人教版高中物理选修三 第1-3章 素养检测(word版含答案)

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名称 人教版高中物理选修三 第1-3章 素养检测(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-19 10:59:05

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人教版高中物理选修三 第1-3章 素养检测 速度
一、单项选择题(共8小题;共32分)
1. 如图中气缸内盛有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气,现将活塞杆缓慢向右移动,这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是
A. 气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,此过程违反热力学第二定律
B. 气体是从单一热源吸热,但并未全部用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律
C. 气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律
D. 以上三种说法都不对
2. 人类对自然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. 单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B. 晶体的物理性质都是各向异性的
C. 液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
3. 下列说法中正确的是
A. 功可以完全转化为热量,而热量不可以完全转化为功
B. 热机必须具有两个热库,才能实现热功转化
C. 热机的效率不可能大于 ,但可能等于
D. 热机的效率必定小于
4. 关于液体表面张力现象的说法中正确的是
A. 把缝衣针小心地放在水面上,针可以把水面压弯而不沉没,是因为针受到重力小,又受到液体浮力的缘故
B. 在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力
C. 玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
D. 滴入水中的红墨水很快散开
5. 下列关于分子力和分子势能的说法正确的是
A. 当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B. 当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
6. 一定质量的气体,从状态 变化到状态 的过程中,内能增加了 ,下列是关于内能变化的可能原因的说法,其中不 可能的是
A. 从 到 的绝热过程中,外界对气体做功
B. 从 到 的单纯传热过程中,外界对气体传递了 的热量
C. 从 到 的过程中吸热 ,并对外界做功
D. 从 到 的过程中放热 ,外界对气体做功
7. 如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为 ,管内外水银面高度差为 ,若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则
A. 、 均变大 B. 、 均变小 C. 变大 变小 D. 变小 变大
8. 如图所示,有一圆筒形绝热容器,用绝热且具有一定质量的活塞密封一定质量的理想气体,不计活塞与容器之间的摩擦。开始时容器平放在水平桌面上,容器内气体处于状态 ,然后将容器缓慢竖立在桌面上,稳定后气体处于状态 。下列说法正确的是
A. 与 状态相比, 状态气体的温度较高
B. 与 状态相比, 状态气体分子间作用力较小
C. 、 两状态的气体对活塞的压力相等
D. 、 两状态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等
二、双项选择题(共2小题;共8分)
9. 如图所示,两端封闭的 形管竖直倒置,管内水银柱将空气柱 和 隔开,当空气柱的温度相同时,空气柱 较长。现在使 、 的温度分别升高 和 ,水银柱的位置却没有改变,则 和 可能分别为
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
10. 两分子间的斥力和引力的合力 与分子间距离 的关系如图中曲线所示,曲线与 轴交点的横坐标为 。相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远处时分子势能为零,下列说法正确的是
A. 在 阶段, 做正功,分子动能增加,势能减小
B. 在 阶段, 做负功,分子动能减小,势能也减小
C. 在 时,分子势能最小,动能最大
D. 在 时,分子势能为零
三、多项选择题(共4小题;共16分)
11. 下列说法正确的是
A. 液体浸润或不浸润固体是由液体的性质决定的
B. 密闭在容器中的理想气体,体积不变,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
