高考物理专题 限时规范训练 6页

1．(10 分)(1)下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 (2)右图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热 良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空 气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是(　　) A．温度降低，压强增大 B．温度升高，压强不变 C．温度升高，压强减小 D．温度不变，压强减小 解析：(1)布朗运动是悬浮粒子的无规则运动，不是液体分子的运动，选项 A 错；液体 的温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈，选项 B 正确；布朗运动是由于液体分子 从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项 C 错、选项 D 正确． (2)若玻璃管中的水柱上升，说明外界大气压增大，只有 A 选项正确． 答案：(1)BD　(2)A 2．(10 分)(1)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒， 木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭 的气体，在此压缩过程中(　　) A．气体温度升高，压强不变 B．气体温度升高，压强变大 C．气体对外界做正功，气体内能增加 D．外界对气体做正功，气体内能减少 (2)在如图所示的汽缸中封闭着一定质量的理想气体，一重物用细 绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态 (不计细绳与活塞的重力)．如果将缸内气体的摄氏温度降低一半， 则缸内气体的体积(　　) A．不变　　　　　　　 B．为原来的一半 C．小于原来的一半 D．大于原来的一半 解析：(1)压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大， 所以只有 B 项正确． (2)设大气压强为 p0，汽缸内气体压强为 p，重物重力为 G，S 为活塞横截面面积．对活 塞，由平衡条件可得：G＋pS＝p0S，可见，气体压强 p 不变．若摄氏温度 t 降低一半， 则 T1＝(t＋273) K，T2＝(t 2＋273) K＝ （t＋273） K 2 ＋ 273 K 2 > T1 2 ，根据盖—吕萨克定 律 V2 V1＝ T2 T1得，V2＝ T2 T1V1> 1 2V1，只有 D 选项正确． 答案：(1)B　(2)D 3．(10 分)(1)下图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量的 气体，M 可沿 N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在 M 向下滑动的过 程中(　　) A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 (2)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为 ρ(单位为 kg/m3)，摩尔质量为 M(单位为 g/mol)，阿伏加德罗常数为 NA.已知 1 克拉＝0.2 克，则 (　　) A．a 克拉钻石所含有的分子数为 0.2 × 10－3aNA M B．a 克拉钻石所含有的分子数为 aNA M C．每个钻石分子直径的表达式为 3 6M × 10－3 NAρ π (单位为 m) D．每个钻石分子直径的表达式为 6M NAρ π(单位为 m) 解析：(1)由于筒内气体不与外界发生热交换，因此只有做功改变物体的内能，在 M 向 下滑动的过程中，外界压缩气体对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体的内能增 加． (2)a 克拉钻石物质的量为μ＝ 0.2a M ，所含分子数为 n＝μNA＝ 0.2aNA M ，A、B 均错误；钻 石的摩尔体积为 V＝ M × 10－3 ρ (单位为 m 3/mol)，每个钻石分子体积为 V0 ＝ V NA＝ M × 10－3 NAρ ，设钻石分子直径为 d，则 V0＝ 4 3π(d 2 ) 3 ，联立解得 d＝3 6M × 10－3 NAρπ m．C 正确、D 错误． 答案：(1)A　(2)C 4．(12 分)(1)关于空气湿度，下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母)． A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 (2)如图，容积为 V1 的容器内充有压缩空气．容器与水银压强计相连，压强计左右两管 下部由软胶管相连．气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间 空气的体积为 V2.打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回 到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为 h.已知水银的密度为 ρ，大气压强 为 p0，重力加速度为 g；空气可视为理想气体，其温度不变．求气阀打开前容器中压缩 空气的压强 p1. 解析：(1)相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故 A 错 误；相对湿度较小时，人感觉干燥，故 B 正确；用空气中水蒸气的压强表示的湿度叫做 空气的绝对湿度，用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比表示的湿度叫 做相对湿度，故 C 正确、D 错误． (2)气阀打开前，左管内气体的压强为 p0 气阀打开后稳定时的压强 p2＝p0＋ρgh① 根据等温变化，则有 p1V1＋p0V2＝p2(V1＋V2)② 联立①②两式解得 p1＝p0＋ ρgh（V1＋V2） V1 答案：(1)BC　(2)p0＋ ρgh（V1＋V2） V1 5．(10 分)(2014·浙江自选)一定质量的理想气体，从初始状态 A 经 状态 B、C、D 再回到状态 A，其体积 V 与温度 T 的关系如图所 示．