2014金版教程高考物理一轮复习课时作业31

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2014金版教程高考物理一轮复习课时作业31

课时作业(三十一) 气体、固体与液体 ‎1.(1)下列说法中正确的是________.‎ A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大 B.把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,说明分子间存在引力 C.破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用 D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,只受分子之间作用力,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大 ‎(2)如图所示,一导热性良好的气缸竖直放置于恒温的环境中,气缸内有一质量不可忽略的水平活塞,将一定质量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁无摩擦,气缸不漏气,整个装置处于平衡状态.活塞上放置一广口瓶,瓶中盛有一定量的酒精,经过一段较长时间后,与原来相比较,气体的压强________(填“减小”、“不变”或“增大”),气体________(填“吸热”或“放热”).‎ ‎2.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ,则(  )‎ A.TⅠ>TⅡ>TⅢ        B.TⅢ>TⅡ>TⅠ C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ   D.TⅠ=TⅡ=TⅢ ‎(2)如图所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280 J,放出热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J.‎ ‎(1)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?‎ ‎(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?‎ ‎3.(1)下列说法中正确的是(  )‎ A.液晶既有液体的流动性,又具有光学各向异性 B.从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功是可能的 C.饱和汽压随温度的升高而变小 D.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征 ‎(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,初始时气体体积为3.0×10-3 m3.用传感器测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0×105 Pa.推动活塞压缩气体,测得气体的温度和压强分别为320 K和1.0×105 Pa.‎ ‎①求此时气体的体积;‎ ‎②保持温度不变,缓慢改变作用在活塞上的力,使气体压强变为8.0×104 Pa,求此时气体的体积.‎ ‎4.(1)下列说法中正确的是(  )‎ A.物体自由下落时速度增大,所以物体内能也增大 B.当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时,分子力先减小后增大,分子势能也先减小后增大 C.热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递 D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 ‎(2)某同学做了如图所示的探究性实验,U形管左口管套有一小气球,管内装有水银,当在右管内再注入一些水银时,气球将鼓得更大.假设封闭气体与外界绝热,则在注入水银时,封闭气体的体积________,压强________,温度________,内能________.(填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”)‎ ‎(3)一同学在游泳池中游泳时进行了一项科学探究,他将一粗细均匀、一端封闭的长为12 cm的玻璃饮料瓶握住,开口向下潜入水中,当潜入到水下某深度时看到水进入玻璃管口大约2 cm.他据此就粗略估计出了潜入水中的深度,请通过计算得出潜水的深度.(‎ 取水面上大气压强为p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2)‎ ‎5.(1)下列关于分子热运动的说法中正确的是(  )‎ A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 C对于一定量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它的内能一定增大 D.如果气体温度升高,分子平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大 ‎(2)一定质量的理想气体状态变化如图所示,其中AB段与t轴平行,已知在状态A时气体的体积为10 L,那么变到状态B时气体的体积为________L,变到状态C时气体的压强是0 ℃时气体压强的________倍.