8.气体的状态参量的关系:对一定质量的理想气体(实际气体在常温下可视为理想气体).气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关. [例题解析] 例1 对于分子动理论和物体内能的理解.下列说法正确的是 ( ) A.温度高的物体内能不一定大.但分子平均动能一定大 B.理想气体在等温变化时.内能不改变.因而与外界不发生热交换 C.布朗运动是液体分子的运动.它说明分子永不停息地做无规则运动 D.扩散现象说明分子间存在斥力 解析:温度越高.分子平均动能越大.但内能不仅与动能有关.还和分子势能有关,对理想气体.温度不变.其内能不变.由热力学第一定律知.仍可以和外界发生热交换,布朗运动不是液体分子的运动.而是固体颗粒的运动.它液体分子的无规则的运动的反应,扩散现象说明分子是永不停息的运动.不能说明分子间是否存在斥力.正确答案是A. 点拨:分子动理论是高考常考的内容.对此要求也较低.只需要正确理解实验结论.并能准确的表述即可. 例2从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 ( ) A.氧气的密度和阿伏加德罗常数 B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D.氧气分子的体积和氧气分子的质量 解析:由氧气分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得氧气的摩尔质量故C选项正确.其他选项都不正确. 点拨:与阿伏加德罗常数有关问题分析中.只要注意微观量与宏观量之间的联系是很容易正确求解的. 例3 如图所示.甲分子固定在坐标原点O.乙分子位于轴上.甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.>0表示斥力.<0表示引力. a.b.c.d为轴上四个特定的位置.现把乙分子从处静止释放.则( ) A.乙分子从到做加速运动.由到做减速运动 B.乙分子由到做加速运动.到达时速度最大 C.乙分子由到的过程中.两分子间的分子势能一直增加 D.乙分子由到的过程中.两分子间的分子势能一直增加 解析:乙分子从a到d一直做加速运动.分子力做正功.分子势能减小.c到d做减速运动.分子力做负功.分子势能增大.在c点时速度最大,所以正确选项是B. 点拨:对F-x图像中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因.而“图像问题 是近年高考的一个热点.这在复习中要引起重视.分子势能的变化与分子力做功有关.这与重力势能的变化与重力做功有关完全类似. 例4 封闭在气缸内一定质量的气体.如果保持气体体积不变.当温度升高时.以下说法正确的是( ) A.气体的密度增大 B.气体的压强增大 C.气体分子的平均动能减小 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 解析:由知.当气体体积不变.当温度升高时.气体压强必然变大而密度保持不变,气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关.气体体积不变而压强增大时.单位体积的分子数不变.但温度升高.分子平均动能变大.气体分子与器壁碰撞更加频繁.所以正确选项是B D. 点拨:对于一定质量的气体.状态参量满足.从微观来看.气体的压强由单位体积的分子数和分子的平均动能决定. 例5 固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体.气体分子之间的相互作用可以忽略.假设气缸壁的导热性能很好.环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动.如图所示.则在拉动活塞的过程中.关于气缸内气体的下列结论.其中正确的是 A.气体对外做功.气体内能不变 B.气体对外做功.气体内能减小 C.外界对气体做功.气体内能不变 D.气体从外界吸热.气体压强减小 解析:气体分子之间的相互作用可以忽略表明不计分子势能.气缸壁的导热性能很好.环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动气体温度不变.气体的内能不变.但气体膨胀对外做功.由知.气体一定吸收热量,由知.气体温度不变.体积变大.压强必然变小.所以正确选项是A D. 点拨:对气体内能的变化分析时应当注意题干中的描述.“缓慢 往往表明温度不变.“体积不变 说明气体不对外做功.外界也不对气体做功.“绝热 指不发生热传递.“理想气体 意味着忽略分子势能. 例6 如图所示.质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内.活塞与气缸壁之间无摩擦.态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态.态是气缸从容器中移出后.在室温中达到的平衡状态.气体从态变化到态的过程中大气压强保持不变.若忽略气体分子之间的势能.下列说法中正确的是 ( ) A.与态相比.态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B.与态相比.态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C.在相同时间内..两态的气体分子对活塞的冲量相等 D.从态到态.气体的内能增加.外界对气体做功.气体向 外界释放了热量 解析:设单位时间内撞击活塞的分子个数为N.分子的平均运动速率为.活塞面积为S.气体压强为.在时间内气体分子对活塞的冲量为.在单位时间内冲量不变.故C正确.设时间内动量变化量 (为等效正碰系数).由动量定理:则.气体由到的过程中.温度升高.增大.在...一定的情况下减小.故A正确. 点拨:是属于综合性较强的试题.本题巧妙设置情景.考查了气体压强的概念.热力学第一定律和冲量的概念.在注意知识之间的联系的同时必须具有一定综合分析问题的能力. [专题训练与高考预测] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(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)一定质量理想气体的p-V图象如图所示,其中ab为等容过程,bc为等压过程,ca为等温过程,已知气体在状态a时的温度Ta=600K,在状态b时的体积Vb=11.2L,则:气体在状态c时的体积Vc=____L;气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q____W.(填“大于”、“小于”、“等于”)

(3)水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10?2kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol?1,求:1cm3的水中有多少个水分子?(结果保留一位有效数字.)
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是_________.
A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由光的衍射造成的
B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C.狭义相对论认为:光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变.
D.在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时,以减小实验误差
(2)如图所示,一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知OA,该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角β=___________;若换用一束紫光同样从A点射向该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置__________(填“偏左”、“偏右”或“不变”).

