高中物理理想气体的状态方程实验题

简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作。

（1）（单选题）此温度计的特点是（）

A．	刻度均匀，刻度值上小下大	B．	刻度均匀，刻度值上大下小
C．	刻度不均匀，刻度值上小下大	D．	刻度不均匀，刻度值上大下小

（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有（）

A．	液体密度	B．	玻璃泡大小
C．	左管内径粗细	D．	右管内径粗细

（3）若管中液体是水银，当大气压变为75时，用该温度计测得的温度值（选填"偏大"或"偏小"）。为测得准确的温度，在测量时需。

某同学想了解自己乘坐热气球在不同时刻离地大致的高度，他查阅资料得知低空中某个位置的大气压p随高度H的近似关系是p=p₀（1﹣0.12H），其中p₀为地面大气压，单位为cmHg，H的单位为km．他利用直尺、少许水银和一端开口的均匀玻璃管，设计了实验．
（1）请补全实验步骤：
①将水银注入玻璃管后，使玻璃管内形成封闭气柱．将玻璃管水平方向放置，待稳定后，在水银的初始位置做上标记，并测出：　   　；
②将整个装置移入热气球中，待热气球在空中某个位置稳定时，记下水银柱相对于初始位置移动的距离△x；
③假设整个过程温度保持不变，；
④代入相应数字，即可得出气球离地的高度H．
（2）若△x=2cm时，对应的高度H=0.758km，那么△x=1cm时，对应的高度H′　   　0.379km（填“＜”、“＞”或“=”）

如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高，外界大气压恒定不变。

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_______（填“向上”或“向下”）移动，直至_____________。
（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（ ）

如图所示，一端封闭的U形管中，在左端水银柱封闭了一段L₁=19cm长的空
气柱，水银柱两侧水银面的高度差h=4cm，右侧水银面距开口端L₂=20cm，当U形管
竖直放置自由下落时，两侧水银面的高度差h₁为_______cm。如果将右端管口封闭后，
再让它自由下落，这时两侧水银面的高度差h₂^\应为_________cm。（大气压强相当于
76cm高的水银柱产生的压强）

（1）对于分子动理论和物体的内能理解，下列说法正确的是
A．液体表面的分子间距较大，所以表现为引力，液体表面有收缩的趋势
B．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
C．理想气体在状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强也一定增大
D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
（2）如图所示P-V图，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J同时膨胀对外做功300J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200J，求此过程中气体____________(填“吸收”或“放出”)热量为_________J
（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol^-1，密度ρ=0.895×10³kg·m^-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取N_A=6.02×10²³mol^-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)

12－2．（供选学3-4模块的考生做）
（1）以下是有关波动和相对论内容的若干叙述，其中正确的有（        ）
A．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．光的偏振现象说明光波是横波
D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T．

（1）下列说法中正确的是 ▲     

A．被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加

B．晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性

C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力

D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA ▲ VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”)
（3）在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为 ▲  ；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少．

在一个钢瓶中，装有温度为27 ℃，压强为150 atm的氧气，在使用过程中放出30%质量的氧气后，温度降低为7 ℃，问此时瓶内氧气压强为多大？

如图8-3-9所示，气体自温度T₁的状态A，变化到温度为T₂的状态B，然后又变化到温度为T₃的状态C，最后又回到了状态A，若T₁、T₂为已知，则T₃=__________________.

图8-3-9

为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易测试装置,该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:
a.记录密闭容器内空气的初始温度t₁;
b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t₂;
c.用电加热器加热容器内的空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:        .
(2)若测得的温度分别为t₁=27℃,t₂=87℃,已知大气压强为1.0×10⁵Pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是         .

一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的关系如图所示,图中.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下,当环境温度为时,三个温度计的示数各不相同,如图所示,温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体(图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为和,则此时温度计(ⅰ)的示数为;可见用实际气体作为测温范围内的测量误差,现针对进行修正,制成如图所示的复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T₁时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比V_Ⅰ∶V_Ⅱ应为           .