内容正文:
高二五月月考物理试卷
时间:75分钟满分:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1. 一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增加量为,当它由100℃升高到110℃时,其压强的增加量为,则与之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】气体发生等容变化,这四个状态在同一条等容线上,因为相同,所以也相同。
故选A。
2. 如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图,在输液过程中( )
A. A瓶中的药液先用完
B. B瓶中的药液先用完
C. 随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐减小
D. 随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.药液从B瓶中流下,封闭气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律知,气体压强减小,A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充,使B瓶液面保持不变,直到A瓶液体全部流入B瓶,所以A瓶液体先用完,A正确,B错误;
CD.A瓶瓶口处压强和大气压相等,但液面下降,液体产生压强减小,因此封闭气体压强增大,C错误,D错误。
故选A。
3. 关于机械能和内能,下列说法中正确的是( )
A. 机械能大的物体,其内能一定很大
B. 物体的机械能损失时,内能却可以增加
C. 物体的内能损失时,机械能必然减小
D. 物体的内能包含所有分子的势能和分子的平均动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械能与内能属于不同形式的能量,无必然联系。例如高速飞行的石子机械能大但内能可能较小,而静止的冰块机械能小但内能较大,故A错误;
B.机械能损失时,可通过摩擦生热等方式转化为内能。例如物体滑动时动能减少(机械能损失),但摩擦导致温度升高(内能增加),故B正确;
C.内能减少时,机械能未必减小,例如物体内能减小,但是动能和重力势能可能增大,故C错误;
D.内能是所有分子动能(而非平均动能)与分子势能总和,故D错误。
故选B。
4. 关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A. 水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙
B. 扩散现象不仅可以在液体内进行,在固体间也可以进行
C. 在r>r0范围内,当分子间距离增大时,分子势能一定增大
D. 用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这说明空气分子间存在斥力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙,选项A正确;
B.扩散现象就是物质分子的无规则运动。扩散现象不仅可以在液体内进行,在固体间也可以进行,选项B正确;
C.在r>r0范围内,分子力表现为引力,分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能一定增大,选项C正确;
D.用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这是因为压强增大的原因,选项D错误。
本题选择错误的,故选D。
5. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
①在阶段,分子动能增大,势能减小
②在阶段,斥力增大,引力减小
③在时,分子力合力为零
④在时,分子势能为零
⑤分子动能和分子势能之和在整个过程中不变
A. ①③⑤ B. ②④ C. ①②④ D. ③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】①.为分子间的平衡距离,分子间距离大于平衡距离时分子间为引力,小于平衡位置时,分子间为斥力;则有在阶段,分子力表现为引力,相互靠近时F做正功,分子动能增加,势能减小,故①正确;
②.当阶段,分子表现为斥力,减小r,斥力和引力都增大,故②错误;
③.在时,引力和斥力大小相等,方向相反,分子合力为零,故③正确;
④.取两分子相距无穷远时分子势能为零,在阶段,分子表现为引力,相互靠近时F做正功,分子动能增加,势能减小,所以在时,分子势能小于零,故④错误;
⑤.由于没有外力做功,根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变,故⑤正确。
综上所诉:选项A正确,BCD错误。
故选A。
6. 下列说法中正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 当分子间距离增大时,分子的引力和斥力都增大
C. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减少
D. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.布朗运动就是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,故A错误;
B.当分子间距离增大时,分子的引力和斥力都减小,故B错误;
C.影响压强的因素除了单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数外,还有温度,故C错误;
D.温度是分子平均动能标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,故D正确。
故选D。
7. 某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时,其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为 ,温度为。现逐渐加入热水使水温升高,同时测量压强和温度, 并记录下每次测量结果与初始值的差值和。该过程中下列图像一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】CD.由公式 可知
