【物理】2019届二轮复习热　学作业（江苏专用）

【物理】2019届二轮复习热　学作业（江苏专用）

第1讲　热　学 专题强化练 ‎1．(2018·苏锡常镇二模)(1)关于图1中实验及现象的说法，正确的是________．‎ 图1‎ A．图甲说明薄板是非晶体 B．图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2‎ C．图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关 D．图丁说明水黾受到了浮力作用 ‎(2)如图2所示，一定质量的理想气体由状态A经等压变化到状态B，气体吸收热量为Q1；再由状态B经等容变化到状态C，气体放出热量为Q2.状态A：VA＝0.2 m3，TA＝200 K；状态B：VB＝ ________ m3，TB＝400 K；状态C：TC＝200 K，则Q1 ________Q2 (选填 ‎“>”“＝”或“<”)．‎ 图2‎ ‎(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)‎ 答案　(1)C　(2)0.4　>　(3)3×1022‎ 解析　(2)气体由A→B发生等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，代入数据解得VB＝0.4 m3；‎ 因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减小的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.‎ ‎(3)设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，则有：‎ 在海底吸入的空气分子数：n1＝NA 在岸上吸入的空气分子数：n2＝NA 海底比岸上每呼吸一次多吸入的空气分子数为：Δn＝n1－n2＝ NA≈3×1022个．‎ ‎2．(2018·盐城市三模)(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是________．‎ A．晶体的物理性质都是各向异性的 B．在相对湿度相同的情况下，冬天的绝对湿度较小 C．分子热运动是无规则的，但对大量分子的整体而言，它们却表现出规律性 D．液体的表面层就像张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层分子分布比液体内部紧密 ‎(2)如图3所示，在汽缸中封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为Q1，气体的内能为U1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气)，也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，气体的内能为U2，则Q1______Q2，U1______U2.(均选填“大于”“等于”或“小于”)‎ 图3‎ ‎(3)气筒给足球打气时，每打一次都把压强1个标准大气压、温度为27 ℃、体积为448 mL的空气打进足球．已知1 mol空气在1个标准大气压、0 ℃时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1.求该气筒每打一次气时，进入足球内空气分子的个数．(计算结果保留一位有效数字)‎ 答案　(1)BC　(2)小于　等于　(3)1×1022个 解析　(3)设1个标准大气压下、温度为27 ℃、体积为448 mL的空气在1个标准大气压下、0 ℃时的体积为V，则有＝ 解得V≈408×10－6 m3‎ 故分子个数N＝NA＝×6×1023个＝1×1022个．‎ ‎3．(1)下列说法中正确的是________．‎ A．布朗运动是悬浮在气体或液体中固体颗粒分子的无规则运动 B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 C．在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发 D．一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由T1升高到T2，等压过程比等容过程吸收的热量多 ‎(2)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性，已知某轿车的氙气灯泡的容积为V ‎，其内部氙气的密度为ρ，氙气摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA.则灯泡中氙气分子的总个数为__________，灯泡点亮后其内部压强将__________(填“增大”“减小”或“不变”)．‎ ‎(3)如图4所示，轻质活塞将体积为V0、温度为3T0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内．已知大气压强为p0，大气的温度为T0，气体内能U与温度的关系为U＝aT(a为常量)．在汽缸内气体温度缓慢降为T0的过程中，求：‎ 图4‎ ‎①气体内能的减少量；‎ ‎②气体放出的热量．‎ 答案　(1)BD　(2)NA　增大 (3)①2aT0　②p0V0＋2aT0‎ 解析　(3)①ΔU＝U1－U2＝a×3T0－aT0＝2aT0‎ ‎②气体发生等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，‎ 解得V＝，‎ 该过程中外界对气体做功W＝p0S.ΔV＝p0V0‎ 由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得，‎ 气体放出热量Q＝p0V0＋2aT0.‎ ‎4.(2018·南通等七市三模)(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V－T图象如图5所示．下列说法正确的有________．‎ 图5‎ A．A→B的过程中，气体对外界做功 B．A→B的过程中，气体放出热量 C．B→C的过程中，气体压强不变 D．A→B→C的过程中，气体内能增加 ‎(2)关于饱和汽与饱和汽压，气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率________，一定温度下的饱和汽压与体积________．‎ ‎(3)如图6所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，用截面积为S的轻活塞在汽缸内封闭着体积为V0的气体，此时气体密度为ρ0.