2017屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)限時(shí)檢測(cè)題54

選修3-3第二節(jié)[限時(shí)檢測(cè)](限時(shí)45分鐘，滿(mǎn)分100分)一、選擇題(每小題6分，共60分)1．下列說(shuō)法中正確的是A．氣體壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的B．在失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁沒(méi)有壓強(qiáng)C．氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)一定增大D．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力解析氣體的壓強(qiáng)是由于大量分子無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁形成的，A錯(cuò)；失重并不影響分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；氣體的壓強(qiáng)微觀上取決于分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)密集程度，由這兩個(gè)因素共同決定，故C錯(cuò)；D選項(xiàng)即為氣體壓強(qiáng)的微觀定義，故D項(xiàng)正確。答案D2．關(guān)于液晶與飽和汽，下列說(shuō)法正確的是A．液晶是液體和晶體的混合物B．不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)C．密閉容器中有未飽和的水蒸氣，向容器內(nèi)注入足夠量的空氣，加大氣壓可使水汽飽和D．若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽，測(cè)得水汽的壓強(qiáng)為p、體積為V，當(dāng)保持溫度不變，下壓活塞使水汽的體積變?yōu)閑q\f(V,2)時(shí)，水汽的壓強(qiáng)變?yōu)?p解析液晶是物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，而非液體和固體的混合物，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在某一溫度下，各種氣體所產(chǎn)生的壓強(qiáng)互不影響，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；剛好飽和的水汽在溫度不變時(shí)被壓縮，將發(fā)生液化現(xiàn)象，故不滿(mǎn)足eq\f(pV,T)＝C(常量)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故本題選B。答案B3．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大A．其規(guī)律遵循查理定律B．是因?yàn)轱柡推馁|(zhì)量隨溫度的升高而增大C．是因?yàn)轱柡推捏w積隨溫度的升高而增大D．是因?yàn)轱柡推芏群驼羝肿拥钠骄俾识茧S溫度的升高而增大解析當(dāng)溫度升高時(shí)，蒸汽分子的平均動(dòng)能增大，導(dǎo)致飽和汽壓增大；同時(shí)，液體中平均動(dòng)能大的分子數(shù)增多，從液面飛出的分子數(shù)將增多，在體積不變時(shí)，將使飽和汽的密度增大，也會(huì)導(dǎo)致飽和汽壓增大，故選D。答案D4．(2014·上海單科)在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10mL處，然后將注射器連接壓強(qiáng)傳感器并開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，氣體體積V每增加1mL測(cè)一次壓強(qiáng)p，最后得到p和V的乘積逐漸增大。圖2－7(1)由此可推斷，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖________。(2)圖線彎曲的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中A．注射器中有異物B．連接軟管中存在氣體C．注射器內(nèi)氣體溫度升高D．注射器內(nèi)氣體溫度降低解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝k，V－eq\f(1,p)圖象的斜率的物理意義為kT，隨著壓縮氣體，對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，斜率變大，圖線向上彎曲，故第(1)題中選圖甲，第二題選C。答案(1)甲(2)C5．(2016·淄博模擬)如圖2－8所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣圖2－8A．體積不變，壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小解析細(xì)管中封閉空氣的壓強(qiáng)等于洗衣缸與細(xì)管間水位差產(chǎn)生的壓強(qiáng)加大氣壓強(qiáng)，洗衣缸內(nèi)水位升高，兩者間水位差變大，封閉氣體壓強(qiáng)變大，同時(shí)細(xì)管中水位上升，封閉氣體體積減小，故選項(xiàng)B正確。答案B6．(2013·福建理綜)某自行車(chē)輪胎的容積為V，里面已有壓強(qiáng)為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p，設(shè)充氣過(guò)程為等溫過(guò)程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同、壓強(qiáng)也是p0、體積為_(kāi)_______的空氣。(填選項(xiàng)前的字母)A.eq\f(p0,p)V B.eq\f(p,p0)V C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)－1))V D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)＋1))V解析設(shè)需充入體積為V′的空氣，以V、V′體積的空氣整體為研究對(duì)象，由理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(p0（V＋V′）,T)＝eq\f(pV,T)，得V′＝(eq\f(p,p0)－1)V。答案C7．(多選)(2014·課標(biāo)Ⅰ)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖2－9所示。下列判斷正確的是A．過(guò)程ab中氣體一定吸熱B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱 圖2－9C．過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱 D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析對(duì)封閉氣體，由題圖可知a→b過(guò)程，氣體體積V不變，沒(méi)有做功，而溫度T升高，則為吸熱過(guò)程，A項(xiàng)正確。b→c過(guò)程為等溫變化，壓強(qiáng)減小，體積增大，對(duì)外做功，則為吸熱過(guò)程，B項(xiàng)錯(cuò)。