C. 外界对密闭容器内的气体做功,气体内能可能减小
D. 第二类永动机不能制成的原因与第一类永动机不能制成的原因不同
E. 当水面上方水蒸汽达到饱和状态时,水中不会有水分子飞出水面
12. 一定质量的理想气体,如果保持气体的压强不变,气体的温度升高,下列说法中正确的是
A. 气体分子的平均速率增大
B. 单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
C. 气体分子对器壁的平均作用力变大
D. 该气体的密度减小
13. 从微观角度看
A. 热力学第二定律是一个统计规律
B. 一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
C. 一个宏观状态所对应的微观状态越多,越是无序,熵值越大
D. 出现概率越大的宏观状态,熵值越大
14. 恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积会逐渐增大,不考虑气泡内气体分子势能的变化,则下列说法中正确的是
A. 气泡对外界做功
B. 因为气泡温度不变,所以气泡既不从外界吸热也不向外界放热
C. 气泡吸收的热与对外做的功相同
D. 气泡内气体分子的平均动能保持不变
四、填空题(共1小题;共2分)
15. 对于一定量的理想气体,下列说法正确的是
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高 所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
五、解答题(共4小题;共52分)
16. 如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。 时,空气柱长度 为 ,水银上表面与导线下端的距离 为 ,管内水银柱的高度 为 ,大气压强 。
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警
(2)如果要使该装置在 时报警,则应该再往玻璃管内注入多少 高的水银柱
17. 某种喷雾器的贮液筒的总容积为 ,如图所示,装入 的药液后再用密封盖将贮液筒密封,与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入 、 的空气,设整个过程温度保持不变,求:
(1)要使贮液筒中空气的压强达到 ,打气筒应打压几次
(2)在贮液筒中空气的压强达到 时,打开喷嘴使其喷雾,直到内外气体压强相等,这时筒内还剩多少药液
18. 一定质量的理想气体从状态 变化到状态 再变化到状态 ,其状态变化过程的 图象如图所示。已知该气体在状态 时的温度为 ,则
(1)该气体在状态 时的温度
(2)该气体从状态 到状态 的过程中是吸热,还是放热
(3)传递的热量是多少
19. 如图所示,由 形管和细管连接的玻璃泡 、 和 浸泡在温度均为 的水槽中, 的容积是 的 倍。阀门 将 和 两部分隔开。 内为真空, 和 内都充有气体。 形管内左边水银柱比右边的低 。打开阀门 ,整个系统稳定后, 形管内左、右水银柱高度相等。假设 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(1)求玻璃泡 中气体的压强(以 为单位)。
(2)将右侧水槽的水从 加热到一定温度时, 形管内左、右水银柱高度差又为 ,求加热后右侧水槽的水温。
答案
第一部分
1. C
【解析】由于气缸壁是导热的,外界温度不变,活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中,有足够时间进行热交换,所以气缸内的气体温度也不变,要保持其内能不变,该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量,即全部用来对外做功才能保证内能不变,但此过程不违反热力学第二定律.
此过程由外力对活塞做功来维持,如果没有外力对活塞做功,此过程不可能发生.
2. D
【解析】单晶体多晶体都有固定的熔点,故A错误;
单晶体具有各向异性,而多晶体有各向同性,故B错误;
表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故C错误;
液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势,如露珠呈球状是由于液体表面张力的作用,故D正确。
3. D
【解析】本题要求全面领会开尔文表述的含义,同时注意语言逻辑性.开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功,但必然要产生其他影响,比如气体等温膨胀过程,气体内能完全转化为功,但气体体积增大了,A错误;
开尔文表述指出,热机不可能只有单一热库,但未必就是两个热库,可以具有两个以上热库,B错误;
由 可知,只要 , ,如果 ,则低温热库不存在,违背了开尔文表述,故C错误,D正确.
4. C
【解析】与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力,但由于分子间的距离大于分子的平衡距离,分子引力大于分子斥力,分子力表现为引力,即存在表面张力,表面张力使液体表面有收缩的趋势;把缝衣针小心地放在水面上,针可以把水面压弯而不沉没,是因为针受到的重力等于表面张力,故浮在液体的表面,故A错误;
