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增分强化练
1.(2019·辽宁辽阳二模)(1)下列说法正确的是________.
A.食盐晶体中的钠离子、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
B.液晶具有流动性和光学的各向异性
C.功可以全部转化为热量,但热量不能全部转化为功
D.水黾能停在水面上,是因为液体表面张力的作用
E.外界对物体做功时,物体的内能一定增加
(2)粗细均匀竖直放置的U形管左端封闭右端开口,一段空气柱将水银分为A、B两部分,水银柱A的长度h1=20 cm,与封闭端的顶部接触,B部分水银如图所示.右管内用轻活塞密闭了一定量的气体,活塞与管壁之间的摩擦不计.活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端在同一水平面上,此时左管内气柱的长度L0=15 cm,B部分水银两液面的高度差h2=45 cm,外界大气压强p0=75 cmHg.所有气体均为理想气体,保持温度不变,将活塞缓慢上提,当A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力时,求活塞移动的距离.
解析:(1)食盐晶体中的钠离子、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,故A正确;液晶是既像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质,所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故B正确;根据热力学第二定律,热量也可以全部转化为功,但必须发生其他的一些变化,故C错误;水黾能停在水面上,是因为液体表面张力的作用,故D正确;根据热力学第一定律,外界对物体做功(W>0),但如果向外界放热的话,物体的内能不一定增加,故E错误.
(2)设U形管的横截面积为S,活塞移动后左、右气体的长度分别变为L1、L2.
对左侧气体p1=p0-h2、V1=L0S
p2=h1、V2=L1S
p1V1=p2V2
解得L1=22.5 cm
对右侧被密闭气体:[来源:Zxxk.Com]
p′1=p0、V′1=h2S
p′2=h1+h2-2(L1-L0)、V′2=L2S
p′1V′1=p′2V′2
解得L2=67.5 cm
活塞上提的高度d=L2-[h2-(L1-L0)]
代入数据得d=30 cm.
答案:(1)ABD (2)30 cm
2.(2019·江西名校5月联考)(1)夏天的中午,雨过天晴,高三学生甲同学从家里出发骑自行车前往学校上课,则下列说法正确的是________.
A.出发前,甲同学给自行车打气,若环境温度不变,发现越打气越困难,这是因为自行车车胎内气体气压增大
B.出发后,甲同学感觉十分闷热、潮湿,这是因为此时空气绝对湿度较大,人体皮肤水分不会蒸发
C.甲同学经过学校内池塘边时,发现池塘中莲花的花粉散落在水中,并且在缓慢运动,这是花粉在水中做布朗运动
D.来到教室,甲同学看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿,雨水附着在玻璃上,说明水对玻璃是浸润的
E.开始上课后,为了给教室降温,甲同学打开空调,此时空调机从教室内吸收的热量少于向教室外排放的热量
(2)绝热汽缸A和导热汽缸B固定在水平地面上,由刚性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体,此时气体的压强与外界大气压强p0相同,气体的温度与环境温度T0也相同.已知理想气体的内能U与温度T的关系为U=αT,α为常量且α>0.现给汽缸A的电热丝通电,当电热丝放出的热量为Q1时汽缸B的体积减为原来的一半.若加热过程是缓慢的,且不计活塞与汽缸壁的摩擦,求:
①汽缸A内气体的压强;
②汽缸B在该过程中放出的热量Q2.
解析:(1)车胎容积一定,向自行车内打气时,车胎内的气体越来越多,环境温度不变,气体压强越来越大,用打气筒打气时,车胎内气体对打气筒的压力越来越大,所以打气时感觉越来越费力,故选项A正确;感觉十分闷热、潮湿,这是因为此时空气相对湿度较大,人体皮肤表面的汗液难以蒸发,故选项B错误;布朗运动是微小颗粒的运动,在光学显微镜下能看到,较大的颗粒不做布朗运动,所以发现池塘中莲花的花粉散落在水中,并且在缓慢运动,这不是布朗运动,故选项C错误;浸润指液体与固体发生接触时,液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象,此时看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿,雨水附着在玻璃上,说明水对玻璃是浸润的,故选项D正确;空调机在制冷过程中,从教室内吸收的热量少于向教室外放出的热量,因为电能也部分转化为热能,故选项E正确.
(2)①设A、B内气体末态压强为p,对B气体由玻意耳定律得:[来源:Zxxk.Com]
p0V=p
解得:p=2p0.
②对A气体由理想气体状态方程得:
=
解得:T=3T0
汽缸A内气体升温时内能增加
ΔU=α(T-T0)=2αT0
汽缸B内气体内能不变;以汽缸A、B内两部分气体为研究对象,由热力学第一定律得ΔU=Q1-Q2
解得汽缸B内气体放出热量为Q2=Q1-2αT0.
答案:(1)ADE (2)①2p0 ②Q1-2αT0
3.(2019·山东菏泽一模)(1)分子动