新课标2020高考物理二轮复习专题强化训练14鸭3-3含解析

新课标2020高考物理二轮复习专题强化训练14鸭3-3含解析

专题强化训练(十四)‎ 一、选择题(共8个小题，1、2、3、4、8题为多选，其余为单选，每题5分，共50分)‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越大 B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的 D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 答案　CD 解析　空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强就越接近饱和蒸汽，但是压强不一定越大，A项错误；单晶体和多晶体都有固定的熔点，B项错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，C项正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子距离减小时，分子力做负功，故分子势能增大，故分子势能随分子间距离的减小而增大，D项正确；故选C、D两项．‎ ‎2.如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中(　　)‎ A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功 答案　BCD 解析　一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程＝可知，Tb>Ta，即气体的温度一直升高，A项错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，B项正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，C项正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，D项正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误．‎ ‎3．如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是(　　)‎ 8‎ A．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变 B．气体在被压缩的过程中内能增大 C．在自发扩散过程中，气体对外界做功 D．气体自发扩散前后内能相同 答案　BD 解析　气体被压缩的过程中，外界对气体做功，根据ΔU＝Q＋W可知，气体内能增大，气体分子的平均动能变大，故A项错误，B项正确；抽开隔板时，气体体积变大，但是右方是真空，气体不对外做功，又没有热传递，则根据ΔU＝Q＋W可知，气体的内能不变，故D项正确，C项错误．故选B、D两项．‎ ‎4．关于热力学定律，下列说法正确的是(　　)‎ A．气体吸热后温度一定升高 B．对气体做功可以改变其内能 C．理想气体等压膨胀过程一定放热 D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 答案　BDE 解析　气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A项错误；改变气体内能的方式有两种：做功和热传递，故B项正确；理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C项错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D项正确；如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E项正确．‎ ‎5．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则液化水中水分子的总数N和水分子的直径d分别为(　　)‎ A．N＝，d＝ B．N＝，d＝ 8‎ C．N＝，d＝ D．N＝，d＝ 答案　C 解析　水的摩尔体积Vmol＝，‎ 水分子数N＝NA＝，‎ 将水分子看成球形，由＝πd3，解得水分子直径为d＝，故选C项．‎ ‎6．通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品，被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求．我们将其工作原理简化为如图所示的模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃．结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中比较合理的是(　　)‎ A．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过 B．不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过 C．通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变 D．通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播 答案　D 解析　由题意，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，像一块毛玻璃，可知入射光在液晶层发生漫反射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规律，故A、B两项错误；由题意，通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，可知通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播，故C 8‎ 项错误，D项正确．故选D项．‎ ‎7.如图所示，带有活塞的烧瓶内封闭一定的气体，不考虑烧瓶和外界的热传递，现在外力F作用下，活塞向内移动一段距离，则烧瓶内的气体温度会(　　)‎ A．升高　　　　　　　　 B．降低 C．不变 D．无法确定 答案　A 解析　根据热力学第一定律，有：ΔU＝W＋Q；不考虑烧瓶和外界的热传递，故Q＝0；在外力F作用下，活塞向内移动一段距离，对烧瓶内的气体做功，W＞0，故ΔU＞0，气体的内能增加，温度升高，故选A项．‎ ‎8.如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是(　　)‎ A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功 C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量 E．在过程ca中气体从外界吸收热量 答案　ABD 解析　从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A项正确；在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B项正确；在过程ab中气体体积不变，根据W＝pΔV可知，气体对外界做功为零，故C项错误；在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体从外界吸收热量，故D项正确；在过程ca，据热力学第一定律可知气体一定放出热量，故E错误．故选A、B、D三项．‎ ‎9.一定质量理想气体的状态变化如右图所示，则该气体(　　)‎ 8‎ A．状态b的压强大于状态c的压强 B．状态a的压强大于状态b的压强 C．从状态c到状态d，体积减小 D．从状态a到状态c，温度不变 答案　A 解析　分别过a、b、c、d四个点作出等压变化线，如图所示，保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在V－T图象中，倾角越大，压强越小，所以pa＜pd＜pc＜pb，故A项正确，B项错误；由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C项错误；从状态a到状态c，温度升高，故D项错误．故选A项．‎ ‎10.如图，容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B.开始时，A的温度为TA，B的温度为TB，且TA＞TB.气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将(　　)‎ A．向右移动 B．向左移动 C．保持不动 D．因体积未知而无法确定 答案　B 解析　假设活塞不移动，气体发生等容变化，根据查理定律有＝，得Δp＝·ΔT，根据题意知，升高的温度ΔT相同，原来平衡，pA＝pB，TA>TB，得ΔpA<ΔpB，因为ΔF＝Δp·S.所以ΔFB>ΔFA，所以活塞将向左移动，故B项正确，A、C、D三项错误．故选B项．‎ 8‎ 二、计算题(共4个小题，11题10分，12题12分，13题14分，14题14分，共50分)‎ ‎11．一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天？‎ 答案　4天 解析　原来氧气瓶中气体量 pV＝20 atm×0.08 m3＝1.6 atm·m3，‎ 剩余气体量p剩V剩＝2 atm×0.08 m3＝0.16 atm·m3，‎ 每天用量p用V用＝1 atm×0.36 m3＝0.36 atm·m3，‎ n＝ (天)＝4(天)．‎ ‎12.一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通．用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示．此时AB侧的气体柱长度l1＝25 cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h1＝5 cm.现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出．已知大气压强p0＝76 cmHg.求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．‎ 答案　1 cm 解析　对封闭气体研究，初状态时，压强为：p1＝p0＋h1＝(76＋5) cmHg＝81cmHg，体积为：V1＝l1S，‎ 设旋转后，气体长度增大Δx，则高度差变为(5－2Δx) cm，此时气体的压强为：p2＝p0－(5－2Δx)＝(71＋2Δx) cmHg，体积为：V2＝(25＋Δx)S，‎ 根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，即：81×25＝(71＋2Δx)(25＋Δx)，‎ 解得：Δx＝2 cm，‎ 根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差为：Δh＝5－2Δx＝1 cm.‎ ‎13.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.‎ 8‎ ‎(1)求细管的长度；‎ ‎(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．‎ 答案　(1)41 cm　(2)312 K 解析　(1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有：‎ pV＝p1V1.①‎ 由力的平衡条件有 p＝p0＋ρgh，②‎ p1＝p0－ρgh.③‎ 式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有 V＝S(L－h1－h)，④‎ V1＝S(L－h)．⑤‎ 由①②③④⑤式和题给条件得 L＝41 cm.⑥‎ ‎(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有：＝.⑦‎ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T＝312 K.‎ ‎14.如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量．‎ 8‎ 答案　 解析　设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得 p0＝p1V1，①‎ p0＝p2V2，②‎ 由已知条件得 V1＝＋－＝V，③‎ V2＝－＝.④‎ 设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得 p2S＝p1S＋mg.⑤‎ 联立①②③④⑤式和题给条件得 m＝.⑥‎ 8‎