1、第七章氣體和內(nèi)能專題考試內(nèi)容和要求知識內(nèi)容學習水平說明氣體和內(nèi)能固體的微觀結(jié)構(gòu)、液體的微觀結(jié)構(gòu)A氣體狀態(tài)經(jīng)里B氣體實驗定律C溫度不變時壓強與體積的關(guān)系(學 生實驗)C熱力學溫標B理想氣體理想氣體狀態(tài)方程A C分子、阿伏加德羅常數(shù)B分子動能、分子勢能A物體的內(nèi)能A能量守恒定律D用單分子油膜估測分子的大小(學 生實驗)B.分子動理論與能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律1.分子動理論的主要觀點是：(1)物體是由 組成的，分子直徑的數(shù)量級是 m;(2)分子永不停息地做 運動；(3)分子之間存在相互作用的 力和 力，我們把分子間的這種作用力叫做。2 .由于分子做無規(guī)則熱運動，因此分子具有 能，分子熱運動的平均動能

2、與有關(guān)；由于分子間存在相互作用力，分子還具有 能，分子勢能與物體的 和 有關(guān)；物體內(nèi)所有分子 能和 能的總和，叫做物體的 能。3 .能夠改變物體內(nèi)能的兩種物理過程是 和,這兩種物理過程雖然 等效，但有本質(zhì)的區(qū)別： 是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；而 卻是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。4 .能量既不能產(chǎn)生，也不能消失，它只能從 轉(zhuǎn)化為, 或者從 轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中， 其總量保持不變，這就是能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律。【典型例題】1. 下面證明分子間存在引力和斥力的實驗，哪個是錯誤.的（）（A）兩塊鉛塊壓緊以后能連成一塊，說明存在引力（B） 一般固體、液體很難壓縮，說明存在著相互排斥力（C）拉斷一根繩子需

3、要一定大小的拉力，說明存在相互引力（D）碎玻璃不能拼在一塊，是由于分子間存在斥力2. （ 1998上海）有關(guān)物體內(nèi)能，以下說法正確的是（）（A） 1g0C水的內(nèi)能比1g0C冰的內(nèi)能大（B）電流通過電阻后發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的（C）氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少（D）橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加3. 一個水分子的質(zhì)量約為 kg （1995上海），體積約為 m3, 1kg氫氣共有 個氫氣分子。4. （ 1990上海）從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)（）（A）水的密度和水的摩爾質(zhì)量（B）水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積（C）水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量（D）水分子的體積和水分子的質(zhì)

4、量5. （ 2008上海）體積為V的油滴，滴在平靜的水面上，擴展成面積為 S的單分子油 膜，則該油滴的分子直徑約為 。已知阿伏伽德羅常數(shù)為 Na,油的摩爾質(zhì)量 為M ,則一個油分子的質(zhì)量為 。6. （ 2008上海）已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。如圖所示的實線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)I到狀態(tài)II的變化曲線，則在整個過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能（）（A）先增大后減小（B）先減小后增大（C）單調(diào)變化（D）保持不變.氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)，是由 、和 三個參量決定的，對一定質(zhì)量的氣體來說，如果這三個量都不變,我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中。1 .氣體的體積（V）氣體總要充滿整個容

5、器，因而氣體的體積就是指氣體所充滿的容器的容積。在標準狀態(tài)下，1摩爾的任何氣體所占的體積為 。1 升（L） = 1 分米 3 （dm3）, 1 毫升（ml） = 1 厘米 3 （cm3）2 .氣體的溫度（t, T）表示物體的冷熱程度（宏觀定義），物體內(nèi)分子運動的劇烈程度（微觀定義）溫標攝氏溫標的單位是攝氏度，符號c。在國際單位制中，以熱力學溫標表示溫度，又稱絕對溫標。它是國際單位制中七個基本單位之一，單位是 ,符號。熱力學溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系 現(xiàn)在國際上公認的熱力學溫度的零度是 ,叫做,它是低溫的極限, 能夠無限接近，但不可能達到。就每一度的大小來說熱力學溫度和攝氏溫度是相同的，即 。3

