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课时巩固练(18) 热学
基础巩固练
1.2022年5月,我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期,利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中,储存能量;在用电高峰期,将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器,在充气过程中,矿洞内 ( )
A.气体内能保持不变
B.气体分子数密度不变
C.气体分子的运动速率都增加了
D.气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大
解析 根据热力学第一定律有ΔU=W+Q,矿洞可视为绝热容器,即有Q=0,在充气过程中,外界对气体做功,可知,气体内能增大,温度升高,A项错误;矿洞体积一定,充气后,气体分子数增多,即气体分子数密度增大,B项错误;根据上述,气体温度升高,气体分子运动的平均速率增大,但具体到某一个分子,它的运动速率变化不确定,有可能增大,有可能减小,C项错误;根据上述,气体温度升高,体积不变,则气体压强增大,即气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大,D项正确。
答案 D
2.石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.石墨是非晶体
B.单层石墨烯的厚度约2 μm
C.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动
解析 石墨是晶体,A项错误;单层石墨烯的厚度约为原子尺寸10-10 m,B项错误;石墨烯是石墨中提取出来的新材料,C项错误;根据分子动理论,固体分子在平衡位置附近不停地振动,D项正确。
答案 D
3.液体的表面张力在生产生活中有利有弊。市面上的清洁剂如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性剂,加入水中会减小水的表面张力。液体的表面张力还与温度有关,在其他条件不变的情况下,通过升高温度可以降低液体的表面张力,下列说法不正确的是 ( )
A.将两端开口的细洁净玻璃管插入肥皂水中,毛细现象比插入清水中更加明显
B.用肥皂水能吹出大气泡而清水不能,是因为清水的表面张力更大,不容易被空气撑开成气泡
C.用热水清洗碗具可以有更好的去污效果,是因为热水表面张力小,更容易浸润碗具
D.清水洒在有孔隙的布雨伞上却不会渗水,是因为液体表面张力的效果
解析 毛细现象的本质是液体的表面张力对管中液体向上的拉力,肥皂水的表面张力更小,对管内液体向上的拉升效果更小,故毛细现象更不明显,A项错误;液体表面张力越大,越有形成细小液珠的趋势,即表面张力越大,越不容易变成扩张的气泡,B项正确;温度越高,水的表面张力越小,水与固体表面的作用效果越明显,更容易浸润固体,C项正确;因为表面张力的作用,雨水会在布伞上形成液珠,液珠的尺寸大于布伞的孔隙大小,因此不会渗水,D项正确。故选A。
答案 A
4.将玻璃管和塑料管分别插入水中,管中液面如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.左边管子为塑料管
B.右边液面是不浸润现象
C.左边液面是因为水分子之间的斥力形成的
D.右边液面是因为材料分子间的引力形成的
解析 根据液面的形状可以判断左边管子是浸润的,右边管子是不浸润的,所以左边管子为玻璃管,A项错误,B项正确;浸润是由于玻璃分子对水分子的吸引力大于水分子间的吸引力,液面为凹形,C项错误;不浸润是由于塑料分子对水分子的斥力大于水分子间的斥力,液面为凸形,D项错误。
答案 B
5.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装满水,乙中充满空气,则下列说法正确的是(容器容积恒定) ( )
甲 乙
A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC>pD
D.当温度升高时,pA、pB不变,pC、pD都变大
解析 甲容器中A、B处压强是由所装物质的重力而产生的,乙容器中C、D处压强是由分子撞击器壁而产生的,A、B两项错误;液体中A、B处的压强分别为pA=p0+ρghA,pB=p0+ρghB,由于hA>hB,所以pA>pB;气体分子间距离很大,C、D处气体分子平均碰撞情况一致,乙容器中pC=pD,C项错误;当温度升高时,pA、pB不变,pC、pD都变大,D项正确。
答案 D
6.将一个装有一定量水(未装满)的口服液玻璃瓶,瓶口向下按入水池中,在水面下50 cm深处恰能保持悬浮状态。假设水温一直保持恒定,下列说法正确的是 ( )
A.将瓶向下按10 cm,放手后瓶又回到水面下50 cm深处
B.将瓶向下按10 cm,放手后瓶将在水深60 cm处悬浮
C.将瓶向上提10 cm,放手后瓶又回到水面下50 cm深处
D.将瓶向上提10 cm,放手后瓶上升到水面
解析 玻璃瓶保持静止,有mg=ρ水gV排,依题意,瓶内气体做等温变化,有p1V1=p2V2,将瓶向下按1