图中 TA、VA 和 TD 为已知量． (1)从状态 A 到 B，气体经历的是________过程(填“等温”、“等 容”或“等压”)； (2)从 B 到 C 的过程中，气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)； (3)从 C 到 D 的过程中，气体对外________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)， 同时______(填“吸热”或“放热”)； (4)气体在状态 D 时的体积 VD＝________． 解析：(1)由图可知，从状态 A 到 B，气体体积不变，故是等容变化；(2)从 B 到 C 温度 T 不变，即分子平均动能不变，对理想气体即内能不变；(3)从 C 到 D 气体体积减小， 外界对气体做正功，W>0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热 力学第一定律ΔU＝W＋Q 知气体放热；(4)从 D 到 A 是等压变化，由 VA TA＝ VD TD得 VD＝ TD TAVA. 答案：(1)等容　(2)不变　(3)做负功　放热　(4) TD TAVA 6．(16 分)(2013·高考重庆卷)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内 空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时(　　) A．室内空气的压强比室外的小 B．室内空气分子的平均动能比室外的大 C．室内空气的密度比室外的大 D．室内空气对室外空气做了负功 (2)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为 V0，压强为 p0；装载货物后，该轮胎 内气体的压强增加了Δp，若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后 均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量． 解析：(1)未密闭房间内的空气在温度升高时等压膨胀，对外做功，选项 A、C、D 错 误．温度是分子平均动能的标志，选项 B 正确． (2)轮胎内气体做等温变化，根据玻意耳定律得 p0V0＝(p0＋Δp)(V0＋ΔV) 解得ΔV＝－ ΔpV0 p0＋Δp. 答案：(1)B　(2)体积改变量ΔV＝－ ΔpV0 p0＋Δp 7．(16 分)(2013·高考江苏卷)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”． (1)该循环过程中，下列说法正确的是(　　) A．A→B 过程中，外界对气体做功 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分子数增多 D．D→A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 (2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或 “D→A”)．若气体在 A→B 过程中吸收 63 kJ 的热量，在 C→D 过程中放出 38 kJ 的热 量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ. (3)若该循环过程中的气体为 1 mol，气体在 A 状态时的体积为 10 L，在 B 状态时压强 为 A 状态时的 2 3.求气体在 B 状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数 NA＝ 6.0×1023 mol－1，计算结果保留一位有效数字) 解析：(1)A→B 体积增大，气体对外做功，A 错误；B→C 体积增大，气体对外做功， W<0、Q＝0，由热力学第一定律，ΔU＝W＋Q 知内能减小，温度降低，分子平均动能减 小，B 错误；C→D，T 不变，V 减小，p 增大，C 正确；D→A，V 减小，外界对气体做功， W>0，Q＝0，ΔU>0，T 增大，气体分子平均速率增大，D 错误． (2)由(1)可知，B→C 过程内能减小．经过一个循环，ΔU＝0，所以对外做功 W＝(63－ 38) kJ＝25 kJ. (3)等温过程 pAVA＝pBVB，单位体积内的分子数 n＝ NA VB. 解得 n＝ NApB pAVA， 代入数据得 n＝4×1025 m－3 答案：(1)C　(2)B→C　25　(3)n＝4×1025 m－3 8．(16 分)(1)两个分子相距为 r1 时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为 r2 时，表现 为斥力，则下面说法正确的是(　　) A．相距为 r1 时，分子间没有斥力存在 B．相距为 r2 时，分子间的斥力大于相距为 r1 时的斥力 C．相距为 r2 时，分子间没有引力存在 D．相距为 r1 时，分子间的引力大于相距为 r2 时的引力 (2)一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质 量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示．开始时气体的体积为 2.0×10－3 m3， 现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一 半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为 136.5 ℃.(大气压强为 1.0×105 Pa) ①求汽缸内气体最终的体积； ②在 p－V 图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(请用箭头在图线上标出状态变 化的方向)． 解析：(1)引力和斥力同时存在，在距离增大时引力与斥力均减小，距离减小时引力与 斥力均增大，斥力变化更快，只有 B 对． (2)①缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙的过程，汽缸内气体为等温变化： p1＝1.0×105 Pa　V1＝2.0×10－3 m3　T1＝273 K p2＝？　V2＝1.0×10－3 m3　T2＝273 K p2＝ p1V1 V2 ＝ 1.0 × 105 × 2.0 × 10－3 1.0 × 10－3 Pa＝2.0×105 Pa 汽缸移出水槽缓慢加热，汽缸内气体为等压变化： p3＝p2　V3＝？　T3＝409.5 K V3＝ V2T3 T2 ＝ 1.0 × 10－3 × 409.5 273 m3＝1.5×10－3 m3 ②如图 答案：(1)B (2)①1.5×10－3 m3　②见解析