则
,
故C正确,D错误;
AB.由公式 可知
若横坐标是摄氏温度,则B正确,若横坐标是绝对温度,则A正确,
本题选一定正确的故选C。
8. 下列说法不正确的是( )
A. “用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法
B. 若已知铜的摩尔质量M,铜的密度,阿伏加德罗常数NA,则可求得铜原子的直径
C. 某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为,则阿伏加德罗常数可表示为
D. 分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.“用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法,故A正确,不符合题意;
B.若已知铜的摩尔质量M,铜的密度,阿伏加德罗常数NA,假设铜原子为球体,其直径d,则有
解得
故B正确,不符合题意;
C.若知某气体的摩尔体积为V,每个分子所占据的空间体积为V0,而不是每个分子的体积,则阿伏加德罗常数可表示为
故C错误,符合题意;
D.当分子力表现为斥力时,分子之间的距离减小,则分子力做负功,所以分子势能随分子间距离的减小而增大,故D正确,不符合题意。
本题选不正确的,故选C。
二、双选题
9. 关于分子间距与分子力的下列说法正确的是( )
A. 水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间存在引力
B. 实际上水很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力
C. 一般情况下,当分子间距(平衡距离)时,分子力表现为斥力;当时,分子力为零;当时,分子力为引力
D. 弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
【答案】BC
【解析】
【详解】A.水和酒精混合后体积减小,说明分子间有空隙,A错误。
B.水很难被压缩,说明分子力表现为斥力,B正确。
C.一般情况下,当分子间距(平衡距离)时,分子力表现为斥力;当时,分子力为零;当时,分子力为引力,C正确。
D.弹簧的弹力是由于弹簧发生弹性形变而产生的,与分子力是两种不同性质的力,D错误。
故选BC。
10. 下列状态中处于平衡态的是( )
A. 将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B. 冰水混合物处在环境中
C. 突然被压缩的气体
D. 开空调1分钟内教室内的气体
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】AB.系统处于平衡态时,其状态参量稳定不变。金属块放在沸水中加热足够长的时间,冰水混合物在环境中,其温度、压强、体积都不再变化,是平衡态,AB正确;
C.突然被压缩的气体温度升高,压强变大,故其不是平衡态,C错误;
D.开空调1分钟内教室内的气体温度、体积均要变化,故其不是平衡态,D错误。
故选AB。
11. 下列现象可以说明分子间存在引力的是( )
A. 打湿了的两张纸很难分开 B. 磁铁吸引附近的小铁钉
C. 行星可以绕恒星做圆周运动 D. 用电焊把两块铁焊在一起
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两张纸之间由于水分子及纸分子的相互引力作用,而很难分开,故A正确;
B.磁铁吸引附近的小铁钉是靠磁力,故B错误;
C.行星可以绕恒星做圆周运动是万有引力作用,故C错误;
D.高温状态下,铁块熔化,分子间距缩小,达到分子间引力作用范围焊在一起,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,一定质量的理想气体,从A状态开始,经历了B、C状态,最后达到D状态,下列判断正确的是( )
A. 过程温度升高,压强不变 B. 过程体积不变,压强变小
C. 过程体积不变,压强不变 D. 过程体积变小,压强不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.图像中,A与B的连线是一条过原点的倾斜直线,为等压线,所以,温度升高,选项A正确;
BC.由图像可知,B到C的过程中,体积不变,即,而温度降低,即,由查理定律可知,压强变小,选项B正确,C错误;
D.由图像可知,由C到D的过程中,温度不变,即,而体积变小,即
由玻意耳定律可知,选项D错误。
故选AB。
13. 如图所示是一定质量的理想气体的图线,若其状态由,且等容,等压,等温,则气体在A、B、C三个状态时( )
A. 单位体积内气体的分子数
B. 气体分子的平均速率
C. 气体分子在单位面积上对器壁的平均作用力
D. 气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图示图像可知
则单位体积的分子数关系为,故A错误;
B.C→A为等温变化,,A→B为等容变化,,由查理定律可知
则
分子的平均速率,故B错误;
C.由B可知
分子的平均速率
因AB两态体积相同,分子数密度相同,则A态压强较大,则气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力,BC两态压强相同,则气体分子在单位面积上对器壁的平均作用力,故C正确;
D.由A、B可知,分子数密度,
C状态分子数密度最小,单位时间撞击器壁的分子数最少,A与B状态的分子数密度相等,但A状态的分子平均速率大,单位时间内A状态撞击器壁的分子数多,则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数,故D正确。
故选CD。
三、填空题
14. 有一个氧气袋和一个氧气瓶,当所装氧气的压强不太大,可近似当成理想气体。它们的p-T图像如图所示。
(1)如果氧气袋中的氧气质量不变,经历了过程,则此过程袋中的氧气的体积___________(选填“增大”或“减小”或“不变");如果氧气瓶中氧气质量发生了变化,经历了过程,则此时氧气瓶正在___________(选填“用气”或“充气”);
(2)如果氧气瓶的容积,由于用气,氧气瓶中的压强由atm降到,温度始终保持,已知标准状况下气体的体积是,则使用掉的氧气分子数为___________个(已知阿伏加德罗常数,结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 增大 ②. 用气
