高中物理气体压强的微观意义试题

A．（选修模块3-3）
（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强和体积关系的是．

（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小，空气（选填"吸收"或"放出"）的总能量为．
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3和2.1，空气的摩尔质量为0.029，阿伏加德罗常数=6.02．若潜水员呼吸一次吸入2空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．（结果保留一位有效数字）
B．（选修模块3-4）
（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是．

A．	激光是纵波	B．	频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．	两束频率不同的激光能产生干涉现象	D．	利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

（2）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×，屏上P点距双缝和的路程差为7.95×，则在这里出现的应是（选填"明条纹"或"暗条纹"）．现改用波长为6.30×的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填"变宽"、"变窄"或"不变"）．

（3）如图所示，一束激光从点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的点射出．已知入射角为，与相距，介质的折射率为，试求介质的厚度．

C．（选修模块3-5）
（1）研究光电效应电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极），钠极板发射出的光电子被阳极吸收，在电路中形成光电流．下列光电流与、之间的电压的关系图象中，正确的是．


（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小（选填"增大"、"减小"或"不变")，原因是．
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40和-1.51，金属钠的截止频率为，普朗克常量=．请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．

面积很大的水池中有一个很长的管子，其内径截面积为20cm²，管子在贴近水面处有一质量可忽略不计的活塞，活塞与管壁摩擦不计，且气密性良好，如题21图所示，当用力将活塞沿管壁缓慢提升15m过程中，拉力所做的功是（取g=10m/s²,大气压p₀=10⁵ Pa)

A．1000J	B．1500J
C．2000J	D．3000J

【物理——选修3—3】
（1）下列说法中正确的是      。

A．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映

B．当分子间距离从r0（此时分子间引力与斥力平衡）增大到r1时，分子力先减小后增大，分子势能也先减小后增大

C．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递

D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

（2）如图所示，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通气孔，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1．0×10⁵ Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：
①当加热到127℃时活塞离底部的高度；
②当加热到427℃时，气体的压强。

如图所示，一水平放置的绝热气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成，绝热活塞A、B用一刚性细杆连接，它们只能在各自的筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动A、B之间封闭着一定质量的理想气体，现用力F拉活塞A，使它们向左缓慢移动在这个过程中（    ）
A．气体分子的平均动能减小       B．气体的压强增大
C．单位体积内气体分子数增多     D．单位时间内撞在单位面积分子数增多

下列说法正确的是

A．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大

B．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性

C．凡是遵守热力学第一定律的过程都一定能够发生

D．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少

一定质量的气体，气体分子之间相互作用力可忽略不计，现使其温度降低而压强变大，达到新的平衡后（   ）

A．气体的密度变大	B．气体分子无规则运动的平均动能变大
C．每个分子无规则运动的速率都变大	D．每个分子无规则运动的速率都变小

如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h₁，水银柱cd的长度为h₂= h₁，a面与c面恰处于同一高度．现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则（   ）

A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度
B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度
C．气体A的压强一定大于外界大气压强
D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小

一个“┌”型细玻璃管A、B两端开口，水平段内有一段长为5cm的水银柱，初始时长度数据如图所示。现将玻璃管B端封闭，然后将下端A插入大水银槽中，整个过程温度不变，稳定后竖直管内水银面比大水银槽面低5cm，已知大气压强为75cmHg。求：
（1）稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为多少？
（2）竖直管A端插入水银槽的深度h。

如图所示，开口向下的小玻璃管封闭一定质量的空气，浸在液体中处于静止状态，管内、外液面高度差为h，管内空气柱长为L，已知大气压强为p₀，则下列判断正确的是 [        ]

A．p0减小时，h减小	B．p0减小时，L减小
C．p0增大时，h不变	D．p0增大时，L不变

如图所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm²，厚度不计。当环境温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm。若将气缸倒过来放置，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m／s²，不计活塞与气缸之间的摩擦，大气压强为P=1×10⁵Pa，气缸足够长。

①将气缸倒过来放置并稳定后，求此时气柱的长度；
②分析说明上述过程气体压强变化的微观原因。

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁ =" 0.50" m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂ =" 0.80" m处。上述过程中缸内气体吸收Q =" 450" J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10^-3 m²，大气压强p₀ = 1.0×10⁵ Pa。

（1）此过程中缸内气体增加的内能ΔU为多少？
（2）此后，若保持气缸内气体温度不变，让活塞最终还要稳定在距气缸底高度h₁=0.50m处，需要在轻质活塞上放一个质量为多大的重物？

把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。如果不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
（1）关于瓶内气体，下列说法正确的有________

A．温度升高时，瓶内气体体积增大，压强不变
B．温度升高时，瓶内气体分子的动能都增大
C．温度升高，瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多
D．温度不太低，压强不太大时，可视为理想气体
（2）改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V—T图象如图所示。已知大气压强p₀＝1×10⁵Pa，则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为________J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了__________J。

（3）已知1mol任何气体在压强p₀＝1×10⁵Pa，温度t₀＝0℃时，体积约为V₀=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M＝29g/mol，体积V₁=2.24L，温度为T₁=25⁰C。试估算瓶内空气的质量。

如图1所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=20cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长。已知大气压强为p₀=75cmHg。

i．若将装置翻转180^o，使U形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图2所示。当管中水银静止时，求左管中空气柱的长度；
ii．若将图1中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H=35cm，求左管水银面下降的高度。

一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm²，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p₀为1´10⁵ Pa，温度t₀为7°C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L₁为35 cm，g取10 m/s²．求：

①此时气缸内气体的压强；
②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。

如图为装有食品的密封包装袋在不同物理环境下的两张照片，甲摄于压强为P₀、气温为18℃的环境下，乙摄于压强为0.9P₀、气温为10℃的环境下，其中P₀为标准大气压，下列说法中正确的是（　）

A．甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强

B．乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强

C．图中包装袋鼓起越厉害，袋内单位体积的气体分子数越多

D．图中包装袋鼓起越厉害，袋内气体分子的平均动能越大