18.(2009)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的(
(A)温度和体积 (C)温度和压强
(B)体积和压强 (D)压强和温度
B A )
19.(2009)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为?VA、?VB,压强变化量为?pA、?pB,对液面压力的变化量为?FA、?FB,则(
(A)水银柱向上移动了一段距离 (C)?pA>?pB
(D)?FA=?FB
)
(B)?VA<?VB
20.(2009)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求:
(1)稳定后右管内的气体压强p;
(2)左管A端插入水银槽的深度h。(大气压强p0=76cmHg)
B A
第六单元 分子动理论 气体的性质答案
1.(1)U形管两端均开口,所以两竖直管内水银面高度应相同,即右边竖直管内水银柱高度为
1 h0?2(厘米) ○右边水平管内水银柱长度为 14-t0-2=4(厘米) 右边水银柱总长是
4+2=6(厘米) ○2
(2)左边的水银全部进入竖直管内时,两竖直管内水银面高度均为 3 h1?4(厘米) ○
此时,右边水平管内水银柱长度为2厘米,所以空气柱长为 4 l1=14-2=12(厘米) ○
(p0?h0)l0(P0?h1)l1 ○5 ?T0T1?T1?T0(P0?h1)l180?126 ?273??420(开) ○
(P0?h0)l078?8(3)设温度为T2?490开时,空气柱长为l2 等压过程
I1I27 ? ○
T1T2l1128 ?490??14(厘米) ○
T1420?l2?T2其中有2厘米进入左边竖直管内
∴右管内水银面高度为h1?4(厘米) ○9 左管内水银上表面高度为h2?4?2?6(厘米) ○10 评分标准:全题12分。
(1)3分,正确得出结果○2,得3分,仅得出○1式,得1分。
(2)5分,正确得出○4式,得2分,仅得出○3式,得1分,正确得出○6式,得3分,仅得出○5式,得2分。
(3)4分,正确得出○8式,得2分,仅写出○7式,得1分,得出○9式、10式,各1分。 ○2.解:(1)开始时,PA0=2大气压,VA0=V0/3 打开阀门,A室气体等温变化,pA=l大气压,体积VA pA0VA0=pAVA ①
②
(2)从T0=300K升到T,体积为V0,压强为PA,等压过程
③
T1=400K<450K,pA1=pA=p0,水银柱的高度差为0 从T=450K升高到T2=540K等容过程,
④
=1.2大气压 ⑤
T2=540K时,水银高度差为15.2cm
评分标准:全题12分.第(1)小题4分,第(2)小题8分.其中 (1)得出①、②各得2分。
(2)得出③式,得3分;结果正确,得三分。 得出④、⑤式,各得1分;结果正确,得2分。 3.AC
4.设A的体积为V,T1=300K,T2=330K,S=0.2m,h1=0.6m, ?h2=0.6+0.05=0.65m,
?等压变化 (h1S-V/T1)=(h2S-V)/T2, ?(h1S-V)T2=(h2S-V)T1, ?即V=((h1T2-h2T1)/(T2-T1))S
=((0.6×330-0.65×300)/(330-300))×0.2=0.02m. 5.8.7×10,6613(数值在6550到6650范围内均可) 6. 设状态3的温度为T
4
3
2
1-3为等压过程 (1)
3-2为等容过程 (2)
消去T即得 (3)
7.在确定方向上原子有规律地排列
在不同方向上原子的排列规律一般不同 原子排列具有一定对称性等
8.(1)玻璃管内的空气作等温变化
(p0?pgH1)l1?(p0?pgH2)l2 ①
?l2?p0?pgH1l1 ②
p0?pgH275?50?0.06?0.10(m) ③
75?60(2)设水银槽内水银面下降?x,水银体积不变
?S1?H?S2?x ④
???x?S1(H2?H1) ⑤ S21?(0.60?0.50)?0.02(m) ⑥ 5p0V0?p1V1
9.(1)在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变
① V02.0?10?3由①式解得 p1? p0??1.0?105Pa?2.0?105Pa ?3V11.0?10在缓慢加热到127℃的过程中压强保持不变
②
V1V2? T0T2由③式解得 V2?(2)如图所示
评分标准:
3.0 2.0 1.0 0 0 ③
T2273?127V1??1.0?10?3m3?1.47?10?3m3 T0273p(×105Pa) ④
1.0 2.0 3.0 V(×10-3m3)
本题共10分.得出①式得3分,得出②式得1分,得出③式得3分,得出④式得1分;正确画出p—V图得2分(未表明过程方向扣1分).
10.B
11.(10分)
(1)气体从状态 I 到状态 II 的变化符合理想气体状态方程
p1V1p2V2
= T1T2
①
p1V1T21×105×V0×(273 + 57)5
由①式 p2 = = = 1.65×10 (Pa) ②
V2T12
(273 + 27) × V0
3
(2)气体从状态 II 到状态 III 的变化为等温过程
p2V2 = p3V3
25
1.65×10× V0
3p2V25
由③式 p3 = = = 1.1×10 (Pa)
③
V3V0
④
评分标准:本题共10分。第(1)小题5分,得出①式2分,得出②式3分;第(2)小题5分,得
出③式2分,得出④式3分。
12.(10分)
(1)气体从状态 I 到状态 II 的变化符合理想气体状态方程
p1V1p2V2
= T1T2
①
p1V1T21.0×105×3.0×10-3 ×320-33
由①式 V2 = = = 2.0×10 (m) ② 5p2T11.6×10×300
(2)气体从状态 II 到状态 III 的变化为等温过程
p2V2 = p3V3
p2V21.6×105×2.0×10-3-33
由③式 V3 = = = 4.0×10 (m) 4
p38.0×10
③ ④
评分标准:本题共10分。第(1)小题5分,得出①式2分,得出②式3分;第(2)小题5分,得出③式2分,得出④式3分。 13、A、C、D
0.9p0p0
14.(1) = ,TB=333K, 297TB
0.9p0p(2) = ,p=1.1p0,
297399.3(3)图略。
15. , 16、A、C、D 17.2.01-2.83atm 18、A 19、AC 20.(1)插入水银槽后右管内气体:p0l0=p(l0-?h/2),p=78cmHg, (2)插入水银槽后左管压强:p’=p+?g?h=80cmHg,左管内外水银面高度差h1=
VSMNAp’-p0
=4cm,?g中、左管内气体p0l=p’l’,l’=38cm,左管插入水银槽深度h=l+?h/2-l’+h1=7cm,