‎ ‎(3)如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为2×10-3 m2,一定质量的气体被质量为3.0 kg的活塞封闭在气缸内,活塞和气缸可无摩擦滑动,现用外力推动活塞压缩气体,对缸内气体做功600 J,同时缸内气体温度升高,向外界放热150 J,求初状态的压强和压缩过程中内能的变化量.(大气压强取1.01×105 Pa,g取10 m/s2)‎ ‎6.(1)下列说法中正确的是(  )‎ A.一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与摄氏温度t成正比 B.液体的表面张力是由于液体表面层分子间表现为相互吸引所致 C.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强不变 D.温度可以改变某些液晶的光学性质 ‎(2)2011年10月9日广州白云区一居民房,因煤气泄漏引发爆燃起火事故,造成家中一名20多岁男子烧伤被困,幸被消防员救出送医.消防员称厨房内泄漏的煤气与厨房内的空气混合,当混合后厨房内气体的压强达到1.05 atm时(厨房内原来的空气压强为1.00 atm),遇到火星将发生爆炸.设该居民家厨房(4 m×2 m×3 m)发生煤气泄漏时门窗紧闭.煤气管道内的压强为4.00 atm,且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变.‎ ‎①管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房时,遇到火星就会发生爆炸?‎ ‎②设煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm时遇到了火星并发生了爆炸.爆炸时厨房的温度由27 ℃迅速上升至2 000 ℃,估算此时产生的气体压强.‎ ‎7.(1)下列说法中正确的是(  )‎ A.分子间的距离增大时,分子间斥力减小,分子间引力先增大后减小 B.当分子力为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增加 C.布朗运动不是液体分子的无规则运动 D.气体吸收的热量可以完全转化为功而不引起其他变化 E.液体的分子势能与体积有关 ‎(2)‎ 如图所示,一端封闭的均匀细玻璃管开口向右水平放置,管长L=75 cm,管内有长h1=25 cm的水银柱封住长L1=48 cm的空气柱,温度为T1=300 K,大气压强保持p0=75 cmHg不变.‎ ‎①现将玻璃管在纸面内沿顺时针方向缓慢转过90°,空气柱长变为多少?‎ ‎②在①问的基础上温度升高到多少时水银柱恰好全部排出管外.‎ ‎8.(2012·山东卷)(1)以下说法正确的是________.‎ a.水的饱和汽压随温度的升高而增大 b.扩散现象表明,分子在永不停息地运动 c.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小 d.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小 ‎(2)如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20 cm(可视为理想气体),两管中水银面等高.现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10 cm.(环境温度不变,大气压强p0=75 cmHg)‎ ‎①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位).‎ ‎②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体将________(填“吸热”或“放热”).‎ 答案:‎ 课时作业(三十一)‎ ‎1.解析: (1)气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但是气体的压强不一定增大,还要看分子的密集程度,A项错误;把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,是分子间引力的作用,B项正确;玻璃断面凹凸不平,即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离,所以碎玻璃不能接合,若把玻璃加热,玻璃变软,则可重新接合,所以C项错误;分子a从远处趋近固定不动的分子b,只受分子之间作用力,先是引力做正功,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大,D项正确.‎ ‎(2)由于酒精蒸发,所以质量变小,气体的压强为pS=mg+p0S,气体的压强减小.因为气缸为导热气缸,所以气体的变化为等温变化,因为压强减小,体积增大,温度不变,所以要吸热.‎ 答案: (1)BD (2)减小 吸热 ‎2.解析: (1)本题考查分子速率分布规律.气体温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均速率越大.温度高时速率大的分子所占的比例越大,将图线的最高点对应的速率近似看做平均速率,显然从图中可看出TⅢ>TⅡ>TⅠ,B对.‎ ‎(2)①ACB过程中W1=-280 J,Q1=-410 J 由热力学第一定律 UB-UA=W1+Q1=-690 J 气体内能的减少量为690 J ‎②因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数,BDA过程中气体内能变化量UA-UB=690 J 由题知 W2=200 J 由热力学第一定律 UA-UB=W2+Q2‎ 解得Q2=490 J 即吸收热量490 J 气体一定从外界吸收热量.