在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体表面层分子间有相互吸引力,该力使得水银滴的表面积有缩小到最小的趋势,故B错误;
玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故,故C正确;
滴入水中的红墨水很快散开,是分子的无规则运动的结果,与表面张力无关,故D错误。
5. C
【解析】当分子力表现为引力时,分子间距离增大,分子力减小,分子力做负功,分子势能增大,所以A、B不正确;
当分子力表现为斥力时,分子间距离减小,分子力增大,分子力做负功,分子势能增大,所以C正确、D不正确。
6. D
【解析】由热力学第一定律 可知,A、B、C正确,D错误。
7. A
【解析】在实验中,水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方空气的体积增大,因为温度保持不变,所以压强减小,而此时外界的大气压不变,根据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平衡,故管内水银柱的高度增大,故选A。
8. A
【解析】设活塞的质量为 ,横截面积为 ,由图可知, 气体的压强:, 气体的压强:,由 到 气体压强 增大,由理想气体的状态方程: 可知,气体的体积减小,外界对气体做功,,由题意可知,容器是绝热的,则:,由热力学第一定律可知:,气体内能增加,气体温度升高,与 状态相比, 状态气体的温度较高,故A正确;
理想气体分子间的距离较大,分子间的作用力忽略不计,分子间的作用力为零, 、 两状态分子间的作用力都为零相等,故B错误;
、 两状态气体压强不同,活塞横截面积相同,由 可知,两状态的气体对活塞的压力不相等,故C错误;
态下气体体积小、气体的压强增大,则单位时间内撞击活塞的分子个数较多,故D错误。
第二部分
9. A, C
10. A, C
【解析】在 阶段,分子力为引力,分子相互靠近时分子力做正功,分子动能增加,分子势能减小,故A正确;
在 阶段,分子力为斥力,相互靠近时分子力做负功,分子动能减小,分子势能增大,故B错误;
由上分析知,分子势能先减小、后增大,在 时,分子势能最小,动能最大,故C正确;
在 时,分子势能是否为零,与 势能点的选择有关,故D错误。
第三部分
11. B, C, D
【解析】液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的,选项A错误;
密闭在容器中的理想气体,体积不变,则气体的数密度不变;温度升高,气体分子运动的平均速率变大,则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大,选项B正确;
外界对密闭容器内的气体做功,若气体放热,则气体内能可能减小,选项C正确;
第二类永动机不能制成的原因与第一类永动机不能制成的原因不同,第二类永动机不违背能量守恒定律,但是违背热力学第二定律;第一类永动机违背能量守恒定律,选项D正确;
当水面上方水蒸汽达到饱和状态时,水中飞出水面的水分子和进入水面的分子数达到平衡,选项E错误。
12. A, C, D
【解析】由气体分子运动速率分布图象可知,气体的温度升高,气体分子的平均速率增大,故A正确。
气体压强是器壁单位面积上受到大量气体分子频繁地碰撞而产生的平均作用力的结果,气体压强不变,单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变,故B错误。
气体的温度升高,气体分子平均速率增大,气体分子对器壁的平均作用力变大,故C正确。
根据理想气体状态方程 ,压强不变,温度升高,则体积增大,在质量一定的情况下,该气体的密度减小,故D正确。
13. A, C, D
14. A, C, D
第四部分
15. ADE
第五部分
16. (1)
【解析】根据等压变化得,,
,,
即 ,
得 ,

(2)
【解析】设加入 的水银柱,在 时会报警。
根据理想气体状态方程得,

,,,,,

解得 。
17. (1)
【解析】设每打一次气,贮液筒内增加的压强为
由玻意耳定律得:
需打气次数
(2)
【解析】设停止喷雾时贮液筒内气体体积为
由玻意耳定律得:
故还剩药液 。
18. (1)
【解析】由图示图象可知: 等容变化,由查理定律得:,
代入数据得:,
等压变化,由盖吕萨克定律得:,
代入数据得:,;
(2) 该气体从状态 到状态 的过程中吸热。
【解析】 到状态 体积增大,对外做功,即 ,,
所以, 到状态 的过程中内能变化量为 ,由热力学第一定律得:,所以 的过程中是吸热。
(3)
【解析】吸收的热量为:
19. (1)
【解析】(2012 全国新课标Ⅱ)
在打开阀门 前,两水槽水温均为 。设玻璃泡 中气体的压强为 ,体积为 ,玻璃泡 中气体的压强为 ,依题意有
式中 ,打开阀门 后,两水槽水温仍为 ,设玻璃泡 中气体的压强为 。依题意,有
玻璃泡 和 中气体的体积为
根据玻意耳定律得
联立以上各式,并代入题给数据得
(2)
【解析】当右侧水槽的水温加热至 时, 形管左、右水银柱高度差为 。
玻璃泡 中气体的压强为
玻璃泡 的气体体积不变,根据查理定理得

