题目内容

12．一容器中盛有氮气和氢气的混合气体，当温度为T时，氮分子全部分离成原子，这时压强为P（氢的分离忽略不计）；当温度为3T时，两种气体全部分离成原子，容器中压强等于4P，问混合气体中氮和氢的质量比为14：1．

分析 气体受热由分子分离成原子超越了理想气体状态方程，适合克拉伯龙方程，结合摩尔质量可求质量之比．

解答 解：设混合气体中氮气和氢气的物质的量分别为n1和n2，根据克拉伯龙方程PV=nRT（R为常量）
当温度为T时：PV=（2n1+n2）RT      ①
当温度为3T时：4PV=（2n1+2n2）R3T  ②
由①②两式解得：n1：n2=1：1
氮气和氢气的摩尔质量分别为28g/mol和2g/mol
气体的质量等于摩尔质量与物质的量的乘积
所以氮气和氢气的质量之比为14：1．
答：氮气和氢气的质量之比为14：1．

点评 掌握气体的质量等于摩尔质量与物质的量的乘积、克拉伯龙方程是解决该题的关键．

练习册系列答案
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9．如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，在将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，起重机先提供恒定拉力F=5.2×104N，由静止开始匀加速吊起重物，当速度v=1m/s时起重机的实际功率正好等于额定功率，起重机达到额定功率后就保持功率不变，不计额外功．
（1）起重机的额定功率P等于多少？
（2）起重机达到额定功率后，重物的加速度和速度将如何变化？
（3）最终重物将匀速上升，此时上升的速度最大，求此最大速度vm．（取g=10m/s2）
3．有二个非线性电阻（其伏安特性为电压和电流不成正比关系），为了能使用这二个电阻，先分别对它们进行了伏安特性的实验测量，测得的数据如下：
表一：一号电阻
电压U（V）01234567
电流I（A）00.751.101.351.551.751.952.10
表二：二号电阻
电压U（V）01234567
电流I（A）01.402.02.42.853.153.453.70
（1）请根据实验原理补齐图（1）中的连线；

（2）现将这二个电阻并联后接在电动势E=10V，内阻r=2Ω的电源上．为求得该并联电路的总电流，请利用表格中的实验数据，在图（2）中作出所需要的图象．
（3）由图象可得：并联电路的总电流I=3.65A．
20．某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系，打点计时器记录了小车拖动纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点．测得计数点的间距如图2所示，每个相邻计数点之间还有四个点为画出来．

（1）每相邻的两个计数点的时间间隔为0.1s
（2）试根据纸带上个计数点间的距离，计算出打下B点的速度VB=0.14m/s．
（3）小车运动过程中的加速度大小为0.12m/s2（保留2位有效数字）
（4）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为M＞＞m．
7．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．g取10m/s2，不计空气阻力．
（1）求下落过程中，座舱的最大速度；
（2）求制动过程中座舱的加速度；
（3）若座舱中某人手托着重3kg的铅球，当座舱落到离地面15m的位置时，求球对手的压力．
17．如图所示，粗细均匀的玻璃管两端开口，右边U形管部分有一段水银柱，两边水银面是平齐的，右管空气柱长度为41cm，把左侧开口向下的玻璃管竖直插入水银槽中，使管口在水银面之下8cm，这时进入左管中水银柱长4cm．此时将管两端同时封闭，环境温度为31℃，现缓慢改变左侧管气体的温度，使右管中气体的压强变为78cmHg，已知外界大气压强p0=76cmHg．
（1）初始时左侧管空气柱的长度；
（2）左侧管气体的最终温度．
4．自由落体运动是（　　）
A．物体不受任何作用力的运动
B．加速度为g的竖直下落的运动
C．物体在真空中的运动
D．初速度为零，加速度为g的竖直下落的匀运加速运动
1．有两个共点力F1、F2的大小均为12N，它们的合力F也等于12N，则F1、F2的夹角大小应该是（　　）
A．60°B．90°C．120°D．150°
2．一根弹簧原长为50cm，劲度系数为200N/m．在弹性限度内，当弹簧被拉长到70cm时，弹簧受到的拉力大小为（　　）
A．.10NB．140NC．100ND．40N

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