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2.氣體的體積.壓強和溫度的關(guān)系:對一定質(zhì)量的理想氣體(實際氣體在常溫下可視為理 想氣體). [例題解析] 題型一 熱現(xiàn)象和概念辨析 題型特點:題目一般選教材中一些重要的演示實驗.常見熱現(xiàn)象.重要概念的理解寫成 選項.考查對重要熱現(xiàn)象和熱學(xué)概念的掌握情況. 解題策略:這類題目較基礎(chǔ).屬于送分題.在平常的學(xué)習中.要關(guān)注對物理概念辨析的 有關(guān)說法特例進行積累.正確理解基本概念.基本定律的形成過程. 例1.下列敘述正確的是 ( ) A.理想氣體壓強越大.分子的平均動能越大 B.自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 C.外界對理想氣體做正功.氣體的內(nèi)能不一定增大 D.溫度升高.物體內(nèi)每個分子的熱運動速率都增大 解析:氣體的壓強是大量分子對器壁碰撞產(chǎn)生的.影響氣體壓強的因素有兩個:分子的平均動能和氣體分子密度.故A錯,自發(fā)的熱現(xiàn)象都具有方向性.所以B正確,改變物體的內(nèi)能有兩種方式.若對氣體做正功的同時放出熱量.則內(nèi)能有可能減小.所以C也正確,單個分子的熱運動具有無規(guī)則性和隨機性.所以D選項錯誤.正確選項為BC. 點撥:該題重點是對有關(guān)熱現(xiàn)象進行辨析.雖然是對多個現(xiàn)象進行了組合.但題目都比較簡單.完全來源于教材.因此.在學(xué)習中要做到理解.識記基本的現(xiàn)象和一些特例.善于比較.鑒別一些似是而非的說法. 變式訓(xùn)練1:下列說法中正確的是 ( ) A.理想氣體的壓強是由于其受重力作用而產(chǎn)生的 B.熱力學(xué)第二定律使人們認識到.自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向 性 C.熱力學(xué)溫度的零度是一切物體低溫的極限.只能無限接近.但不可能達到 D.氣體分子的熱運動的速率是遵循統(tǒng)計規(guī)律的 題型二 微觀量的估算 題型特點:題目一般要以阿伏加德羅常數(shù)為聯(lián)系橋梁對分子.原子或原子核進行有關(guān)量 的計算.考查對分子數(shù)量.分子大小的理解情況. 解題策略:這類題目較難度不是太大.但往往比較繁雜.在平常的學(xué)習中.要關(guān)注運算 能力的培養(yǎng).要過細完成具體的運算過程. 例2.粒子與金原子核發(fā)生對心碰撞時.能夠接近金原子核中心的最小距離為m. 已知金原子的摩爾質(zhì)量為kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)為個/mol.則 由此可估算出金原子核的平均密度為 ( ) A. B. C. D. 解析:lmol的任何物質(zhì).都含有NA個分子.其摩爾質(zhì)量Mmol 恒等于NA個分子質(zhì)量為m的質(zhì)量總和.據(jù)此可求出一個分子的質(zhì)量為 20090318 . 把上述思路用于本題.一個金原子的質(zhì)量為 金原子核幾乎集中了金原子的全部質(zhì)量.故可認為金原子核的質(zhì)量近似等于金原子 的質(zhì)量m.如果把金原子核想象成一個球體.由粒子能夠接近金原子核中心的最小距 離可推知.金原子核的半徑r近似等于且不會大于這一最小距離.綜合上述兩點.便可 求出金原子核的平均密度近似等于且不會小于下式所求的值.即 .故選項B正確. 點撥:估算固體或液體個分子的直徑和質(zhì)量.要理解如下兩個要點: ①忽略分子的間隙.建立理想化的微觀結(jié)構(gòu)模型.這是估算個分子的體積和直 徑數(shù)量級的基礎(chǔ). ②用阿伏加德羅常數(shù)NA把宏現(xiàn)量摩爾質(zhì)量Mmol.與摩爾體積Vmol跟微觀量分子質(zhì)量m 與分子體積V聯(lián)系起來. 變式訓(xùn)練2:假如全世界60億人同時數(shù)1 g水的分子個數(shù).每人每小時可以數(shù)5000個. 不間斷地數(shù).則完成任務(wù)所需時間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023 mol-1)( ) A.10年 B.1千年 C.10萬年 D.1千萬年 題型三 熱學(xué)概念與規(guī)律的理解 題型特點:該類試題重點考查對熱學(xué)基本概念與基本規(guī)律的理解.題目敘述簡單但各個 選項迷惑性強.似是而非. 解題策略:正確解決熱學(xué)問題的首要要求是清楚基本概念和基本規(guī)律. 概念重在理解. 一定要清楚它是從什么現(xiàn)象引出的.要注意各個基本概念之間常常存在因果關(guān)系.只有 善于把握這種因果關(guān)系才能抓住解決問題的關(guān)鍵. 例3.對一定量的氣體.下列說法正確的是 ( ) A.在體積緩慢地不斷增大的過程中.氣體一定對外界做功 B.在壓強不斷增大的過程中.外界對氣體一定做功 C.在體積不斷增大的過程中.