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气体的等容变化和等压变化试题及答案-高中物理-云返教育
(2013?德州二模)一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置,左端封闭,右端(足够长)开口向上,左端封有一定质量的理想气体,初始状态左右两管水银面相平,如图所示.封闭气体的温度为27℃,大气压强为75cmHg.求:
①若沿右侧管壁缓慢加入5cm长的水银柱并与下方的水银合为一体,为使封闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?
②此过程封闭气体分子的平均动能
(选填“增大”或“减小”),气体将
(选填“吸热”或“放热”)
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类型:
填空题
难度系数:
中
压强为P,温度为t℃的一定质量的某种气体,保持其体积不变,使其压强变为原来的
1
n
倍,则温度变为
℃.
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类型:
填空题
难度系数:
中
(2013?烟台二模)如图所示,用弹簧竖直悬挂一气缸,使气缸悬空静止.已知活塞与气缸间无摩擦,缸壁导热性能良好.环境温度为T,活塞与筒底间的距离为h,当温度升高△T时,活塞尚未到达气缸顶部,求:
①活塞与筒底间的距离的变化量;
②此过程中气体对外界
(填“做正功”、“做负功或“不做功”),气体的内能
(填“增大”、“减小”或“不变”).
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填空题
难度系数:
中
如图1为“研究一定质量气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体,并与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管
(填“向上”或“向下”)缓慢移动,直至
.
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量.则根据测量数据作出的图线应是图2中的:
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填空题
难度系数:
中
如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内.开始时,B、C内的水银面等高.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管
(填“向上”或“向下”)移动,直至
.
(2)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示B管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线(如图2)是
.
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填空题
难度系数:
中
(2000?安徽)利用“验证玻意耳--马略特定律”的实验装置来验证查理定律.
(一)为了完成这个实验,除了图中给出的器材外,还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和
.
(二)必须进行的实验步骤有:
(1)用托盘天平称出活塞和框架的质量M,用气压计读出实验室中的大气压强P0,按图安装器材,在框架两侧挂上钩码,使注射器的下半部分位于量杯之中,往量杯中加入适量的凉水,使注射器内的空气柱位于水面之下,过几分钟后,记下钩码的质量和活塞下面的位置,同时
.
(2)在量杯中加热水,过几分钟后在框架两侧挂适当质量的钩码,记下钩码的质量.同时
.
(3)把步骤2重复4次.
(三)可用作图法来验证查理定律是否成立,该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是
纵坐标所代表的物理量及其单位是
.
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填空题
难度系数:
中
(2002?上海)有一组同学对温度计进行专题研究.他们通过查阅资料得知十七世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为,一麦杆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究“伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h.然后进行实验研究:
(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示
温度(℃)
17
19
21
23
25
27
h (cm)
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
△h=h
n-1
-h
n
5.1
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:
①当温度升高时,管内水柱高度h将
(填:变大,变小,不变);
②水柱高度h随温度的变化而
(填:均匀,不均匀)变化;试从理论上分析并证明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压):
.
(2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:
①
;
②
.
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类型:
填空题
难度系数:
中
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1×l0
5
帕,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.
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解答题
难度系数:
中
利用“验证玻意耳--马略特定律”的实验装置来验证查理定律.
(一)为了完成这个实验,除了图中给出的器材外,还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和
.
(二)必须进行的实验步骤有:
(1)用托盘天平称出活塞和框架的质量M,用气压计读出实验室中的大气压强P0,按图安装器材,在框架两侧挂上钩码,使注射器的下半部分位于量杯之中,往量杯中加入适量的凉水,使注射器内的空气柱位于水面之下,过几分钟后,记下钩码的质量和活塞下面的位置,同时
.
(2)在量杯中加热水,过几分钟后在框架两侧挂适当质量的钩码,记下钩码的质量.同时
.
(3)把步骤2重复4次.
(三)可用作图法来验证查理定律是否成立,该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是
纵坐标所代表的物理量及其单位是
.
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解答题
难度系数:
中
如图所示,长为1米,一端开口一端封闭的均匀直玻璃管,开口向上竖直放置时,一段长为15厘米的水银柱封闭了一段长65厘米的气柱,温度为-13℃,大气压强P
=75厘米水银柱.
(1)保持玻璃管竖直开口向上,加热使水银与管口平齐,则至少要将气体加热到多少℃?
(2)若保持温度为-13℃,将玻璃管在竖直面内缓慢地顺时针旋转240°角,求最终管内气柱长为多少?
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解答题
难度系数:
中
某学校科技兴趣小组,利用废旧物品制作了一个简易气温计:在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱,接口处用蜡密封,将酒瓶水平放置,如图所示.已知:该装置密封气体的体积为560cm
3
,玻璃管内部横截面积为0.5cm
2
,瓶口外的有效长度为48cm.当气温为7℃时,水银柱刚好处在瓶口位置.
(1)求该气温计能测量的最高气温.
(2)假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收3.2J热量,问在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为1×10
5
Pa)
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解答题
难度系数:
中
某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,在实验后计算机屏幕显示了如下P-T图象(实线部分),已知在A状态气体体积为V.
(1)试求实验过程中,当气体温度保持T
的情况下,气体体积在什么范围内变化?
(2)试分析说明在气体状态由B变化至C的过程中是吸热还是放热?
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解答题
难度系数:
中
(2013?德州一模)如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体,活塞与气缸间无摩擦,气缸开口向上.开始气缸所处的环境温度为87℃,活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27℃,则:
①此时活塞距气缸底部距离为多少?
②此过程中气体内能
(填“增大”或“减小”),气体将
(填“吸热”或者“放热”).