第1页(共1 页)人教版高中物理选修三 第1-3章 素养检测 真题
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 下列分子势能一定减小的情况是
A. 分子间距离减小时
B. 分子间表现为斥力且分子间距离增大时
C. 分子动能增大时
D. 分子间作用力做负功时
2. 如图所示,一定质量的理想气体从状态 变化到状态 的过程如 图中由 到 的直线所示。在此过程中
A. 气体温度保持不变 B. 气体温度一直降低
C. 气体内能一直增加 D. 外界一直对气体做功
3. 下列四幅图中,能正确反映分子间作用力 和分子势能 随分子间距离 变化关系的图线是
A. B.
C. D.
4. 一定质量的理想气体从状态 开始,经 、 、 三个过程后回到初始状态 ,其 图象如图所示。已知三个状态的坐标分别为 、 、 ,以下判断正确的是
A. 气体在 过程中对外界做的功小于在 过程中对外界做的功
B. 气体在 过程中从外界吸收的热量大于在 过程中从外界吸收的热量
C. 在 过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D. 气体在 过程中内能的减少量大于 过程中内能的增加量
5. 如图所示的容器开口处有水银,容器内的气体温度缓慢上升, 图象应是下图哪个
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共1小题;共4分)
6. 如图是氧气分子在 和 下的速率分布图线,由图可知
A. 随着温度升高,氧气分子的平均速率变大
B. 随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D. 同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律
三、多项选择题(共1小题;共4分)
7. 两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸 和 ,汽缸内用轻质绝热活塞封住完全相同的理想气体,如图所示,若最终倒入 中活塞上细砂的质量大于倒入 中活塞上细砂的质量,则当活塞重新平衡后
A. 汽缸 内气体的压强大于汽缸 内气体的压强
B. 汽缸 内气体的体积大于汽缸 内气体的体积
C. 汽缸 内气体分子的平均动能大于汽缸 内气体分子的平均动能
D. 汽缸 内气体的温度大于汽缸 内气体的温度
四、填空题(共2小题;共6分)
8. 关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
C.对某物体做功,物体的内能必定增加
D.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
E.能量耗散从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
9. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用移液管量取 油酸,倒入标注 的容量瓶中,再加入酒精后得到 的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入 滴溶液,溶液的液面达到量筒中 的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下 滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示.坐标格正方形的大小为 ,由图可以估算出油膜的面积是 (保留两位有效数字),由此估算出油膜分子的直径是 (保留一位有效数字)。
五、解答题(共8小题;共104分)
10. 如图所示,用细管把导热容器 与水平固定的导热汽缸 相连,汽缸中活塞的横截面积 。初始时,容器 内为真空,阀门 关闭,阀门 开启,活塞离缸底距离 。现关闭阀门 ,打开阀门 ,并缓慢向左推活塞,当活塞刚好到达缸底时,水平力 。已知大气压强 。不计一切摩擦,环境温度保持不变,整个装置气密性良好。
(1)求容器 的容积 ;
(2)现关闭阀门 ,打开阀门 ,把活塞拉回初始位置,然后关闭阀门 ,打开阀门 ,并缓慢向左推活塞直至缸底。重复上述步骤 次后,容器 内压强 ,求 。
11. 如图所示,在水银槽中倒扣一只质量为 的试管,试管内封闭着一定质量的理想气体,在环境温度一定的情况下,试管漂浮在水银面上方,此时试管内水银面与水银槽内水银面的高度差为 ,现缓慢向下压试管到某一深度,撤去外力后试管恰好能处于悬浮状态,此时试管内水银面与水银槽内水银面的高度差为 。已知水银的密度为 ,不计试管内被封闭气体的重力和玻璃管的厚度,大气压强为 ,重力加速度为 ,环境温度为 。
(1)求试管漂浮在水银面上时,试管内被封闭气柱的长度;
(2)如果在试管漂浮在水银面上的情况下,缓慢降低环境温度,求温度至少为多少时,试管全部沉入水银面以下。
12. 中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为 ,最终降到 ,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的 。若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的 ,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。
13. 在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内,有一段长为 的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示,被封闭气柱的长度 ;当管口向上竖直放置时,如图乙所示,被封闭气柱的长度 。已知重力加速度 ,不计温度的变化。求:
(1)大气压强 (用 表示);
(2)当玻璃管开口向上以 的加速度匀加速上升时,水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度。
14. 如图所示,长 内径均匀的细玻璃管,开口向上竖直放置,齐口水银柱封住 长的空气柱,若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动 后,发现水银柱长度变为 ,继续缓慢转动 至开口端向上.求:
(1)大气压强的值;
(2)末状态时空气柱的长度.
15. 如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门 。两汽缸的容积均为 ,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。开始时 关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为 和 ;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为 。现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开 ,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为 ,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求:
(1)恒温热源的温度 ;
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积 。
16. 如图所示的马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成,下方半球形皮吸空间的容积为 ,上方汽缸的长度为 ,横截面积为 。某人在试用时,将皮吸压在水平地面上,皮吸中的气体压强等于大气压,皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好。不考虑皮吸与汽缸的形状改变,环境温度保持不变且马桶吸导热性良好,汽缸内活塞、连杆及手柄的质量忽略不计,已知大气压强 ,重力加速度 。
(1)若初始状态下活塞位于汽缸顶部,当活塞缓慢下压到汽缸底部时,求皮吸中气体的压强。
(2)若初始状态下活塞位于汽缸底部,某人用竖直向上的力拉手柄将活塞缓慢向上提起 高度保持静止,求此时该人对手柄作用力的大小。
17. 如图,绝热气缸 与导热气缸 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为 、温度均为 。缓慢加热 中气体,停止加热达到稳定后, 中气体压强为原来的 倍。设环境温度始终保持不变,求气缸 中气体的体积 和温度 。
答案
第一部分
1. B
【解析】当分子间距离减小时,分子间的作用力可能做正功,也可能做负功,所以分子势能可能增大也可能减小,A错误;
当分子间表现为斥力且分子间距离增大时,分子间的作用力做正功,分子势能减小,B正确;
分子动能与分子势能没有关系,C错误;
分子间的作用力做负功时,分子势能增大,D错误.
