第十二单元练习 内能与理想气体 2002.3
R = 8.31 J/mol K = 0.082 atm L/mol K 班级 姓名
一. 选择题
1. 甲、乙两个分子相距很远（此时它们相互间的作用力可忽略不计）。设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能靠近为止。则在上述过程中分子力做功情况是（ ）
A. 分子力一直对乙做正功
B. 分子力一直对乙做负功
C. 分子力先对乙做正功，后对乙做负功
D. 分子力先对乙做负功，后对乙做正功
2. 质量和温度都相同的氢气和氧气，它们的（ ）
A. 分子数相同 B. 内能相同
C. 分子的平均速率相同 D. 分子的平均动能相同
3. 由下列哪一组数据可以计算出阿伏伽德罗常数（ ）
A. 水的密度和水的摩尔质量 B. 水的摩尔质量和水分子的体积
C. 水分子的质量和水分子的体积 D. 水的摩尔质量和水分子的质量
4. 关于物体的内能，以下说法中正确的是（ ）
A. 温度相同的物体，其分子的平均动能相同
B. 体积相同的物体，其分子的总势能相同
C. 温度、体积都相同的物体，其内能相同
D.吸收了相等热量的物体，其内能相同
5. 一定质量的理想气体可以经历不同的热力学过程，从状态Ⅰ(p1、V1、T1)变化到状态Ⅱ(p2、V2、T2)。已知T1>T2，则在所有这些可能的热力学过程中（ ）
A. 气体一定都从外界吸收热量 B. 气体与外界交换的热量都是相等的
C. 外界对气体做的功都是相等的 D. 气体内能的变化量都是相等的
6. 一个密闭容器中盛有一定量的水，水面上方充满了同温度的水蒸气. 下列说法中正确的是（ ）
A. 因为二者温度相同，所以它们的分子平均动能一定相等
B. 因为水蒸气是由水汽化而来的，所以水蒸气分子的平均动能一定大
C. 因为水蒸气是由水汽化而来的，所以水蒸气的内能一定比水的内能多
D. 因为水蒸气是由水汽化而来的，所以水蒸气分子间的平均势能一定大
7. 右图是一定质量的理想气体的p--T图，a、b、c、d表示四个不同的状态，则下列说法中正确的是（ ）
A. 气体由状态a变化到c，其内能减少，一定向外界放热
B. 气体由状态a变化到d，其内能增加，一定从外界吸热
C. 气体由状态d变化到b，其内能增加，一定从外界吸热
D. 气体由状态b变化到a，其内能减少，一定向外界放热
8. 如图所示，上端封闭的均匀直玻璃管竖直插入水银槽内，一些空气被封在管内。设法保持水银槽内水银面上下管长不变，而将玻璃管倾斜一个小角度后静止。则管内水银柱长度及空气柱的压强变化是（ ）
A. 水银柱长度增加，空气柱压强增大
B. 水银柱长度增加，空气柱压强减小
B. 水银柱长度减小，空气柱压强减小
D. 水银柱长度减小，空气柱压强增大
9. 一定质量的理想气体原来处于平衡态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡态Ⅱ。则下列说法中正确的是（ ）
A. 状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时气体的密度大
B. 状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时分子的平均动能大
C. 状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时每个分子的动能大
D. 状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时分子间的平均距离大
10. 如图所示，两端开口竖直放置的U形管内，由两部分水银封闭着一段长L的空气柱。水银柱a的左、右界面高度差为h。若保持温度不变，完成下述操作（ ）
A. 若从左管再注入适量的水银，则重新稳定后高差h增大
B. 若从左管再注入适量的水银，则重新稳定后高差h不变
C. 若从右管再注入适量的水银，则重新稳定后高差h增大
D. 若从两管同时再注入适量的水银，则重新稳定后高差h不变
11.一定质量的理想气体，从状态A开始，经历四个状态变化过程后又回到状态A，如p-T图所示。其中AB和CD为等压过程，BC和DA为等温过程。那么经历了ABCDA一个全过程后，可以肯定的是，在这个循环的过程中（ ）
A. 气体对外界做功，同时从外界吸热，但内能不变
B. 外界对气体做功，气体向外界放热，但内能不变
C. 气体对外界做功，同时从外界吸热，但内能减少
D. 外界对气体做功，气体向外界放热，但内能增加
12. 如图所示，U形管左管口上套有一个橡皮小气球，向管内注入一些
水银后则将一部分空气封在左管上部和小气球内。当再向右管内注入一
定量的水银后，发现小气球的体积略有膨胀。设在此过程中被封气体与
外界无热交换，那么该气体的（ ）
A. 体积增大 B. 压强增大 C. 温度降低 D. 内能增大
13. 如图所示，一个质量不计的活塞，将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，活塞上堆放着细砂。最初活塞静止，现设法对缸内气体缓慢加热，同时不断地取走细砂，使活塞缓慢上升，直到细砂全部被取走。则在此过程中（ ）
A.