(2)4.0×1025
【解析】
【详解】(1)[1]1→2过程中气体的温度增大,内能增大。而氧气袋中的氧气质量不变,气体压强减小。根据理想气体状态方程可知气体体积增大,故气体对外做功。根据热力学第一定律可知此过程袋中的氧气需要吸热。
[2]如果氧气瓶氧气质量发生了变化,1→2过程中气体的温度增大,气体压强减小,由于是氧气瓶,所以体积不变。根据理想气体状态方程,氧气的质量要减小,故氧气瓶正在用气。
(2)设用掉的这部分气体在p2压强下的体积为V2,温度不变,则根据理想气体状态方程有
解得
用掉的这部分气体在标准状况下的体积为
所以用掉的氧气分子数为
15. 如图所示,左边的体积是右边的4倍,两边充以同种气体,温度分别为20 ℃和10 ℃,此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止,如果容器两边的气体温度各升高10 ℃,忽略水银柱及容器的膨胀,则水银柱将______(向左、向右)移动。
【答案】向左
【解析】
【分析】
【详解】设左边的容器体积为,初始的压强为,右边容器的体积为,初始的压强为,所装气体的温度分别为293K和283K,当温度升高时,左边的压强由增至,则
左边的压强由增至,则
由查理定律得
因为,所以,即水银柱向左移。
16. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示,其中实线对应于氧气分子在________(选填“0℃”或“100℃”)时的情形;图中虚线对应于氧气分子平均动能________(选填“较小”或“较大”)的情形。
【答案】 ①. 100℃ ②. 较小
【解析】
【分析】
【详解】[1]实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大,说明实线对应的温度大,故为100℃时的情形。
[2]由图可知,具有最大比例的速率区间,0℃时对应的速率小,故说明虚线为0℃的分布图象,故对应的平均动能较小。
四、实验题
17. 用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.08%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。
下面是实验步骤。
A.用滴管将浓度为0.08%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入油酸酒精溶液时的滴数。
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.08%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n。
C.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积(单位)。
用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子直径的大小___________(单位:cm)
【答案】
【解析】
【详解】每1滴油溶液的体积是,滴入水面的油酸溶液的体积,滴入水中的油酸的体积
油膜的厚度,即油分子的直径
18. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值;
③用图像处理实验数据,得出如图2所示图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂___________;
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是:移动活塞要___________和___________用手握住注射器封闭气体部分;(选填“迅速”“缓慢”“可以”“不能”)
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则代表___________。(填选项)
A. 理想气体实验定律错误
B. 传感器与注射器之间软管内气体体积
【答案】(1)润滑油 (2) ①. 缓慢 ②. 不能 (3)B
【解析】
【小问1详解】
为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油,这样可以保持气密性。
【小问2详解】
[1][2]为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分,这样能保证装置与外界温度一样。
【小问3详解】
根据图2可得
如果实验操作规范正确,由于注射器与压强传感器连接部位有气体,从而使图线不过原点,则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
五、解答题
19. 如图所示,一端封闭的U型玻璃管竖直放置,封闭端空气柱的长度L=40cm,管两侧水银面的高度差为h=19cm,大气压强恒为76cmHg。
(1)若初始温度27℃,给封闭气体缓慢加热,当管两侧水银面齐平时,求气体的温度;
(2)若保持温度27℃不变,缓慢向开口端注入水银,当管两侧水银面齐平时,求注入水银柱的长度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)开始和终了状态下被封空气柱的压强分别为
空气柱末态长
设管的横截面积为S,最终被封空气柱长度为,根据理想气体状态方程
代入数据解得
(2)最终被封空气柱长度为y,根据玻意耳定律
应加入的水银柱长度为
联立解得。
20. 消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节,肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示,储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门的打气筒相连,下端出水口用细软管与带阀门的喷头相连.已知储液桶容积L,打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内.现向储液桶内注入L的消毒液,拧紧桶盖和喷头开关,设大气压强、喷雾器内外温度均为,打气过程中温度保持不变。求:
(1)未打气时,储液桶内气体在标准状态下(气体压强、温度)的体积是多少?
