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- 2021-05-31 发布
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徐州一中2019~2020学年度高二寒假第三次检测
物 理
一、单项选择题(共6小题,每题6分)
1.一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随热力学温度变化的p-T图象如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC,则通过图象可以判断它们的大小关系是( )
A. VA=VB>VC
B. VA=VB<VC
C. VA<VB<VC
D. VA>VB>VC
2.下列关于热运动的说法中,正确的是( )
A. 0℃的物体中的分子不做无规则运动
B. 因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动
C. 存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子和混凝分子都在做无规则的热运动
D. 运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
3.已知理想气体的内能与温度成正比.如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大
C. 单调变化 D. 保持不变
4.对于一定质量气体的体积、温度、压强的说法中不正确的是( )
A. 保持温度不变,气体体积增大,分子密度减小,使气体分子在单位时间对容器单位面积上的碰撞次数减少,导致压强减小
B. 保持压强不变,气体的体积增大,气体的密度减小,对器壁碰撞的次数有减小的趋势,但温度的升高,使每个分子对器壁的平均冲力增大而导致压强有增大的趋势,两种趋势的作用可相抵消,所以,压强不变时,温度升高,体积必增大
C. 保持体积不变,气体的分子密度不变,当温度升高时,平均每个气体分子对器壁的冲力增大,单位时间内对单位面积碰撞次数增多,致使气体压强增大
D. 气体温度、体积不变,气体压强可以改变
5.如图所示,竖直放置的上下固定的两汽缸A、B之间用质量不计的活塞和轻杆连接,活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气,A的横截面积大于B的横截面积,A、B中气体的初始温度相同.现使A、B升高相同温度到再次达到稳定时,与初态相比A、B中气体的体积变化量为ΔVA、ΔVB,压强变化量为ΔpA、ΔpB,对活塞压力的变化量为ΔFA、ΔFB,则( )
A. 活塞与轻杆向上移动了一段距离
B. ΔFA>ΔFB
C. ΔpA=ΔpB
D. ΔVA=ΔVB
6.一圆筒形真空容器,在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞,弹簧处于自然长度时,活塞正好触及筒底,如图所示,当在活塞下方注入一定质量的理想气体后,温度为T时,气柱高为h,温度为T′时,气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )
A. B.
C. h D. h
二、多项选择题(共5小题,每小题6分,选不全的得3分)
7.如图所示是一定质量的理想气体的p-V图象,若其状态由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等压,C→A等温,则气体在A、B、C三个状态时( )
A. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nC
B. 气体分子的平均速度vA>vB>vC
C. 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB,FB=FC
D. 气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NC
8.如图所示,内径均匀、两端开口的V形管,B支管竖直插入水银槽中,A支管与B支管之间的夹角为θ,A支管中有一段长为h的水银柱保持静止,下列说法中正确的是( )
A. B管内水银面比管外水银面高h
B. B管内水银面比管外水银面高hcosθ
C. B管内水银面比管外水银面低hcosθ
D. 管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高的水银柱
9.如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,dc平行于纵坐标轴,ab的延长线过原点,以下说法正确的是( )
A. 从状态d到c,气体不吸热也不放热
B. 从状态c到b,气体放热
C. 从状态a到d,气体对外做功
D. 从状态b到a,气体吸热
10.关于固体、液体性质,下列说法正确的是( )
A. 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
B. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势
C. 当液晶中电场强度不同时,它对不同颜色的光吸收强度就不同
D. 蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
11.如图所示,导热汽缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2 m,活塞面积为10 cm2,大气压强为1.0×105Pa,物重为50 N,活塞质量及一切摩擦不计.缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,在此过程中封闭气体吸收了60 J的热量.则( )
A. 封闭气体的压强将增大
B. 封闭气体的压强大小为1.5×105Pa
C. 气体对外做功10 J
D. 气体的内能增加了50 J
三、计算题
12.(10分)已知氧气分子的质量m=5.3×10-26 kg,标准状况下氧气的密度ρ=1.43 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,求:(结果均保留两位有效数字)
(1)氧气的摩尔质量;(3分)
(2)标准状况下氧气分子间的平均距离;(4分)
(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧气分子的个数.(3分)
13.(12分,每问6分)如图所示,一绝热气缸倒悬挂在天花板上处于静止状态,有两个不计质量的活塞M、N将两部分理想气体封闭在汽缸内,温度均是27 ℃,M活塞是绝热的,N活塞是导热的,均可沿汽缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面积均为S=2 cm2,初始时M活塞相对于顶部的高度为h=18 cm,N活塞相对于顶部的高度为H=27 cm,大气压强为p0=1.0×105 Pa.现将一质量m=400 g的小物体挂在N活塞的下表面上,活塞下降,系统再次平衡后,活塞未脱离汽缸.
