【物理】2020届一轮复习人教版　选考部分-作业 5页

‎2020届一轮复习人教版 　选考部分. 作业 ‎1．(2018·江西南昌二模)‎ ‎(1)(5分)(多选)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．荷叶上的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．一定质量的理想气体吸收热量，其内能一定增加 E．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 ‎(2)‎ ‎(10分)如图为一个喷雾器的截面示意图，箱里已装了14 L的水，上部密封了1 atm的空气1.0 L。将阀门关闭，再充入1.5 atm的空气6.0 L。设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变。‎ ‎(ⅰ)求充入1.5 atm的空气6.0 L后密封气体的压强；‎ ‎(ⅱ)打开阀门后，水从喷嘴喷出(喷嘴与水面等高)，则当水箱内的气压降为2.5 atm时，水箱里的水还剩多少？(喷水的过程认为箱中气体的温度不变，不计阀门右侧的管中水的体积)‎ 解析：　(1)布朗运动是微粒整体的运动而不是微粒分子的运动，但可以反映水分子的运动情况，A错误。液体的表面张力总是使液体表面有收缩到最小的趋势，而在体积相同的情况下球的表面积最小，故B正确。液晶显示器中液晶能在不同电压下发出不同颜色的光，故C正确。改变物体内能的方式有做功与热传递两种，若一定质量的理想气体在吸收热量的同时还对外做功，则内能变化情况不能确定，D错误。由于熵反映的就是系统的无序性大小，故由熵增加原理可知E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)题中p0＝1 atm，V0＝1.0 L，p1＝1.5 atm，V1＝6.0 L，根据玻意耳定律可得p1V1＝p0V2，p0(V2＋V0)＝p2V0，解得p2＝10 atm。‎ ‎(ⅱ)打开阀门，水从喷嘴喷出，当水箱中的气体压强为2.5 atm时，p2V0＝p3V3，解得：V3＝4.0 L 故水箱内剩余水的体积为14 L－(4 L－1 L)＝11 L。‎ 答案：　(1)BCE　(2)(ⅰ)10 atm　(ⅱ)11 L ‎2．(1)(5分)当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等，关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小 B．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力 C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力先增大后减小 D．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大 E．在两个分子间的距离由r＝r0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大 ‎(2)(10分)在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环，它由两个等压过程和两个绝热过程组成，图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程(A→B→C→D→A)，已知某些状态的部分参数如图所示(见图中所标数据)，状态P位于过程AB的中点。1 atm＝1×105 Pa。‎ ‎(ⅰ)已知状态A的温度TA＝400 K，求状态D的温度TD；‎ ‎(ⅱ)若已知P→C过程放热Q＝5×105 J，求B→C过程外界对气体做的功。‎ 解析：　(1)分子引力和斥力是同时存在的，当分子之间的距离为r0时，分子引力和斥力刚好大小相等方向相反，合力为0，分子势能最小，A正确。当两个分子间距离小于r0时，分子斥力大于分子引力，所以合力表现为斥力，B错误。当分子距离从很远逐渐减小到r＝r0过程中，分子间作用力表现为引力，且先逐渐增大后逐渐减小，C正确，D错误。当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力，且距离减小合力增大，E正确。选A、C、E。‎ ‎(2)(ⅰ)由题意知D→A过程为绝热过程，根据理想气体状态方程，‎ 有：＝ 代入数据解得：TD＝600 K ‎(ⅱ)对P→C过程，根据理想气体状态方程，有：＝ 可知，状态P和C的温度相同。‎ 根据理想气体的内能只与温度有关，可知P、C两个状态内能相等 对P→B过程，外界做功 W1＝pPΔV＝1×105×(6－4) J＝2×105 J 设B→C过程外界对气体做的功为W2‎ 从P到C过程根据热力学第一定律，有0＝W1＋W2－Q ‎ 代入数据解得B→C过程外界对气体做的功：‎ W2＝3×105 J。