1、第七讲 分子动理论 热和功 气体的性质一、选择题1、下列说法正确的是 （ ）A气体的内能是分子热运动的平均动能和分子间的势能之和；B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；C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增加；D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。2、下面关于分子力的说法中正确的有 （ ）A铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力B水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现
2、为斥力D磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力3、在用油膜法估测分子的大小的实验中，若已知油的摩尔质量为M，密度为，油滴质量为m，油滴在液面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA以上各量均为国际单位，那么 ( )A油滴分子直径 B油滴分子直径C油滴所含分子数 D油滴所含分子数 4、一级方程式赛车在高速行驶时，轮胎常易爆裂而酿成事故，这 是由于 （ ）A赛车引擎排出的废气温度过高。B轮胎与地面剧烈摩擦引起温度升高，使轮胎内气体压强增大。C速度增大时引起轮胎变形。D轮胎经震动体积变小，使轮胎内气体压强增大。5、两端开口的U形管内径均匀，现在向两侧注入水银，将一定质量的理想气体封闭在管中
3、的水平部分，气体及水银柱长度如图所示（单位均为cm），大气压强为76 cmHg，此时气柱温度为15。当气柱温度缓慢地升至327时，左、右两管水银上端面高度差为（设左、右两管足够长，水银不会溢出） （ ）A零。 B2cm。 C6cm 。 D10cm。6、如图所示, 做托里拆利实验时, 管内不慎混入空气, 将水银分隔为上下两段, 玻璃管上端为真空, 现轻弹玻璃管, 使中间空气有一部分进入上端真空中, 则中间气柱压强和下段水银柱高h变化情况分别是 （ ）A减小 变小 B增大 变小 C减小 变大D增大 变大7、两端封闭的U型管竖直放置，管内的左右两段空气柱A、B被一段水银柱隔开，设两部分气体的压强分别
4、为pA和pB，原来的温度分别为TA和TB，水银柱高度差为h，当温度各自升高DTA和DTB时 （ ）（A）若TATB且DTADTB，则h增大（B）若TATB且DTADTB，则h不变（C）若TATB且DTADTB，则pA增大，pB减小（D）若TATB且DTADTB，则DpADpB 8、如图所示，p-T图中，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ab线平行于横坐标轴，bc垂直于横坐标轴，cd的延长线通过原点，下列判断正确的 （ ）A由a到b过程气体不一定对外做功B由b到c过程气体既不吸热也不放热C由c到d过程气体一定吸热D由d到a的过程气体不一定吸热二、填空和实验题9、一定
5、质量的理想气体，由初态温度为T1的状态1作等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则图中状态3的温度T3=_t()p(atm)0227-2733AB10、一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程，在0时气体压强p0=3atm，体积V0=100ml，那么气体在状态A的压强为_atm ，在状态B的体积为 ml。BA11、如图所示，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮软管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A管上方，静止时两管内水银面一样高，A管内水银面到管顶的长度为L cm，B管上方与大气相通，大气压强为HcmHg现固定B管，将A管沿竖直方向
6、缓慢上移一小段距离，则B管内水银面相对管壁将_（填“升高”，“降低”）；如果上移A管直至两管水银面的高度差为hcm，则此过程A管内空气柱长度的变化量为_ cm 12、如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1105Pa，不计活塞的重力若用足够长的时间缓慢压缩，则压缩后气体的压强为_Pa;若以较快的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加_J (活塞的横截面积S=1cm2)13、如图所示，为一种测量（记录）最高温度的温度计的构造示意图，长U形管内
7、盛有水银，左端开口，在右端封闭端内水银面上方有空气。测量时按以下步骤：a.使开口端水银面与管口相平，测得此时初始温度为T1=273K，空气柱长度为 h=25cm；b.把管子加热到最高温度T2，这时管内空气膨胀，从开口端挤出部分水银；c.进行冷却后，温度回到初始温度T1，测得左侧开口弯管内水银面下降了5cm。当时的大气压强为75cmHg，则在冷却到初温后空气柱长度为 _ cm,所测最高温度T2= _ K。 三、计算题14、一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段60mm的水银柱，当管水平放置达到平衡时，闭端空气柱长140mm，开口端空气柱长140mm，如图所示。若将管轻轻倒转后再竖直插入水银