(1)求下部分气体的压强多大?
(2)现通过加热丝对上部分气体进行缓慢加热,使上部分气体的温度变为127 ℃,求稳定后活塞N距离顶部的高度(活塞始终未脱离汽缸).
14.(12分,每问4分)如图所示,一根两端开口、横截面积为S=2 cm2
足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21 cm的气柱,气体的温度为t1=7 ℃,外界大气压取p0=1.0×105 Pa(相当于75 cm高的汞柱压强).
(1)若在活塞上放一个质量为m=0.1 kg的砝码,保持气体的温度t1不变,则平衡后气柱为多长?(g=10 m/s2)
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77 ℃,此时气柱为多长?
(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为10 J,则气体的内能增加多少?
1.
A
【解 析】
由p-T图象可知,气体由A到B为等容变化,故VA=VB;气体由B到C为等温变化,压强增大,体积减小,故VB>VC;综上可知,选项A正确.
2.
C
【解 析】
分子的热运动永不停息,因此0℃的物体中的分子
做无规则运动,A错误;虽然布朗运动与温度有关,但是布朗运动是固体颗粒的运动,不是分子的运动,而热运动是指分子永不停息的无规则运动,故B错误;扩散现象说明了分子在做无规则的热运动,C正确;热运动是分子的运动,其激烈程度只与物体的温度有关,与物体的宏观运动状态没有关系,D错误.
3.
B
【解 析】
由图知汽缸内理想气体状态的pV变化特点是先减小后增大,又因为=C(常量)可知温度T先减小后增大,故气体内能先减小后增大,B正确.
4.
D
【解 析】
根据理想气体状态方程=恒量,如果温度和体积不变,那么压强一定不变.
5.
B
【解 析】
以初态时的活塞为研究对象,受力分析,根据平衡条件:p0SA-p0SB=pASA-pBSB,(p0-pA)SA=(p0-pB)SB,由于SA>SB,可见pA>pB,首先假设活塞不动,则A、B两部分气体发生等容变化,由查理定律,对气体A:==,对气体B:=.又初始状态满足pA>pB,TA=TB,可见使A、B升高相同温度,因此ΔpA>ΔpB,故活塞会向下移动一段距离;两活塞向下移动的距离是相等的,而A的横截面积较大,故ΔVA>ΔVB;ΔF=Δp·S,因为ΔpA>ΔpB,SA>SB,因此,ΔFA>ΔFB.
6.
C
【解 析】
设弹簧的劲度系数为k,当气柱高为h时,弹簧弹力F=kh,由此产生的压强= (S为容器的横截面积),取封闭的气体为研究对象:初状态:(T,hS,);末状态:(T′,h′S,),由理想气体状态方程=,得h′=h,故C选项正确.
7.CD
【解 析】
由图可知气体在B→C过程中,体积增大,密度减小,A错误.气体C→A过程是等温变化,分子平均速率vA=vC,B错误.而气体分子对器壁产生作用力由压强决定,B→C为等压过程,pB=pC,FB=FC,FA>FB,C正确.A→B为等容降压过程,密度不变,温度降低,NA>NB,C→A为等温压缩过程,温度不变,密度增大,应有NA>NC,D正确.
8.BD
【解 析】
以A管中的水银柱为研究对象,则有pS+hcos θS=p0S,B管内压强p=p0-hcos θ,显然p