
D
正确答案
知识点
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分.
材料A.[选修3−3]（
（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 ▲ .[来源:Zxxk.Com]A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽[来源:学科网]（2）如题12A−1图所示，在斯特林循环的p−V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成
（3）如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.
材料B.[选修3—4]
（1）一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是__△___.A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30mB.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
（2）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束
（3）在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距
材料C.[选修3-5]
（1）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是▲ .A.
（2）已知光速为c,普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为▲ .用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为▲.
（3）几种金属的溢出功W0见下表：
由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-6 m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s.
正确答案
AC 不变① 8J B 频率 C 1.178×10–2 m A 
知识点
29.（8分）某同学制作了一个结构如图A.所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图B.所示（实验中大气压强不变）。
（1）管内水银柱长度为m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为 K。
（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。
（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将（选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。
正确答案
29.（1）0.1；360 （2）减小（3）偏低
知识点
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．
[选修3 – 3]（请回答17-19题）
[选修3 – 4]（请回答20-22题）
[选修3 – 5]（请回答23-25题）
17.对下列几种固体物质的认识，正确的有 ________
18.在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保持作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
19.给某包装袋充入氮后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L．请通过计算判断该包装袋是否漏气．
20.一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则该鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 ________
21.用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _______倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时 ________（选填“容易”或“不容易”）发生衍射．
22.人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所示，光线射一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点．已知光线的入射角为30°，OA = 5cm，AB = 20c——BP = 12cm，求该人造树脂的折射率n．
23.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 __________
24.核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电．
25.取质子的质量mp = 1.6726×10 – 27kg，中子的质量mn = 1.6749×10 – 27kg，α粒子的质量mα = 6.6467×10 – 27kg，光速c = 3.0×108m/s．请计算α粒子的结合能．（计算结果保留两位有效数字）
正确答案
解析
晶体是有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列，食盐是晶体。只是与前面的条件没有构成必然关系
蜂蜡是非晶体
考查方向
解题思路
晶体与非晶体的认识
易错点
晶体与非晶体的区别
正确答案
（2）增大 不变
解析
加压测试过程中，气体的压强变大，故包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力变大，由热力学第一定律得包装袋内氮气的内能不变
考查方向
解题思路
加压测试时，由热力学第一定律分析
易错点
氮气的内能不变
正确答案
若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0 = p1V1
代入数据解得V1 = 0.5L
因为0.45L < 0.5L，故包装袋漏气．
解析
由等温过程得p0V0 = p1V1
代入数据解得V1 = 0.5L，对比0.45分析
考查方向
解题思路
在室温下，说明气体是等温过程，即PV一定。求解应该得到的气体体积对比实际气体体积分析
易错点
不变量
正确答案
解析
波在水中的传播速度不变，但是反射后相对距离靠近，故频率变高
考查方向
解题思路
波速与频率的决定因素
易错点
频率变高
正确答案
（2）1.5 不容易
解析
波长=波速/频率计算倍率，由于超声波的波长较短，不容易跨过结石，故不容易发生衍射
考查方向
解题思路
波长、波速、频率关系、衍射定义分析
易错点
超声波不容易发生衍射
正确答案
（3）设折射角为γ，则折射定律sin30° = nsinγ
由几何关系可知sinγ = ，且OP =
代入数据解得n = （或n ≈ 1.5）
解析
由折射定律sin30° = nsinγ和几何关系分析计算
考查方向
解题思路
折射定律、几何关系
易错点
折射角
正确答案
解析
黑体辐射的实验规律是证明光的粒子性的基本实验！因为它不能用光的波动性解释，在解释这个实验的过程中发现了光的粒子性
德布罗意波长λ=h/P，质子和电子的质量不同，故动量不同，德布罗意波长λ不同
考查方向
解题思路
光电效应、黑体辐射、德布罗意波长
易错点
原理物理的实验现象分析
正确答案
（2）3 大于
解析
写出衰变方程：
考查方向
解题思路
由方程两边两个守恒分析即可
易错点
中子个数
正确答案
（3）组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm = (2mp + 2mn) - mα
结合能ΔE =Δmc2
代入数据得ΔE = 4.3×10 – 12J
解析
同理写出核反应方程，有质能亏损计算释放能量
考查方向
解题思路
核反应方程与质能亏损计算
易错点
结合能的计算
24．两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B，中间用一段水银隔开，当水平放置且处于平衡时，温度均为27℃，如图a所示．现先将玻璃管缓慢转至竖直方向（A在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如图b所示，气体最终达到稳定状态，则稳定后与图a中的状态相比，气体A的长度_____________（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若图a中A、B空气柱的长度分别为LA=20cm，LB=10cm，它们的压强均为75cmHg，水银柱长为L=25cm，则最终两部分气体A、B的体积之比VA：VB=_____________．
正确答案
减小，3：2
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
30．如图所示，竖直放置、开口向上的圆柱形气缸内有a、b两个质量均为m的活塞，可以沿气缸壁无摩擦上、下滑动．a是等厚活塞，b是楔形活塞，其上表面与水平面夹角θ．两活塞现封闭着初始温度T0的A、B两部分气体并保持静止，此时A气体体积VA=2V0，B气体体积VB=V0．已知图中气缸横截面积S，外界大气压p0．
求：
（1）此时A、B两部分气体的压强？
（2）缓慢升高A、B两部分气体温度，求温度升高△T过程中，a活塞移动的距离？
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
8．如图所示，一气缸固定在水平地面上，质量为1 kg的重物P通过滑轮与活塞相连，活塞下面封闭有温度为27°C的理想气体，已知大气压强为1.0×105 Pa，活塞面积为10 cm2，活塞离汽缸底的高度为30 cm，不计活塞重及一切摩擦，当气体温度升高到177°C时（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
17．粗细均匀的细直玻璃管，上端封闭，竖直插入一大汞槽中．管内封有一定质量的理想气体，玻璃管上端离开汞槽液面的高度为H，汞柱高度为h，如图所示．保持玻璃管上端离开汞槽液面的高度H不变，而使玻璃管发生倾斜(没有气体溢出)，则（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
31．一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个支口与U形管相连，支口离气缸底部的高度为70cm，支口内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃，U形管内水银面的高度差h1为5cm，大气压强p0＝1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ＝13.6×103kg/m3。
求：
（1）活塞的重力
（2）现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体的温度升高到37℃时，U形管内水银面的高度差变为多少？
（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少时，U形管内的水银面变为一样高？
正确答案
（1）p0＋
G活塞=ρghS=13.6×103×10×0.05×0.01N=68(N)
（2）因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体作等容变化。
由
h2=0.134m
（3）气体温度下降时，气体的体积会减小，当活塞向下移动到支口下方时，U形管的两臂均与大气相通，两侧液面变为一样高，在此之前气缸内的气体作等压变化。
根据
t3= -1.75℃
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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