6、.氣體的壓強（p）大量氣體分子頻繁撞擊器壁，垂直作用在器壁單位面積上的平均壓力，就是氣體的壓強。在國際單位中，壓強的單位是 ,簡稱,符號。1標準大氣壓（atm） =厘米汞柱（cmHg） =Pa計算容器內(nèi)氣體壓強時常以氣體與外界的連接物為研究對象列力學方程求解。【典型例題】7. （ 2006上海）如圖所示，豎直放置的彎曲管 A端開口, B端封閉，密度為p的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi) 液面高度差分別為hi、h2和h3,則B端氣體的壓強為（已 知大氣壓強為P0）（）(A) Po pg （hi+ h2 h3）(B) po p g ( hi+ h3)(C) po pg ( hi+ h3 h2)(D)

7、 po- p g (hi+ h2)8. ( 2000廣東)如圖，一氣缸豎直倒放，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽 略的活塞，將一定量的理想氣體封在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁無摩擦,氣體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點，在達到平衡后，與原來相比，則()(A)氣體的壓強變大(B)氣體的壓強變小(C)氣體的體積變大 (D)氣體的體積變小三.氣體實驗定律4.玻意耳定律一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時壓強與體積成反比。piVi = p2V2, pV=C (C為常數(shù)，由溫度與氣體質(zhì)量、種類決定，同種氣體溫度越高, 質(zhì)量越大，C就越大)推論：p1 =區(qū) P1(2【典型例題】9. ( 1999上海)某同學做“驗證玻意耳

8、定律”實驗時，將注射器豎直放置，測得的 數(shù)據(jù)如下表所示。發(fā)現(xiàn)第 5組數(shù)據(jù)中的pV乘積值有較大偏差。如果讀數(shù)和計算無誤, 那么造成此偏差的原因可能是 或。實驗次序12345p (105Pa)1.211.060.93r 0.800.66V (ml)33.237.843.850.469.2pV (105Pa ml)40.2140.140.7140.345.710. 有一內(nèi)徑均勻的一端開口的玻璃管長1 =100cm,其中有一段水銀柱，把一部分空氣封在管內(nèi)。當管開口向上豎直放置時，空氣柱長1i =60cm,水銀柱長h = 15cm ,如圖所示。現(xiàn)將玻璃 管緩慢倒轉(zhuǎn)，到達開口向下的豎直位置，然后插 入水銀

9、槽中，如圖所示，當管底與管外水銀面的高度差d= 45cm時，空氣柱的長度 12為多少厘米？設(shè)大氣壓po=75cmHg,整個過程中溫度保持不變。11. 如圖所示，粗細均勻的 U形玻璃管，臂長 40 cm,寬為10 cm, 有一 5cm長的水銀柱封閉著一段長為 30cm的空氣柱，若設(shè)法對開口 端抽氣，當開口端內(nèi)空氣壓強從75cmHg降至45 cmHg高時，管中被封閉的空氣柱長度是多少？12. （ 2004上海）如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下 豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍。開始時管內(nèi)空氣長度為6cm,管內(nèi)外水銀面

10、高度差為 50cm o將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口末離開 槽中水銀），使管內(nèi)外水銀面高度差變成 60cmo （大氣壓相當于75cmHg）, 求：（1）此時管內(nèi)空氣柱的長度;（2）水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度。13. 氣缸內(nèi)封有壓強為 p,密度為p的理想氣體，內(nèi)中放有一質(zhì)量為 m,體積為V的空心小球。活塞的橫截面積為S,可無摩擦滑動。現(xiàn)有一力F向右慢慢推活塞，如圖所示。問力F多大時，小球?qū)飧妆?可無壓力？（設(shè)大氣壓強為 po）5.查理定律P1P2Tl =T2定質(zhì)量的氣體，體積不變時壓強與熱力學溫度成正比。=C （C為常數(shù)，由體積與氣體質(zhì)量、種類決定，同種氣體體積越小，質(zhì)量越大，C就越大）【典型