(2)某次消毒时,打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到2.5atm,求打气筒打气的次数n.
(3)如果压强达到2.5atm时停止打气.打开阀门,向外喷药,那么当喷雾器不能再向外喷药时,桶内剩余的药液还有多少升?(上述过程温度不变)
【答案】(1)5.46L;(2)30次;(3)1L
【解析】
【分析】
【详解】(1)初态
根据
又
解得
(2)设打气次数为n,初态
末态
根据
可得
(3)打开阀门,向外喷药,初态
末态
根据
可得
桶内剩余的药液
21.
如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K,两汽缸的容积均为V0汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求:
(i)恒温热源的温度T;
(ii)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx
【答案】(1)(i) (ii)
【解析】
【详解】(i)设左右活塞的质量分别为M1、M2,左右活塞的横截面积为S,由平衡可知
得
由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上部分气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持,所以当下面放入温度为T的恒温源后,体积增大为,则由等压变化
解得
(ii)当把阀门K打开重新平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且由①②两式知。打开活塞后,左侧降某位置,右侧活塞升到顶端,汽缸上部保持温度T0等温变化,汽缸下部保持温度T等温变化.设左侧上方气体压强为p,由
设下方气体压强为p2
解得
p2=p+p0
所以有
联立上述两个方程解出
解得
另一解
(舍去)
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高二五月月考物理试卷
时间:75分钟满分:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1. 一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增加量为,当它由100℃升高到110℃时,其压强的增加量为,则与之比是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图,在输液过程中( )
A. A瓶中的药液先用完
B. B瓶中的药液先用完
C. 随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐减小
D. 随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变
3. 关于机械能和内能,下列说法中正确的是( )
A. 机械能大的物体,其内能一定很大
B. 物体的机械能损失时,内能却可以增加
C. 物体的内能损失时,机械能必然减小
D. 物体的内能包含所有分子的势能和分子的平均动能
4. 关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A. 水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙
B. 扩散现象不仅可以在液体内进行,在固体间也可以进行
C. 在r>r0范围内,当分子间距离增大时,分子势能一定增大
D. 用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这说明空气分子间存在斥力
5. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
①在阶段,分子动能增大,势能减小
②在阶段,斥力增大,引力减小
③在时,分子力合力为零
④在时,分子势能为零
⑤分子动能和分子势能之和在整个过程中不变
A. ①③⑤ B. ②④ C. ①②④ D. ③⑤
6. 下列说法中正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 当分子间距离增大时,分子的引力和斥力都增大
C. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减少
D. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大
7. 某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时,其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为 ,温度为。现逐渐加入热水使水温升高,同时测量压强和温度, 并记录下每次测量结果与初始值的差值和。该过程中下列图像一定正确的是( )