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气体的压强不变，气体对外做功
B.
气体的温度可能不变，气体对外做功
C. 气体的压强减小，内能可能不变
D. 气体对外做功，内能可能增加
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二. 填空题
14. 设大气压恒定，若中午时分气温为270C，子夜时气温为70C。则中午时分的空气密度是子夜时空气密度的 倍。
15. 一个容积为8L的氧气筒，其内部氧气的压强是6atm，将它与一真空容器连通，待稳定后其压强变为2atm。设温度不变，则那个真空容器的容积是 L。
16. 一定质量的理想气体，经一等温变化后，其压强从2×105Pa增大到6×105Pa，此期间气体的体积变化了1.0L。则该气体原来的体积是 L。
17. 一定质量的理想气体，经一等容变化的过程后温度升高 K，可使其压强的增量等于它在00C时的压强值，而无论它目前的压强是多少。
18. 在一个体积不变的密闭容器中充有1atm的氢气，对此氢气加热，当热力学温度变为原来的10倍时，全部氢气都被电离成为等离子体状态，则此时容器内的等离子体压强为 atm。提示：等离子体与理想气体一样，都遵循克拉伯龙方程pV=nRT。
19. 某种油其密度是0.86×103kg/m3，摩尔质量是250g/mol，将一滴体积为1.0mm3的油滴滴的水面上，它所能形成的油膜的最大面积是1.25m2。根据以上数据，估算阿伏伽德罗常数NA= 。（取两位有效数字，且设油分子为立方体模型）
20. 铜的密度ρ= 8.9g/cm3，摩尔质量μ= 64g/mol。那么，1cm3的铜中含有
个铜原子，每个铜原子的体积是 m3。（取两位有效数字）
21. 已知高空某处的大气压为0.4atm，气温为零下300C。则此处每立方厘米空气中的分子数是 个。
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22. 如图所示，两端都封闭的均匀直玻璃管竖直放置，一段水银柱将管内
空气分为A、B两部分。全部装置放在同温环境下，当环境温度下降后，
管内水银柱将 。将管放平后，水银柱将向 方移动，如果环境
温度再上升，则水银柱将 移动。
三. 作图与计算题
23. 如下图所示，图中直线AB是一定质量理想气体等容过程的 p--t图线。现使该气体从状态A出发，经一等温膨胀过程，体积变为原来的2倍（设此时的状态为C）。然后保持体积不变，缓慢加热气体，使之达到状态D，使此时气体的压强等于状态B时的压强。试用作图法在图中画出D点的位置。简述作图过程，特别要说明C点是如何确定的。
作图过程：
(1)
(2)
(3)
其中确定C点的理由是： 。
24. 如图所示，汽缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动。A、B的质量分别为mA=12kg，mB=8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10-2m2，SB=2.0×10-2m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间。活塞外侧大气压强p0=1.0×105Pa
(1)汽缸水平放置，达到如图Ⅰ所示的平衡状态，求气体的压强。
(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3，若保持温度不变，将汽缸竖直放置，达
到平衡状态后如图Ⅱ所示。与图Ⅰ相比，活塞移动的距离是多少？（g=10m/s2）
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Ⅰ
Ⅱ
25. 如图所示，0.1mol的氦气（可视为理想气体）由初态A等容升压到状态B，再沿直线BC所示的过程膨胀到状态C，最后再等压压缩回到状态A，试求：
（1）在全部变化过程中气体所能达到的最高温度及与 之相应的其它状态参量。
（2）
沿A→B→C→A完成一个循环，气体做了多少功？
《第十二单元练习 内能与理想气体》答案
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| C | D | D | A | D | AD | BD | A | BD | BC | A | BD | BCD |
14.
（0.93）
15. 16
16. 1.5
17. 273 18.
20
19. 5.7×1023 20.8.37×1022 , 1.19×10-29 21. 1.2×1019
22.下降，A，不。
23．作图过程：
（1） 延长BA交t轴于一点M（-273，0）
（2） 取OA中点即为C态
（3） 连接MC并延长交过B平行于t轴的直线于D
其中确定C点懂得理由是：根据玻-马定律PV=C可知：
当VC=2VA时，PC=PA/2
24.（1）P=P0 （2）活塞移动的距离为0.1米
25．（1）最高温度TM=244K, 此时P=1.0atm,V=2L
（2）完成一个循环，气体做功为101.3J