11、例題】14. （ 1991上海）用如圖所示的實驗裝置， 研究體積不變時氣體 的壓強與溫度的關(guān)系， 當時大氣壓為H厘米汞柱。封有一定質(zhì)量 氣體的燒瓶，浸在冰水混合物中，U形壓強計可動管 A和固定管 B中的水銀面剛好相平。將燒瓶浸入溫度為tC的熱水中時，B管水銀面將 ,這時應(yīng)將 A管,（以上二格填“上升”或“下降”），使B管中水銀面 。記下此時A、 B兩管中水銀面的高度差為h厘米，此狀態(tài)下瓶中氣體的壓強為。15. （ 1992上海）如圖，某汞氣壓計的玻璃管頂端高出汞 槽液面l m,因上部混入少量空氣，使其讀數(shù)不準。當氣 溫為27 C,標準氣壓計讀數(shù)為 76cmHg時，該氣壓計讀數(shù) 為 70cmHg

12、。（1）在相同氣溫下，若用該氣壓計測量氣壓，測得讀數(shù) 68cmHg ,則實際氣壓應(yīng)為多少 cmHg ?（2）若在氣溫為-3c時，用該氣壓計測得氣壓讀數(shù)仍為 70cmHg ,則實際氣壓應(yīng)為多少 cmHg ?16. （ 2003上海）某登山愛好者在攀登珠穆朗瑪峰的過程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂，這種手表是密封的，出廠時給出的參數(shù)為：27c時表內(nèi)氣體壓強為1X105Pa,在內(nèi)外壓強差超過6X104 Pa時，手表表面玻璃可能爆裂，已知當時手表處 的氣溫為一13 C,則手表表面玻璃爆裂時表內(nèi)氣體壓強的大小為 Pa,已知 外界大氣壓強隨高度變化而變化，高度每上升12 m大氣壓強降低133 Pa

13、,設(shè)海平面大氣壓為1 x 105 Pa,則登山運動員此時的海拔高度約為 m。17. （ 1997上海）有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻 璃泡A內(nèi)封有一定量氣體，與 A相連的B管插在汞槽中，管內(nèi)汞面 的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由 B管上的 刻度直接讀出。設(shè) B管的體積與A泡的體積相比可略去不計：（1）在1個標準大氣壓下對 B管進行溫度刻度（1個標準大氣壓相 當于76cmHg的壓強），已知當溫度t=27C時，管內(nèi)汞面高度 x= 16cm,此高度即為27c的刻度線，問t=0C時的刻度線x為多少厘 米處？（2）若大氣壓已變?yōu)橄喈斢?5cmHg的壓強，利用該測溫裝置測量溫

14、度時所得讀數(shù)為 27C,問此時實際溫度為多少？6.蓋呂薩克定律一定質(zhì)量的氣體，壓強不變時體積與熱力學溫度成正比。V1 =V2 = JV , V =C （C為常數(shù)，由壓強與氣體質(zhì)量、種類決定，同種氣體壓強T1 T2T越小，質(zhì)量越大，C就越大）推論：P1T1=w丁2【典型例題】18. （ 1985上海）如圖所示，在球形燒瓶上連一根水平玻璃管，管 中有一段汞柱把瓶中氣體與外界大氣隔開，將燒瓶從室溫情況下浸入熱水中，可以看到此時水平玻璃管中的汞柱將向 移動，穩(wěn)定后,氣體的末狀態(tài)溫度 ,體積,壓強,密度（填“變 大”、“變小”或“不變”）19. 一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，溫度從 100c升高到

15、200C,則其體積（ ）（A）增大到原來的2倍（B）縮小到原來的1/2（C）增加原來的100/273（D）增加原來的100/37320. 食油的沸點超過 200C。設(shè)有一滴0c的水滴落到沸油中時，立即吸熱而化為水蒸氣。試計算水滴汽化為100c的水蒸氣時，其體積要增大為原來的多少倍？21. （ 2002上海）如圖所示，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，橫截面積為0.2m2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。溫度為 300K時，活塞離氣缸底部的高度為0.6m；將氣體加熱到330K時，活塞上升了 0.05m,不計摩擦力及固體體積的變化， 求物體A的體積。22. 跟大氣連通的開口容器