A. B. C. D.
8. 下列说法不正确的是( )
A. “用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法
B. 若已知铜的摩尔质量M,铜的密度,阿伏加德罗常数NA,则可求得铜原子的直径
C. 某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为,则阿伏加德罗常数可表示为
D. 分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
二、双选题
9. 关于分子间距与分子力的下列说法正确的是( )
A. 水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间存在引力
B. 实际上水很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力
C. 一般情况下,当分子间距(平衡距离)时,分子力表现为斥力;当时,分子力为零;当时,分子力为引力
D. 弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
10. 下列状态中处于平衡态的是( )
A. 将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B. 冰水混合物处在环境中
C. 突然被压缩的气体
D. 开空调1分钟内教室内的气体
11. 下列现象可以说明分子间存在引力的是( )
A. 打湿了的两张纸很难分开 B. 磁铁吸引附近的小铁钉
C. 行星可以绕恒星做圆周运动 D. 用电焊把两块铁焊在一起
12. 如图所示,一定质量的理想气体,从A状态开始,经历了B、C状态,最后达到D状态,下列判断正确的是( )
A. 过程温度升高,压强不变 B. 过程体积不变,压强变小
C. 过程体积不变,压强不变 D. 过程体积变小,压强不变
13. 如图所示是一定质量的理想气体的图线,若其状态由,且等容,等压,等温,则气体在A、B、C三个状态时( )
A. 单位体积内气体的分子数
B. 气体分子的平均速率
C. 气体分子在单位面积上对器壁的平均作用力
D. 气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是
三、填空题
14. 有一个氧气袋和一个氧气瓶,当所装氧气的压强不太大,可近似当成理想气体。它们的p-T图像如图所示。
(1)如果氧气袋中的氧气质量不变,经历了过程,则此过程袋中的氧气的体积___________(选填“增大”或“减小”或“不变");如果氧气瓶中氧气质量发生了变化,经历了过程,则此时氧气瓶正在___________(选填“用气”或“充气”);
(2)如果氧气瓶的容积,由于用气,氧气瓶中的压强由atm降到,温度始终保持,已知标准状况下气体的体积是,则使用掉的氧气分子数为___________个(已知阿伏加德罗常数,结果保留两位有效数字)
15. 如图所示,左边的体积是右边的4倍,两边充以同种气体,温度分别为20 ℃和10 ℃,此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止,如果容器两边的气体温度各升高10 ℃,忽略水银柱及容器的膨胀,则水银柱将______(向左、向右)移动。
16. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示,其中实线对应于氧气分子在________(选填“0℃”或“100℃”)时的情形;图中虚线对应于氧气分子平均动能________(选填“较小”或“较大”)的情形。
四、实验题
17. 用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.08%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。
下面是实验步骤。
A.用滴管将浓度为0.08%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入油酸酒精溶液时的滴数。
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.08%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n。
C.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积(单位)。
用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子直径的大小___________(单位:cm)
18. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值;
③用图像处理实验数据,得出如图2所示图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂___________;
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是:移动活塞要___________和___________用手握住注射器封闭气体部分;(选填“迅速”“缓慢”“可以”“不能”)
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则代表___________。(填选项)
A. 理想气体实验定律错误
B. 传感器与注射器之间软管内气体体积
五、解答题
19. 如图所示,一端封闭的U型玻璃管竖直放置,封闭端空气柱的长度L=40cm,管两侧水银面的高度差为h=19cm,大气压强恒为76cmHg。
(1)若初始温度27℃,给封闭气体缓慢加热,当管两侧水银面齐平时,求气体的温度;
(2)若保持温度27℃不变,缓慢向开口端注入水银,当管两侧水银面齐平时,求注入水银柱的长度。
20. 消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节,肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示,储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门的打气筒相连,下端出水口用细软管与带阀门的喷头相连.已知储液桶容积L,打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内.现向储液桶内注入L的消毒液,拧紧桶盖和喷头开关,设大气压强、喷雾器内外温度均为,打气过程中温度保持不变。求:
(1)未打气时,储液桶内气体在标准状态下(气体压强、温度)的体积是多少?
(2)某次消毒时,打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到2.5atm,求打气筒打气的次数n.
(3)如果压强达到2.5atm时停止打气.打开阀门,向外喷药,那么当喷雾器不能再向外喷药时,桶内剩余的药液还有多少升?(上述过程温度不变)
21.
如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K,两汽缸的容积均为V0汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求:
(i)恒温热源的温度T;
(ii)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx
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