(3)一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T=2s,t=0时刻的波形如图所示.此刻,波刚好传到x=6m处,求:质点a平衡位置的坐标x=10m处的质点,经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动?

C.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是(      )
A.比结合能越小,原子核越稳定
B.一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子
C.在光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光强无关,只随入射光频率的增大而增大
D.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
(2)发生衰变有多种可能性.其中的一种可能是,先衰变成,再经一次衰变变成(X代表某种元素),或再经一次衰变变成最后都衰变成,衰变路径如图所示,则由图可知:①②③④四个过程中________是α衰变;______是β衰变.

(3)如图所示,车厢的质量为M,长度为L,静止在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?

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(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)一定质量理想气体的p-V图象如图所示,其中ab为等容过程,bc为等压过程,ca为等温过程,已知气体在状态a时的温度Ta=600K,在状态b时的体积Vb=11.2L,则:气体在状态c时的体积Vc=____L;气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q____W.(填“大于”、“小于”、“等于”)

(3)水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10?2kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol?1,求:1cm3的水中有多少个水分子?(结果保留一位有效数字.)

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法中正确的是_________.

A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由光的衍射造成的

B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场

C.狭义相对论认为:光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变.

D.在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时,以减小实验误差

(2)如图所示,一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知OA,该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角β=___________;若换用一束紫光同样从A点射向该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置__________(填“偏左”、“偏右”或“不变”).

(3)一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T=2s,t=0时刻的波形如图所示.此刻,波刚好传到x=6m处,求:质点a平衡位置的坐标x=10m处的质点,经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动?

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法中正确的是(      )

A.比结合能越小,原子核越稳定

B.一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子

C.在光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光强无关,只随入射光频率的增大而增大

D.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动

(2)发生衰变有多种可能性.其中的一种可能是,先衰变成,再经一次衰变变成(X代表某种元素),或再经一次衰变变成最后都衰变成,衰变路径如图所示,则由图可知:①②③④四个过程中________是α衰变;______是β衰变.

(3)如图所示,车厢的质量为M,长度为L,静止在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?

 

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(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)一定质量理想气体的p-V图象如图所示,其中ab为等容过程,bc为等压过程,ca为等温过程,已知气体在状态a时的温度Ta=600K,在状态b时的体积Vb=11.2L,则:气体在状态c时的体积Vc=____L;气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q____W.(填“大于”、“小于”、“等于”)

(3)水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10?2kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol?1,求:1cm3的水中有多少个水分子?(结果保留一位有效数字.)
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是_________.
A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由光的衍射造成的
B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C.狭义相对论认为:光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变.
D.在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时,以减小实验误差
(2)如图所示,一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知OA,该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角β=___________;若换用一束紫光同样从A点射向该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置__________(填“偏左”、“偏右”或“不变”).

(3)一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T=2s,t=0时刻的波形如图所示.此刻,波刚好传到x=6m处,求:质点a平衡位置的坐标x=10m处的质点,经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动?

C.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是(      )
A.比结合能越小,原子核越稳定
B.一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子
C.在光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光强无关,只随入射光频率的增大而增大
D.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
(2)发生衰变有多种可能性.其中的一种可能是,先衰变成,再经一次衰变变成(X代表某种元素),或再经一次衰变变成最后都衰变成,衰变路径如图所示,则由图可知:①②③④四个过程中________是α衰变;______是β衰变.

(3)如图所示,车厢的质量为M,长度为L,静止在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?

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精英家教网(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)
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA
(1)由状态A变到状态D过程中
 

A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
(2)在上述过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则气体
 
(选“吸收”或“放出”)热量
 
J.
(3)在状态D,该气体的密度为ρ,体积为2V0,则状态D的温度为多少?该气体的分子数为多少?
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
 

A.X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线精英家教网
D.爱因斯坦狭义相对论指出:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
(2)如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,棱镜材料的折射率n=
3
.在此截面所在的平面内,空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜,经折射射到AB边.光线从AC边进入棱镜时的折射角为
 
,试判断光线能否从AB边射出,
 
(填“能”或“不能”).
(3)一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播,P、Q两点相距1m.甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象,如图所示,如果波长λ>1m,则波的传播速度为多少?
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C.(选修模块3-5)
(1)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,已知铝核的质量是质子的27倍,硅核的质量是质子的28倍,则下列判断中正确的是
 

A.核反应方程为1327Al+11H→1428Si
B.核反应方程为1327Al+01n→1428Si
C.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向跟质子的初速度方向一致
D.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向跟质子的初速度方向一致
(2)目前,日本的“核危机”引起了全世界的瞩目,核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害.三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是
 

A.α射线,β射线,γ射线
B.β射线,α射线,γ射线
C.γ射线,α射线,β射线
D.γ射线,β射线,α射线
(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核(11H)结合成1个氦核(24He),同时释放出正电子(10e).已知氢核的质量为mP,氦核的质量为mα,正电子的质量为me,真空中光速为c.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能.

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(1)对于分子动理论和物体的内能理解,下列说法正确的是
A.液体表面的分子间距较大,所以表现为引力,液体表面有收缩的趋势
B.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
C.理想气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强也一定增大
D.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
(2)如图所示P-V图,一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420J同时膨胀对外做功300J.当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200J,求此过程中气体____________(填“吸收”或“放出”)热量为_________J
(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字)

12-2.(12分)(供选学3-4模块的考生做)
(1)以下是有关波动和相对论内容的若干叙述,其中正确的有(        )
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T.

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同步练习册答案