‎ 答案: (1)B (2)①690 J ②吸收热量 490 J ‎3.解析: (1)由热力学第二定律可知,从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功而不引起其他变化是不可能的,显然,在引起其他变化的情况下,该过程是可能实现的.选项B正确;饱和汽压随温度的升高而变大,选项C错误;多晶体没有规则形状,且各向同性,选项D错误.‎ ‎(2)①由题述可知状态变化前后压强不变,由理想气体状态方程有 V1=V0=×3.0×10-3 m3=3.2×10-3 m3.‎ ‎②由玻意耳定律有:V2==×3.2×10-3 m3=4×10-3 m3.‎ 答案: (1)AB (2)①3.2×10-3 m3 ②4×10-3 m3‎ ‎4.解析: (1)物体的内能与温度和体积有关,与物体的速度无关,A错.当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时,分子力先增大后减小,分子势能一直减小,B错.内能大的物体温度不一定高,热量应从温度高的物体向温度低的物体传递,C错.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,D对.‎ ‎(2)注入水银,封闭气体的压强变大,水银对气体做功,气体体积减小,由于封闭气体与外界绝热,所以温度升高,内能增大.‎ ‎(3)设潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S.气体的初末状态参量分别为 初状态p1=p0 V1=12S 末状态p2=p0+ρgh V2=10S 由玻意耳定律p1V1=p2V2得= 解得h=2 m.‎ 答案: (1)D (2)减小 增大 升高 增大 (3)2 m ‎5.解析: (1)布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动;气体分子散开的原因在于分子间间距大,相互间没有作用力;对于一定量的理想气体,在压强不变的情况下,体积增大,温度升高分子平均动能增加,理想气体分子势能为零,所以内能增大.‎ ‎(2)由图可知状态A到状态B是等压过程,状态B到状态C是等容过程,根据理想气体状态方程可解.‎ ‎(3)初状态p=p0+=1.16×105 Pa 由热力学第一定律W+Q=ΔU得,内能的变化量 ΔU=600+(-150)=450 J.‎ 答案: (1)CD (2)20 2 (3)1.16×105 Pa 450 J ‎6.解析: (1)一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比,A选项错误;饱和汽的压强随温度升高而增大,C选项错误.‎ ‎(2)①居民厨房的容积为V2=24 m3=24 000 L 设有V1升煤气泄漏出来,将其作为研究对象,它经历等温过程,泄漏前后的气压分别为p1和p2.达到发生爆炸的气压条件是 p2=0.05 atm 由p1V1=p2V2,得V1= 代入数值,得V1=300 L.‎ ‎②爆炸瞬间气体来不及外泄,经历的是一个等容过程.‎ 爆炸前的温度为T1=(27+273) K=300 K,压强为p1′=1.05 atm 爆炸后的温度T2=(2 000+273) K=2 273 K 由=得p′2=p′1‎ 代入数值,得p′2=(2 273÷300)×1.05 atm≈8 atm.‎ 答案: (1)BD (2)①300 L ②8 atm ‎7.解析: (1)分子间的距离逐渐增大时,分子间的引力与斥力都减小,A错;当分子力为引力,分子间的距离增大时,分子引力做负功,分子势能增加,B对;布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动,C对;热现象的自发性是不可逆的,热不会自发地全部转化为功,D错;液体分子间有相互作用的力,体积变化时分子力一定做功,分子势能变化,E对.‎ ‎(2)①p1=p0=75 cmHg,设缓慢转过90°后空气柱的长为L2,‎ 压强为p2=p0-(75-L2)=L2(cmHg)‎ 由p1V1=p2V2‎ 得75×48=L L2=60 cm.‎ ‎②此时管内气体的压强为p2=p0-15 cmHg=60 cmHg 由= 得T3== K=468.75 K.‎ 答案: (1)BCE (2)①60 cm ② 468.75 K ‎8.解析: (1)饱和汽压随温度的升高而增大,选项a正确;扩散现象说明分子在永不停息地运动,选项b正确;当分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小,选项c错误;根据=C知,一定质量的理想气体,在等压膨胀时,温度升高,分子的平均动能增大,选项d错误.‎ ‎(2)①设U型管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后,左管中封闭气体的压强为p2,气柱长度为l2,稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2 ①‎ p1=p0 ②‎ p2=p+ph ③‎ V1=l1S ④‎ V2=l2S ⑤‎ 由几何关系得h=2(l2-l1) ⑥‎ 联立①②③④⑤⑥式,代入数据得p=50 cmHg ⑦‎ ‎②左管内气体膨胀,气体对外界做正功,温度不变,ΔU=0,根据热力学第一定律,ΔU=Q+W且W<0,所以Q=-W>0,气体将吸热.‎ 答案: (1)ab (2)①50 cmHg ②做正功 吸热
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