在活塞上加一竖直向下的推力，使活塞缓慢下降到某位置O，此时推力大小F＝2p0S.已知封闭气体的摩尔质量为M，大气压强为p0，阿伏加德罗常数为NA，环境温度不变．求活塞下降到位置O时： ‎ 图6‎ ‎①封闭气体的体积V；‎ ‎②封闭气体单位体积内的分子数n.‎ 答案　(1)BC　(2)相等　无关　(3)①V0　② 解析　(1)由V－T图象知，从A到B的过程中，气体被等温压缩，外界对气体做功，气体的内能不变，由热力学第一定律知，气体放出热量，A项错误，B项正确；从B到C的过程中气体做等压变化，温度降低，气体内能减少，故C正确，D错误．‎ ‎(2)由动态平衡的概念可知，汽化与液化的速率相等，一定温度下饱和汽压与体积无关．‎ ‎(3)①由玻意耳定律有p0V0＝(p0＋)V ‎ 解得V＝V0‎ ‎②封闭气体的物质的量n0＝ ‎ 单位体积内的分子数n＝ ‎ 解得n＝.‎ ‎5．(2018·盐城市模拟)(1)下列说法中正确的是________．‎ A．给车胎打气，越来越费力，是由于分子间存在斥力 B．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在表面张力 C．人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的饱和汽压大 D．单晶体呈现各向异性，是由于晶体内部原子按照一定规则排列 ‎(2)如图7为利用饮料瓶制作的“水火箭”．先在瓶中灌入一部分水，盖上活塞后竖直倒置，利用打气筒充入空气，当内部气压达到一定值时可顶出活塞，便能喷水使“水火箭”发射升空．在喷水阶段，可以认为瓶内气体与外界绝热，则喷水阶段瓶内气体的温度________ (选填“升高”“降低”或“不变”)，瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________(选填“增大”“减小”或“不变”)．‎ 图7‎ ‎(3)充气前瓶内已有压强为1个标准大气压的空气2 L，设充气过程中瓶内气体温度保持不变、瓶的体积不变，当“水火箭”内部气体压强达到3个大气压时方可将活塞顶出．则充气装置需给饮料瓶再充入1个标准大气压的空气多少升，“水火箭”方可发射？‎ 答案　(1)BD　(2)降低　减小　(3)4 L 解析　(1)给车胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中车胎内气体压强增加的缘故，不是由于分子间存在斥力，故A错误；在液体表面，分子间的间距大于平衡距离r0，分子间作用力表现为引力，所以液体表面存在表面张力，使大头针能浮在水面上，故B正确；人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距大，故C错误；单晶体呈现各向异性，是由于晶体内部原子按照一定规则排列形成的，故D正确．‎ ‎(2)在喷水阶段瓶内气体体积增大，气体对外做功：W＜0，‎ 喷水阶段瓶内气体与外界绝热，Q＝0，由热力学第一定律得：ΔU＝W＋Q＝W＜0，‎ 气体内能减少，则喷水阶段瓶内气体的温度降低；‎ 喷水过程气体体积增大，气体温度降低，由理想气体状态方程可知，气体压强减小，瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力减小；‎ ‎(3)以瓶内气体与充入的气体整体为研究对象，气体的状态参量为：‎ p1＝1 atm，p2＝3 atm，V2＝2 L，气体发生等温变化，由玻意耳定律得：‎ p1V1＝p2V2，解得：V1＝6 L，充入气体的体积：V＝6 L－2 L＝4 L.‎ ‎6．(2018·盐城市模拟)(1)把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态．将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的，如图8所示．用烧热的针刺破A侧的薄膜，则观察到棉线的形状为下图中的________．‎ 图8‎ 图9‎ ‎(2)盛有氧气的钢瓶，从18 ℃的室内搬到－13 ℃的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图象如图9所示，则此过程中瓶内氧气的内能________(选填“增大”“不变”或“减小”)，图中T1＝________ K.‎ ‎(3)如图10所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝2.0×105 Pa，放出的热量为300 J．求气体在：‎ 图10‎ ‎①状态B时的体积；‎ ‎②此过程中内能的变化量．‎ 答案　(1)D　(2)减小　260　(3)见解析 解析　(3)①由盖－吕萨克定律有＝，‎ 解得VB＝6×10－3 m3‎ ‎②外界对气体做功W＝p(VA－VB)＝800 J ΔU＝W＋Q＝500 J ‎7．(2018·南通市、泰州市一模)(1)下列现象与液体表面张力无关的是________．‎ A．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水 B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形 C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端会变钝 D．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起难以分开 ‎(2)做汽车安全气囊的模拟实验时，密封的储气罐与气囊相连，撞击时储气罐阀门自动打开，大量气体进入气囊，气囊在极短时间内迅速展开，在人体前部形成弹性气垫，然后气囊泄漏、收缩，从而有效保护人体．气囊展开过程中，将气体视作理想气体，气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；泄漏、收缩过程中气囊内壁单位面积上受到气体分子撞击的作用力________(选填“增大”“减小”或“不变”)．‎ ‎(3)如图11所示是某气压式柱形保温瓶的结构示意图，活塞只在受到压力时才向下移动．倒入热水后，活塞a的下表面与液面相距h.两者间密闭有一定质量的气体，密闭气体的压强等于外界大气压强p0；‎ 图11‎ ‎①刚倒入热水时，瓶内空气温度为T1，经过一段时间温度降至T2，此时瓶内气体的压强多大？‎ ‎②当温度降至T2时，要把瓶中的水压出瓶外，活塞a至少应下降多少距离？(设压活塞过程中气体温度不变)‎ 答案　(1)D　(2)减小　减小　(3)① ②h 解析　(3)①由查理定律有＝ 解得p2＝.‎ ‎②设活塞的横截面积为S，下降的距离为x，由玻意耳定律有p2hS＝p0(h－x)S 解得x＝h.‎