16、內(nèi)的空氣溫度為27C,它的質(zhì)量為 8kg,當溫度升高到127c時，容器內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少？從四個不7.氣體圖像pV圖像顯示的等溫線為雙曲線的一支。V-T圖的等壓線為一過原點傾斜直線。 p-T圖的等壓線為一過原點傾斜直線。【典型例題】同一末狀態(tài)E,它們的體積變化是（23 .如圖所示，四根線段分別表示一定質(zhì)量的同種氣體,(A) (B) (C) (D)A到E體積增大 B到E體積不變 C到E體積減小 D到E體積增大24. （ 2001江蘇）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài) Bo此過程中氣體的密度(A) 一直變小(B) 一直變大(C)先變小后變大(D)先變大后變小25. 一定質(zhì)量的理想

17、氣體狀態(tài)變化如圖所示，在從 A到B 的過程中，氣體的溫度變化情況是 。若tA=27C, 則過程中最高溫度為 C。四.理想氣體的狀態(tài)方程8.理想氣體的狀態(tài)方程嚴格遵守氣體三個實驗定律的氣體叫理想氣體，理想氣體是實際氣體的理想模型。實際氣體在壓強 、溫度 的情況下，可以看成理想氣體。理想氣體狀態(tài)方程pVT=恒量,piViTiP2V 2T2推論:PipiTiP2P2T210 / 12【典型例題】26. (i997上海)對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(A)壓強增大，體積增大，分子的平均動能一定增大(B)壓強減小，體積減小，分子的平均動能一定增大(C)壓強減小，體積增大，分子的平均動能一定增大(

18、D)壓強增大，體積減小，分子的平均動能一定增大27. ( 2003上海)如圖所示，i、2、3為pV圖中一定量理想 氣體的三個狀態(tài)，該理想氣體由狀態(tài)i經(jīng)過程I-3-2到達狀態(tài)2,試利用氣體實驗定律證明：piVi/Ti = p2V2/T2o28. ( 2006上海)一輕活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，初始時氣體體積為3.0x i0 3m3o用DIS實驗系統(tǒng)測得此時氣體的溫度和壓強分別為300K和i.0x i05 Pa。推動活塞壓縮氣體，測得氣體的溫度和壓強分別為320K和i.6X i05Pa,活塞與氣缸壁摩擦不計。(i)求此時氣體的體積;8.0xi04Pa,求（2）保持溫度不變，緩慢改變作用

19、在活塞上的力，使氣體壓強變?yōu)?此時氣體的體積。29. （ 2006上海）一輕活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi)，開始時氣體體積為Vo,溫度為27 C。在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到2V0/3,溫度升高到57Co設(shè)大氣壓強po= l.ox 105Pa,活塞與氣缸壁摩擦不計。（1）求此時氣體的壓強；（2）保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體 體積恢復(fù)到Vo,求此時氣體的壓強。30. U形管兩臂粗細不等開口向上，封閉的粗管截面積是開口的細管的兩倍，管中裝入水銀，大氣壓為75cmHg。27 c時開口管中水銀面比封閉管內(nèi)高4cm,封閉管內(nèi)空氣柱長為 12cm,如圖所示。現(xiàn)溫

20、度 升高到57C,求管內(nèi)空氣柱長。9 .液柱、活塞移動的定性分析31 .如圖所示，密閉的 U形管中裝有水銀，左右兩端都封有空氣， 兩水銀面的高度差為 h,把U形管豎直浸沒在熱水中，問高度差如 何變化？32 .如圖所示是一個圓筒形容器的橫剖面圖，A、B兩氣缸內(nèi)充有理想氣體，C、D是真空。活塞C不漏氣且摩擦不計，開始時 活塞處于靜止狀態(tài).若將 A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度（初溫相同），則活塞將（）（A）靜止不動（B）向左移動（C）向右移動（D）無法判斷33 .如圖所示，四根相同、粗細均勻的玻璃管，管內(nèi)有汞柱，開口向下，管內(nèi)封有一部分空氣，h1=h3>h2=h4, l3=l4>l1