c→a過(guò)程為等壓變化，溫度T降低，內(nèi)能減少，體積V減小，外界對(duì)氣體做功，依據(jù)W＋Q＝ΔE，外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放的熱，C項(xiàng)錯(cuò)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，Ta<Tb＝Tc，故D項(xiàng)正確。同種氣體的壓強(qiáng)由氣體的分子密度ρ和溫度T決定，由題圖可知Tb＝Tc，pb>pc，顯然E項(xiàng)正確。答案ADE8．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)锳．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大B．單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子的總數(shù)增加D．氣體分子的密度增大解析理想氣體經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子密度增大，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。答案BD9．(多選)用如圖2－10所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究氣體等體積變化的規(guī)律。A、B管下端由軟管相連，注入一定量的水銀，燒瓶中封有一定量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)A、B兩管中水銀面一樣高，那么為了保持瓶中氣體體積不變圖2－10A．將燒瓶浸入熱水中時(shí)，應(yīng)將A管向上移動(dòng)B．將燒瓶浸入熱水中時(shí)，應(yīng)將A管向下移動(dòng)C．將燒瓶浸入冰水中時(shí)，應(yīng)將A管向上移動(dòng)D．將燒瓶浸入冰水中時(shí)，應(yīng)將A管向下移動(dòng)答案AD10．(多選)(2016·徐匯區(qū)模擬)如圖2－11所示，圖線abc表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程。在這個(gè)循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是圖2－11A．狀態(tài)由a→b，氣體密度減小，分子平均動(dòng)能不變B．狀態(tài)由b→c，氣體密度不變，分子平均動(dòng)能減小C．狀態(tài)由c→a，氣體密度增大，分子平均動(dòng)能增大D．狀態(tài)由c→a，氣體密度不變，分子平均動(dòng)能增大解析a→b氣體等溫膨脹，故氣體密度減小、分子平均動(dòng)能不變，A正確；b→c氣體溫度降低，壓強(qiáng)不變，由eq\f(pV,T)＝k知V減小，故氣體密度增加、分子平均動(dòng)能減小，B錯(cuò)誤；c→a氣體等容升溫，故氣體密度不變、分子平均動(dòng)能增大，C錯(cuò)誤、D正確。答案AD二、計(jì)算題(共40分)11．(10分)如圖2－12所示，汽缸長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m，固定在水平面上，汽缸中有橫截面積為S＝100cm2的光滑活塞，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t＝27℃、大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度為l圖2－12(1)如果溫度保持不變，將活塞緩慢拉至汽缸右端口，此時(shí)水平拉力F的大小是多少？(2)如果汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高，使活塞移至汽缸右端口時(shí)，氣體溫度為多少攝氏度？解析(1)設(shè)活塞到達(dá)汽缸右端口時(shí)，被封氣體壓強(qiáng)為p1，則p1S＝p0S－F由玻意耳定律得：p0lS＝p1LS解得：F＝100N(2)由蓋－呂薩克定律得：eq\f(lS,300K)＝eq\f(LS,T)解得：T＝333K，則t′＝60℃答案(1)100N(2)6012．(14分)(2016·大連模擬)如圖2－13所示，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開(kāi)口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動(dòng)的距離。 圖2－13解析初始狀態(tài)下A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別設(shè)為pAO、pBO，則對(duì)活塞A、B由平衡條件可得：p0S＋mg＝pAOS①pAOS＋mg＝pBOS②最終狀態(tài)下兩部分氣體融合在一起，壓強(qiáng)設(shè)為p，體積設(shè)為V′，對(duì)活塞A由平衡條件有p0S＋mg＝pS③對(duì)兩部分氣體由理想氣體狀態(tài)方程可得pAOV＋pBOV＝pV′④設(shè)活塞A移動(dòng)的距離為h，則有V′＝2V＋hS⑤聯(lián)立以上五式可得h＝eq\f(mgV,（p0S＋mg）S)。答案eq\f(mgV,（p0S＋mg）S)13．(16分)(2014·課標(biāo)Ⅱ)如圖2－14所示，兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮?dú)?，活塞a上方充有氧氣。當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時(shí)，活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的eq\f(1,4)，活塞b在汽缸正中間。圖2－14(1)現(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)猓?dāng)活塞b恰好升至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟龋?2)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升。當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的eq\f(1,16)時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng)。解析(1)活塞b升至頂部的過(guò)程中，活塞a不動(dòng)，活塞a、b下方的氮?dú)饨?jīng)歷等壓過(guò)程。設(shè)汽缸A的容積為V0，氮?dú)獬鯌B(tài)體積為V1，溫度為T(mén)1；末態(tài)體積為V2，溫度為T(mén)2。按題意，汽缸B的容積為V0/4，由題給數(shù)據(jù)和蓋—呂薩克定律有V1＝eq\f(3,4)V0＋eq\f(1,2)eq\f(V0,4)＝eq\f(7,8)V0①V2＝eq\f(3,4)V0＋eq\f(1,4)V0＝V0②eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)由①②③式和題給數(shù)據(jù)得T2＝320K④(2)活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開(kāi)始向上移動(dòng)，直至活塞上升的距離是汽缸高度的eq\f(1,16)時(shí)，活塞a上方的氧氣經(jīng)歷等溫過(guò)程。設(shè)氧氣初態(tài)體積為V1′，壓強(qiáng)為p1′；末態(tài)體積為V2′，壓強(qiáng)為p2′。由題給數(shù)據(jù)和玻意耳定律有V1′＝eq\f(1,4)V0，p1′＝p0，V2′＝eq\f(3,16)V0⑤p1′V1′＝p2′V2′⑥由⑤⑥式得p2′＝eq\f(4,3)p0。答案(1)320K(2)e