物理选修3-3练习题

1、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r0。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( )

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在r2、某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算由于( )

A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多计了10滴

3、利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为（ ）

结果偏大，可能是小

A． B．

C． D．

4、对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )

A.无论分子间距离r与r0有何关系,只要分子力做正功,则分子势能一定减小 B.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力

D.布朗运动是悬浮在液体中的固体KELI的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动

1

5、如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积( )

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先减小后增大 D．先增大后减小

6、一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是 （ ） A． B． C． D．

过程中，气体体积增大，压强减小 过程中，气体压强不变，体积增大 过程中，气体压强增大，体积变小 过程中，气体内能增大，体积变小

7、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。在该循环过程中，下列说法正确的是（ ） A．D→A过程中，气体分子的平均动能增大 B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的 D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

8、 一定质量的理想气体，从状态P1、V1、T1变化到状态P2、V2、T2。下述过程不可能的是（ ）

A、P2＞ P1，V2＞ V1，T2 ＞T1 B、P2＞ P1，V2＞ V1，T2 ＜T1 C、P2＞ P1，V2＜ V1，T2 ＞T1 D、P2＞ P1，V2＜ V1，T2 ＜T1

分子数增多

2

9、如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热气缸内，活塞的质量不可忽略，能使被封闭气体压强变大的方法是[ ]

A．环境温度升高 B．气缸向上加速运动 B．气缸自由下落 D．将气缸开口向下放置

10、如图所示，带有活塞的气缸中，封闭一定质量的理想气体，将一个半导体热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞是绝热的，热敏电阻产生的热量可忽略。若发现电流表的读数增大时，以下判断正确的是( ) A．气体压强一定增大 B．气体的内能一定增大 C．气体体积一定增大

D．单位时间内气体分子对器壁单位面积大

11、高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住。当加热高压锅（锅内有水），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸气即从排气孔排出锅外。已知某高压锅的排气孔的直径为0.4cm，大气压强为1.00×105Pa。假设锅内水的沸点与锅内压强的关系如图所示，要设计一个锅内最高温度达120℃的高压锅，问需要配一个质量多大的限压阀？

答案 解析】0.092kg 解析： 由图可知，锅内温度达120℃时，锅内压强为p=1.72×105Pa

的碰撞次数一定增

由于 所以

代入数据，解得，m=0.092kg。

12、如图所示，竖直放置的U形管，左端封闭右端开口，19cm的空气柱封在左管内，此时两管内水银面的高度差为4cm，大气压75mmHg。现向右管内再注入水银，使空气柱长度减少不变，则需注入水银柱的长度为多少? 6cm

管内水银将长大气压强为标准1cm，若温度保持

3

13、如图所示是一个右端开口的圆筒形气缸，活塞可以在气缸内自由滑动．活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内，此时气体的温度为27℃．若给气缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从MN缓慢地移到

(1)当活塞到达(2)把活塞锁定在

．已知大气压强P0=1×105Pa．求： 后气体的温度．

位置上，让气体的温度缓慢地变回到27℃，此时

气体的压强是多少?画出在此过程中气体压强P随温度T变化的图象． 解：(1)此过程为等压变化过程

由 得

(2)此过程为等容变化过程，由查理定律得： 解得 如图：

14、如图，圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上，气缸内部有一定质量的空气，气缸质量为10kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5kg，其横截面积为50cm2，与缸壁摩擦力不计，在缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面相接触但无压力，现对气缸传热，使气缸内气体温度上升，求当气缸壁与地面接触处无压力时，缸内气体温度是多少摄氏度？（g取10m/s2，标准大气压强p0取1.0×105Pa）

、－273=127℃

15、气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2

的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

（2分）

（2分）

（4分） t2=T2

=0.5

4

解：①设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长L2，气体p2，根据活塞受力平衡，有：p2=p0-F/s=5×104pa（2分）

根据理想气体状态方程（T1=T2）有 p1SL0=p2SL2 （2分） 解得：L2=0.8m（1分）

所以，L2②保持F最大值不变，温度升高，活塞刚到缸口时，L3=1m，此时的压强为P2=P3，根据理想气体状态方程：

（3分）

得：T3=375K ∴t3=102℃（1分） 5