2. C
3. B
【解析】分子间距离 时,分子之间引力和斥力大小相等,分子间作用力为零;当 时,分子间作用力表现为斥力,作用力随 减小而增大;当 时,分子间作用力表现为引力,作用力随 增大而增大,当 时,作用力又趋近于零。分子势能的变化与分子间作用力做功有关。
4. C
5. D
【解析】水银未全部进入细管前, 是个定值:, 和 分别表示大小管横截面积。
第二部分
6. A, D
【解析】由图知,随着温度升高,速率较大的分子数增多,所以氧气分子的平均速率变大,故A正确;
温度是分子热运动平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以温度越高,平均动能越大,平均速率越大,但不是所有分子运动速率变大,故B错误;
由图可知,随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占比例变低,故C错误;
由图可知,同一温度下,氧气分子速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点,故D正确。
第三部分
7. A, C, D
【解析】对封闭理想气体进行分析,根据热力学第一定律内能 。由于气缸绝热,即 ,
向活塞上表面缓慢倒入细沙,封闭气体压强增大 ,设活塞下降的高度为
A、由于 中细沙的质量大于 中细沙的质量,故A正确;
B、 中封闭气体压缩长度 大于 中封闭气体压缩长度,故B错误;
CD、 中封闭气体压缩长度 大于 中封闭气体压缩长度,可知细沙对 中气体做功更多,其中 。理想气体内能越大,温度是分子平均动能的标志,分子平均动能越大
故选:ACD。
第四部分
8. BDE
9. ,
第五部分
10. (1)
【解析】压缩前 ,,
压缩后 ,,
气体做等温变化,由玻意耳定律有 ,
解得 。
(2)
【解析】依题意有 ,
解得 。
11. (1)
【解析】设漂浮时气柱长 ,悬浮时气柱长
试管漂浮和悬浮时均有:
试管漂浮时有:
由玻意耳定律有:
联立解得:
(2)
【解析】由题意知从漂浮在水银面上到刚好全部沉入水银面下的过程为等压过程,试管恰好全部沉入水银面下时,试管内气体的体积仍然为 ,则由盖 ——吕萨克定律有:
解得:。
12.
【解析】设火罐内气体初始状态参量分别为 、 、 ,温度降低后状态参量分别为 、 、 ,罐的容积为 ,
由题意知 、 、 、 、
由理想气体状态方程得
代入数据得
对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为 、 ,末态气体状态参量分别为 、 ,罐的容积为 ,
由题意知 、 、
由玻意耳定律得
联立 式,代入数据得
设抽出的气体的体积为 ,
由题意知 ,
故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为
联立 式,代入数据得
13. (1)
【解析】设水银的密度为 ,玻璃管的横截面积为 ,由玻意耳定律可得

解得 。
(2)
【解析】以水银柱为研究对象,当玻璃管加速上升时,设封闭气体的压强为 ,气柱的长度为 ,水银柱的质量为 ,由牛顿第二定律可得 ,解得 。
水银柱的重力 产生的压强为 ,则 产生的压强为 ,代入数据解得 ,
由玻意耳定律可得 ,代入数据解得 。
14. (1)
【解析】等温变化
解得:。
(2)
【解析】由玻意耳定律得

15. (1)
【解析】(2013 全国新课标Ⅰ)
与恒温热源接触后,在 未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,由盖—吕萨克定律得
由此得
(2)
【解析】
由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大。
打开 后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至汽缸顶,才能满足力学平衡条件。
汽缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活塞上方气体压强为 ,由玻意耳定律得
联立 得
其解为 ,另一解为 ,不合题意,舍去。
16. (1)
【解析】以汽缸和皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为 ,
体积 ,
当活塞下压到汽缸底部时,设封闭气体的压强为 ,
体积 ,
由玻意耳定律得 ,
解得 。
(2)
【解析】以皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为 ,
体积为 ,
活塞缓慢向上提起 高度保持静止,设该人对手柄作用力的大小为 ,封闭气体的压强为 ,
体积 ,
由玻意耳定律得 ,
对活塞受力分析,根据共点力平衡可得 ,
解得 。
17. ;
【解析】设初态压强为 ,膨胀后 , 压强相等
中气体始末状态温度相等
所以
部分气体满足
所以
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