內(nèi)能一定增加 D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中.內(nèi)能一定不變 解析:只要氣體體積膨脹.氣體就一定會對外界做功.故選項A正確,氣體壓強在不斷 增大的過程中.外界不一定對氣體做功.因為有可能是氣體體積不變.從外界吸熱.自 身溫度升高.壓強增大的情況.故選項B錯誤,氣體體積在不斷被壓縮的過程中.外界 對氣體做了功.但其內(nèi)能不一定增加.因為有可能對外放出了熱量.如果放出的熱量大 于外界對氣體做的功.其自身內(nèi)能還要降低.故選項C錯誤,當氣體在與外界沒有發(fā)生 任何熱量交換的過程中內(nèi)能有可能要改變.因為改變內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞. 故選項D錯誤. 點撥:根據(jù)能量守恒定律.熱力學(xué)第一定律來分析問題.先要弄清楚能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系和 轉(zhuǎn)化的方向.即物體是吸熱還是放熱.是物體對外做功還是外界對物體做功.最后判斷 內(nèi)能是增加還是減少. 變式訓(xùn)練3:地面附近有一正在上升的空氣團.它與外界的熱交熱忽略不計.已知大氣壓 強隨高度增加而降低.則該氣團在此上升過程中(不計氣團內(nèi)分子間的勢能)( ) A.體積減小.溫度降低 B.體積減小.溫度不變 C.體積增大.溫度降低 D.體積增大.溫度不變 題型四 氣體壓強與氣缸的應(yīng)用 題型特點:氣缸活塞類試題是考查氣體壓強問題的極好載體.對近幾年各類考試題(尤 其是高考)進行研究.可以發(fā)現(xiàn)氣缸活塞類問題是高考中的“常客 .該類試題重點考查 對熱學(xué)基本規(guī)律的綜合應(yīng)用. 解題策略:一是要能夠利用物體平衡條件求氣體壓強.對于求用固體封閉 在靜止容器內(nèi)的氣體壓強問題.應(yīng)對固體進行受力分析.然后根據(jù)平衡條 件求解.二是要會用理想氣體狀態(tài)參量的關(guān)系分析問題. 例4.如圖所示.密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞.活塞的上部封閉著氣體.下部為真空. 活塞與器壁的摩擦忽略不計.置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部.另一端固 定在活塞上.彈簧被壓縮后用繩扎緊.此時彈簧的彈性勢能為EP(彈簧處于自然長度時 的彈性勢能為零).現(xiàn)繩突然斷開.彈簧推動活塞向上運動.經(jīng)過多次往復(fù)運動后活塞靜 止.氣體達到平衡態(tài).經(jīng)過此過程 ( ) A.EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能 B.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能.其余部分仍為彈簧的彈性勢能 C.EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能 D.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能.一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能.其 余部分仍為彈簧的彈性勢能 解析:以活塞為研究對象.設(shè)初態(tài)時氣體壓強為P1.活塞質(zhì)量為m.截面積為S.末態(tài) 時的壓強為P2.初態(tài):.由題意可得末態(tài)位置必須高于初態(tài)位置.否則 20090318 不能平衡.則由和.W為正.也必為正,溫度升高,內(nèi)能 增加.活塞重力勢能增加.末態(tài)時.由力的平衡條件知:.仍然具有一 定彈性勢能.D正確. 點撥:本題考查力學(xué)與氣體.與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用.解答本題的關(guān)鍵是中間過 程不考慮.只考慮初.末狀態(tài).熱力學(xué)第一定律是研究內(nèi)能.熱量與功之間關(guān)系的.反 映了改變內(nèi)能的方式既可以通過做功也可以通過熱傳遞. 變式訓(xùn)練4:如圖所示.絕熱氣缸直立于地面上.光滑絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的氣體并 靜止在A位置.氣體分子間的作用力忽略不計.現(xiàn)將一個 物體輕輕放在活塞上.活塞最終靜止在B位置(圖中未畫 出).則活塞 ( ) A.在B位置時氣體的溫度與在A位置時氣體的溫度相同 B.在B位置時氣體的壓強比在A位置時氣體的壓強大 C.在B位置時氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)比在A位置時氣 體單位體積內(nèi)的分子數(shù)少 D.在B位置時氣體分子的平均速率比在A位置時氣體分子的平均速率大 [專題訓(xùn)練與高考預(yù)測] 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

