6.(08重庆卷)地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)( )
A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变
C.体积增大,温度降低 D.体积增大,温度不变
答案:C
[解析]:本题考查气体的有关知识,本题为中等难度题目。随着空气团的上升,大气压强也随着减小,那么空气团的体积会增大,空气团对外做功,其内能会减小,因为不计分子势能,所以内能由其温度决定,则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。
5.(08四川卷)下列说法正确的是 ( )
A.物体吸收热量,其温度一定升高
B.热量只能从高温物体向低温物体传递
C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
答案:D
[解析]:由热力学第一定律可知,做功与热传递可以改变物体的内能,D正确;故物体吸收热量时,其内能不一定增大,A错;由热力学第二定律可知,宏观的热现象有方向性,但若通过外界做功,热量也可以从低温物体传到高温物体,B、C错
4.(08天津卷)下列说法正确的是 ( )
A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
答案:D
[解析]:布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,他反映的是液体无规则的运动,所以A错误;没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的B错误,摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C错;温度是分子平均动能的标志,只要温度相同分子的平均动能就相同,物体的内能是势能和动能的总和所以D正确
3.(08北京卷)15.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-1) ( )
A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年
答案:C
[解析]:1 g水的分子个数个,则完成任务所需时间t = =6×1018小时,约为1000年。
2.(08全国卷2)对一定量的气体, 下列说法正确的是 ( )
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈, 气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少
答案:BC
[解析]:气体分子距离远大于分子大小,所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和,A项错;温度是物体分子平均动能的标志,是表示分子热运动剧烈程度的物理量,B项正确;气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的,C项正确;气体膨胀,说明气体对外做功,但不能确定吸、放热情况,故不能确定内能变化情况,D项错。
1.(08全国卷1)已知地球半径约为6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 ( )
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1020 m3 D. 4×1022 m3
答案:B
[解析]:大气压是由大气重量产生的。大气压强p==,带入数据可得地球表面大气质量m=5.2×1018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10-3m3,故地球表面大气体积为V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3,B对。
14.(09·宁夏物理·34)(1)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则
(填入选项前的字母,有填错的不得分) ( C )
A. Pb >Pc,Qab>Qac
B. Pb >Pc,Qab<Qac
C. Pb <Pc,Qab>Qac
D. Pb <Pc,Qab<Qac
(2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到
平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
(i)第二次平衡时氮气的体积;
(ii)水的温度。
解析:
(i)考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为,体积为hS,末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P,由玻意耳定律得
①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1,体积为V;末态的压强为
,体积为
,则
②
③
由玻意耳定律得
④
(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和
,末态体积为
。设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得
⑤
2008年高考题
13.(09·上海物理·21)(12分)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)
解析:(1)插入水银槽后右管内气体:由玻意耳定律得:p0l0S=p(l0-Dh/2)S,
所以p=78cmHg;
(2)插入水银槽后左管压强:p’=p+rgDh=80cmHg,左管内外水银面高度差h1==4cm,中、左管内气体p0l=p’l’,l’=38cm,
左管插入水银槽深度h=l+Dh/2-l’+h1=7cm。
12.(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)
(A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和;
(B)气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变;
(C)功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功;
(D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体;
(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。
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)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,是在此等温过程末氦气的体积。由①式得
②
(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同,即
。这是一等过程 根据盖-吕萨克定律有
③
式中,是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
④
评分参考:本题8分。①至④式各2分。
11.(09·江苏卷物理·12.A)(选修模块3-3)(12分)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是 。(填写选项前的字母)
(A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大
(C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J。
(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数
,取气体分子的平均直径为
,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。
答案:A. (1) D ;(2) 吸收;0.6;0.2;(3) 设气体体积为,液体体积为
,
气体分子数,
(或
)
则 (或
)
解得 (
都算对)
解析:(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小,温度不变,由玻意尔定律知,上升过程中体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间引力减小,温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变,此过程为自发过程,故熵增大。D 项正确。
(2)本题从热力学第一定律入手,抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律,物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,才能保证内能不变。而温度上升的过程,内能增加了0.2J。
(3)微观量的运算,注意从单位制检查运算结论,最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为,液体体积为
,气体分子数
,
(或
)
则 (或
)
解得 (
都算对)
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com