21、= l2, t2=t4=30C>t1=t3=20C,若四管氣溫都下降10C,則管中汞柱上升最高的是哪一根？管中汞柱上升最低的是哪 一根？34 .連通管A、B、C三管橫截面積相等，上部都封有一部分理想氣體， 各管水銀面等高，如圖所示，若打開下部閥門K,讓水銀稍稍流出一些，立即關(guān)閉閥門 K,待重新平衡后，水銀面最高的管是哪一根？35 .如圖所示，左端封閉、右端開口的均勻U形玻璃管倒置，用水銀柱封住兩段空氣柱I和n ,若將此管保持豎直狀態(tài)而作自由落體運動，則與靜止時相比()(A)空氣柱I長度將減小(B)空氣柱n長度將增大(C)左管中下段水銀柱將不動(D)右管中水銀面下降36 . ( 2007上

22、海)如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎 直平面的U型玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左 管內(nèi)水銀面高ho能使h變大的原因是()(A)環(huán)境溫度升高(B)大氣壓強升高(C)沿管壁向右管內(nèi)加入水銀(D) U型玻璃管自由下落37 . ( 2008上海)如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀 槽中，右管有一段高為 h的水銀柱，中間封有一段空氣。則( )(A)彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h(B)若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大(C)若把彎管向下移動少許，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升(D)若環(huán)境溫度升高，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升10.多過程問題38 . ( 2005上海)內(nèi)壁光滑

23、的導熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強為 1.0xi05Pa、體 積為2.0 x 10-3m3的理想氣體。現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子， 使 封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄?然后將氣缸移出水槽，緩慢 加熱，使氣體溫度變?yōu)?27C。(1)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；(2)在p V圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化。(大氣壓強為1.0X105Pa)39 . ( 2007上海)如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活 塞厚度不計，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B左面汽缸白容積為V0, A、B之間的容積為0.1V0。開始時活塞在 B處，缸內(nèi)氣體的壓強為 0

24、.9p0 (p0為大氣壓強)，溫度為297K,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至399.3K。求：3 口2.0L000 1.0 2.0 3© 取(1)活塞剛離開B處時的溫度Tb;（2）缸內(nèi)氣體最后的壓強 p；（3）在右圖中畫出整個過程的 p V圖線。40 . （ 1999上海）如圖均勻薄壁 U形管，左管上端封閉，右管開口 且足夠長。管的橫截面積為 S,內(nèi)裝密度為p的液體。右管內(nèi)有一質(zhì) 量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁 間無摩擦且不漏氣。溫度為 To時，左、右管內(nèi)液面高度相等，兩管 內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均為大氣壓強po0現(xiàn)使兩邊溫度同時逐漸 升高，求：（1）溫度升高

25、到多少時，右管活塞開始離開卡口上升？（2）溫度升高到多少時，左管內(nèi)液面下降h?41 . （ 2001上海）如圖所示，一定量氣體放在體積 為V。的容器中，室溫為To=300K有一光滑導熱活塞C （不占體積）將容器分成 A、B兩室，B室的體積 是A室的兩倍，A室容器上連接有一 U形管（U形管 內(nèi)氣體的體積忽略不計），兩邊水銀柱高度差為76cm,右室容器中連接有一閥門 K ,可與大氣相通。（外界大氣壓等于 76cmHg）求：（1）將閥門K打開后，A室的體積變成多少？（2）打開|彳門K后將容器內(nèi)的氣體從300K分別加熱到400K和540K, U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少？ 42. （ 2000上海）如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小,水平部分BC長14厘米，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強相當于高為 76厘米水銀柱的壓強。（1）當空氣柱溫度為丁0 = 273開，長為10=8厘米時，BC管 內(nèi)左邊水銀柱長2厘米，AB管內(nèi)水銀柱長也是2厘米，則右 邊水銀柱總長是多少？（2）當空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進 入豎直管AB內(nèi)？（3）當空氣柱溫度為490開時，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少?11.多研究對象（氣體連接體）43. （ 1994上海）一圓柱形氣缸直立在地面上，內(nèi)