對一定質(zhì)量的氣體,在等溫條件下得出體積V與壓強P的數(shù)據(jù)如下表:

V(m3

1.00

0.50

0.40

0.25

0.20

P(×105Pa)

1.45

3.10

3.95

5.98

7.70

(1)、根據(jù)所給數(shù)據(jù)在坐標紙上(如圖)

畫出P—1/V圖線,說明可得結(jié)論是                                          

(2)、由所做圖線,求P=8.85×105Pa時,該氣體體積是                  。 

(3)、該圖線斜率大小和溫度的關(guān)系是                           

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一定質(zhì)量的理想氣體的三個狀態(tài)在VT圖上用A,BC三個點表示,如圖所示。試比較氣體在這三個狀態(tài)時的壓強pApB,pC的大小關(guān)系有:
A.pCpBpA
B.pApCpB
C.pCpApB
D.無法判斷。

甲乙兩個同學(xué)在做這道選擇題的時候出現(xiàn)了分歧,他們的選擇和分析分別如下:
甲同學(xué)認為:因為一定質(zhì)量的理想氣體壓強與溫度成正比,哪個狀態(tài)對應(yīng)的溫度高,在哪個狀態(tài)時,氣體的壓強就大,即TCTATB,所以有pCpApB,應(yīng)選C。
乙同學(xué)認為:因為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強與體積成反比,體積越大,壓強越小,從圖上可以看出:VAVCVB,所以有pApCpB,應(yīng)選B。
請你對甲、乙兩位同學(xué)的選擇和分析做出評價,如果認為他們的選擇和分析是錯誤的,請指出原因,并給出正確的選擇和分析:

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(6分)用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖Ⅰ所示,實驗步驟如下:

       

①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一鏈接;

②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值P;

③用圖像處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖2所示圖線,

(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是_______;

(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是_______和_____;

(3)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的圖線不過原點,則代表_____。

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用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖1所示,實驗步驟如下:

①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;

②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值p;

③用V-1/p圖象處理實驗數(shù)據(jù),如圖2所示.

在實驗中

1.為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是_________________________________;

2.為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是___________________和____________________;

3.如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1/p圖線不過原點,則縱坐標截距表示的是________________________.

 

 

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(6分)用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖Ⅰ所示,實驗步驟如下:

       

①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一鏈接;

②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值P;

③用圖像處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖2所示圖線,

(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是_______;

(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是_______和_____;

(3)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的圖線不過原點,則代表_____。

 

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