8、槽内，达到平衡时，管中封闭端空气柱A长133mm，如图所示（设大气压强为1.01325105Pa（760mmHg），温度保持不变），求槽中水银进入管中的长度H=？某同学是这样解的:以水平放置作为初态，以竖直插入水银槽后作为末态，分别对A，B两部。分气体应用玻意耳定律对A气体：pAVA=pAVA对于B气体：pBVB=pBVB 因为pB=pA+h=800+60=860(mmHg)则进入玻璃管中的水银柱长H=（lA+lB）-（lA+lB）H=（140+140）-（133+123.72）=23.28（mm）上述解答计算无误，请你判断一下解答过程是否正确？若正确，请说出理由；若认为错误，请说明理由并列式
9、计算。15、如图所示，截面均匀的U形玻璃细管两端都开口，玻璃管足够长，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气柱温度是270C时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm，U形管底边长CD=10cm，AC高为5cm。已知此时的大气压强为75cmHg。（1）若保持气体的温度不变，从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为多少？某同学是这样解的：对AB部分气体，初态p1=100cmHg，V1=15Scm3，末态p2=125cmHg，V2=LScm3，则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm。以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，
10、如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？（2）为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，可以向U形管中再注入一些水银，且改变气体的温度。问：应从哪一侧管口注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？16、如图所示，气缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d。筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体，开始时活塞处于离底部d/2的高度，外界大气压强为1l05Pa，温度为27，现对气体加热。求：(1)气体温度达到127，活塞离底部的高度；(2)气体温度达到387时，活塞离底部的高度和气体的压强； (3)在右图中画出整个过程的PT图线。T (K)0 300 6001.51.00.
11、50P(105 Pa)第七讲 分子动理论 热和功 气体的性质参考答案：一、选择题1ABD 2AB 3BC 4B 5B 6B 7AD 8D二、填空和实验题9、 10、5.49 183 11、升高 hL/(H-h) 12、p=2105Pa U=9J 13、26.03 359.3K(或358.8K)三、计算题14、解：错误，因为在玻璃管竖直倒立的过程中，当其还未插入水银槽内时，水银受重力作用要下降，故封闭端空气柱变长，开口端空气柱变短，说明开口端有空气溢出，即B部分气体质量减少（不是定质量）。把全过程分为两个过程看待。第一个过程：从水平到竖直尚未插入对A气体：pAVA=pAVA对B气体：lB=(14
12、02-152)=128(mm) pB=p0=760(mm)第二个过程：当玻璃管插入水银槽后对A气体：pAVA=pAVA可以求得pB=（800+60）=860（mmHg）对B气体；初态为竖直尚未插入，未态为已经插入后pBVB=pBVB所以，水银进入管中的水银长度为：H=(1402-133-133)=34(mm)15、（1）不正确。 因为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱。故末状态的压强不为125cmHg。 已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；p2=（75+45）cmHg=120 cmHg，V2=l2S p1 V1= p2 V2得 L2=12.5cm （2）由水银柱的平衡条件可知向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间。 这时空气柱的压强为p3=（75+50）cmHg=125 cmHg 由查理定律 得 T3=375K 16 、解：P1=1105pa T1=300K V1=sd/2 T2=400K V2=Sh(1)等压变化：(2分) h=2d/3 (2)若活塞恰好到达顶部时, P3=P1 V3=Sd T3=600K660K 接着是等容变化： V3=V4 T4=660K P4=1.1105paT (K)0 300 6001.51.00.50P(105 Pa)（3）图线如图