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填空题
难度系数:
中
为了测量大米的密度,某同学实验过程如下:
(1)取适量的大米,用天平测出其质量,然后将大米装入注射器内;
(2)缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V
1
,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P
1
;
(3)重复步骤(2),记录活塞在另一位置的刻度V
2
和读取相应的气体的压强P
2
;
(4)根据记录的数据,算出大米的密度.
次数
物理量12P/10
5
Pa1.601.78V/10
-5
m
3
1.371.27①如果测得这些大米的质量为6.46×10
-3
kg,则大米的密度为
kg/m
3
.
(结果取二位有效数字).
②为了减小实验误差,在上述实验过程中,应做怎样改进?
③请设想可能影响实验结果的一个问题.
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解答题
难度系数:
中
高压锅的锅盖密封性能良好,盖上有一个排气孔,上面倒压一个限压阀(如图所示),利用其重力将排气孔压住,加热时,当锅内气体超过一定压强时会把限压阀顶起,排掉部分气体后限压阀又落回,这样锅内就能保持一个相对稳定的高气压.
p(×10
5
Pa)1.01.41.82.22.63.0t (℃)100110120130140150水的沸点与压强有关,某学校科技小组对水的沸点与压强的关系作了研究得到如下数据,请你根据实验数据得出水沸点t与压强p的函数关系:t=
.
有一个高压锅,它的排气孔直径为D=0.3cm,大气压强为1.0×10
5
Pa,高压锅内最高水温为139℃,则限压阀的质量为
kg.
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解答题
难度系数:
中
某学校科技兴趣小组,利用废旧物品制作了一个简易气温计:在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱,接口处用蜡密封,将酒瓶水平放置,如图15所示.已知:该装置密封气体的体积为480cm
3
,玻璃管内部横截面积为0.4cm
2
,瓶口外的有效长度为48cm.当气温为7°C时,水银柱刚好处在瓶口位置.
(1)求该气温计能测量的最高气温.
(2)假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收3J热量,问在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为1×l0
5
Pa)
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解答题
难度系数:
中
(选做题B)请回答下列有关DIS实验“研究气体的压强的关系”的问题.
(1)如图所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系.实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接读出,气体的压强是由图中
传感器等计算机辅助系统得到.
(2)完成本实验的基本要求是
(A)在等温条件下操作.
(B)封闭气体的容器密封良好.
(C)必须弄清所封闭气体的质量.
(D)气体的压强和体积必须用国际单位.
(3)某同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0ml减为12.0ml.实验共测五次,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值.实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
序号V(m1)p(×10
5
Pa)pV120.01.001 020.020218.01.095 219.714316.01.231 319.701414.01.403 019.642512.01.635 119.621仔细观察不难发现,pV一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是
(A)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大.
(B)实验时环境温度增大了.
(C)实验时外界大气压强发生了变化.
(D)实验时注射器的空气向外发生了泄漏.
(4)根据你在第(3)题中的选择,为了减小误差,你应当采取的措施是:
.
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解答题
难度系数:
中
(选修模块3-3)
(1)以下说法正确的是
.
A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力
B.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大
C.悬浮在液体中的微粒足够小,来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则
D.在液体表面任意一条线的两侧,相互之间的作用力是斥力,它的作用是使液体表面绷紧
(2)如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置,气体的压强可从仪表上读出,一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内,从刻度尺上可读出空气柱的长度.实验过程中气体压缩太快会使气体温度
(选填“升高”、“不变”或“降低”).实验中气体向外漏气,测得气体的体积与压强的乘积
(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)若以μ表示水的摩尔质量,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,N
A
为阿伏加德罗常数,求每个水分子的质量和标准状态下水蒸气的摩尔体积.
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难度系数:
中
某同学在做“验证温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,实验过程为:缓慢推动注射器活塞,记录下了一组气体体积值,并同时由连接计算机的压强传感器测得对应体积的压强值,将数据输入计算机处理后,得到了V-1/p关系图线.第一次实验得到图线a,如图所示.该同学检查了装置以后,没有找到误差原因,于是又重新进行了第二次和第三次实验,结果分别得到图线b和图线c.(设实验过程中,环境温度没有变化)
(1)根据图线a和b分析,第一次实验和第二次实验得到的图线不同,其可能的原因是
(A)两次实验记录的数据不同,
(B)两次实验封闭的气体质量不同,
(C)两次实验注射器活塞与筒壁间的摩擦力不同,
(D)两次实验时外界大气压不同.
(2)图线c出现了一小段曲线,产生这一现象的可能原因是:
.
(3)根据图线a、b、c,试分析造成三次实验图线都不过原点且交于纵坐标上同一点的可能原因是:
.
答案解析
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难度系数:
中
B.用右面的实验装置可研究气体的等压变化规律.h是装满水的玻璃容器,a为一端封闭的玻璃管,b为两端开口的玻璃管,用橡皮管e将两管下端连接在一起,b管用g固定在可上下移动的标有刻度的木板f上,c为温度计,d是用来加热的电阻丝,a、b管内充有一部分水银,水银面等高,如图所示.
(1)此装置中研究的对象是
.
(2)如由于电热丝加热,b管中的水银面将
;如要保持压强不变则应调节b管
(填“上升”或“下降”).
答案解析
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解答题
难度系数:
中
高中物理气体的等容变化和等压变化分页列表
1
2
3
4
5
第2章 气体定律与人类生活
2.1 气体的状态
气体分子运动的特点
第3章 固体 液体与新材料
3.1 研究固体的性质
* 固体的微观结构
* 晶体和非晶体
第4章 热力学定律与能量守恒
4.1 热力学第一定律
改变内能的两种方式
热力学第一定律
热量
第5章 能源与可持续发展
5.1 能源利用与环境污染
能源的利用与环境保护
MBTS ©2010-2016
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