‎ 答案：　(1)ACE　(2)(ⅰ)600 K　(ⅱ)3×105 J ‎3．(1)(5分)将一定质量的液氮注入一个导热的真空容器中，当容器的温度达到常温时，液氮全部变成氮气，下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A．液氮中氮分子的间距大于平衡距离，分子间的作用力表现为引力 B．液氮中氮分子的间距等于平衡距离，分子间的作用力为零 C．氮气分子的间距远大于平衡距离，分子力表现为引力 D．液氮变成氮气，内能增加 E．液氮变成氮气，分子势能增加 ‎(2)(10分)‎ 如图所示，一粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左侧开口，右侧封闭，管中有一段水银将一部分空气(可视为理想气体)封闭在右管中，左管中用一轻绳系住质量为0.1 kg的光滑活塞，活塞将一部分空气(可视为理想气体)封闭在左管中，轻绳绕过光滑的定滑轮系在一重物上，初始时用手托着重物，使左右管中的空气柱长度均为l＝20 cm，水银面高度相同，且气体压强均等于大气压强。若将重物释放后，当重物最终静止时(未落到地面)，右侧管中水银面下降了h＝10 cm(水银面未达水平部分)，重力加速度大小g＝10 m/s2，水银的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，活塞的横截面积S＝4 cm2，大气压强p0＝75 cmHg，求：‎ ‎(ⅰ)活塞移动的距离；‎ ‎(ⅱ)重物的质量。‎ 解析：　(1)液氮中氮分子处于平衡状态，分子间作用力的合力为零，A错误，B正确；氮气分子的间距远大于平衡距离，分子间作用力可以忽略，C错误；液氮变成氮气，温度升高，分子平均动能增加，同时分子间距离增大，分子间作用力做负功，分子势能增加，则内能增加，D、E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)设右侧玻璃管中的空气柱变化后的长度为l1，压强为p1，根据玻意耳定律有 p0lS＝p1l1S 其中l1＝l＋h 得p1＝50 cmHg 由几何关系可知，左侧管中水银面比右侧管中水银面高了2h，设左侧管中空气压强为p2，有 p1＝p2＋2h 得p2＝30 cmHg 设左侧管中空气柱的长度为l2，根据玻意耳定律有 p0lS＝p2l2S 得l2＝50 cm 由几何关系得 l2＋h＝l＋x 得活塞移动的距离为x＝40 cm ‎(ⅱ)当重物静止时，活塞处于平衡状态，对活塞有 p2S＋FT＝p0S＋mg FT＝Mg 解得重物的质量为M＝2.548 kg 答案：　(1)BDE　(2)(ⅰ)40 cm　(ⅱ)2.548 kg ‎4．(1)(5分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A．分子间距离减小时分子势能一定减小 B．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 C．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同 D．知道某物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子的质量 E．若一定质量的理想气体的压强和体积都不变，则其内能也一定不变 ‎(2)‎ ‎(10分)如图所示，在竖直圆柱形绝热汽缸内，可移动的绝热活塞a、b密封着质量相同的A、B两部分同种气体，且处于平衡状态。已知活塞a、b的横截面积之比为Sa∶Sb＝2∶‎ ‎1，密封气体的长度之比为hA∶hB＝1∶3，活塞厚度、质量和摩擦均不计。‎ ‎(ⅰ)求A、B两部分气体的热力学温度TA、TB的比值。‎ ‎(ⅱ)若对B部分气体缓慢加热，同时在活塞a上逐渐增加细砂使活塞b的位置不变，当B部分气体的温度为TB时，活塞a、b的距离hA′与hA之比为k∶1，求此时A部分气体的绝热温度TA′与TA的比值。‎ 解析：　(1)当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，A错误；热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，B正确；温度相同，两气体分子的平均动能相同，但是由于两气体分子的质量不同，故两气体分子的平均速率不同，C错误；任何物质的摩尔质量除以阿伏加德罗常数就是该物质分子的质量，D正确；由理想气体状态方程可知，若一定质量的理想气体的压强和体积都不变，则温度不变，所以内能也一定不变，E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)A、B两部分气体质量相同且为同种气体，压强也相同，根据盖 吕萨克定律有＝ 解得＝ ‎(ⅱ)加热前后，B部分气体体积不变，设外界大气压强为p0，由查理定理 有＝ 解得p＝p0‎ 对A部分气体，压强也为p，由理想气体状态方程有 ＝ 且＝k 联立解得＝k 答案：　(1)BDE　(2)(ⅰ)　(ⅱ)k