内容正文:
单元检测(十三)热学
A卷高频考点练清卷
考点一分子动理论
1.(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是
A.分子间距离大于r。时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离。处过程中分子势能变大
C.分子势能在ro处最小
D.分子间距离小于r。且减小时,分子势能在减小
2.(2024·青浦区二模)已知铜的摩尔质量为M,密度为P,阿伏加德罗常数为NA,则
A.1个铜原子的质量为
B1个制原子的质量为治
MNA
C.1个铜原子所占的体积
D1个钢原子所占的体积为兴
3.(2024·江苏省徐州市模拟)石墨是碳原子按图甲排列形成的,其微观结构密
为层状结构.图乙为石墨烯的微观结构,单碳层石墨烯是单层的石墨,厚1
毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯.石墨烯是现有材料中厚度最薄、
强度最高、导热性最好的新型材料.则
()
A.石墨中的碳原子静止不动
B.碳原子的直径大约为3×10-9m
C.石墨烯碳原子间只存在分子引力
D,石墨烯的熔解过程中,碳原子的平均动能不变
考点二气体压强的计算
4.(2024·山东滨州质检)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在光滑水平
桌面上,桌面足够高,汽缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体.一足够长的轻
绳跨过定滑轮,一端连接在活塞上,另一端挂一钩码,滑轮与活塞间的轻绳与桌面
平行,不计一切摩擦.已知当地重力加速度为g,大气压强为p0,钩码质量为1,
活塞质量为2,汽缸质量为m3,活塞横截面积为S,则释放钩码,汽缸稳定运动过
程中,汽缸内理想气体的压强为
71123g
711n3g
A.p0一(m1+m2十m3)S
B.p0一(m2十m3)S
C.po
D.po-mg
5.(2024·湖南省长沙市天心区模拟)竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管,内
用两段水银柱封闭两段空气柱α、b,各段水银柱高度如图所示,大气压强为p0,
重力加速度为g,求空气柱a、b的压强.
97
考点三气体实验定律及理想气体状态方程
6.(2023·江苏卷)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示.利用注射器选取一段空气
柱为研究对象.下列改变空气柱体积的操作正确的是
()
空柱
橡胶塞
A.把柱塞快速地向下压
B.把柱塞缓慢地向上拉
C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞
D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞
7.(2023·辽宁卷)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置,可在用电低谷时储存P
能量、用电高峰时释放能量.“空气充电宝”某个工作过程中,一定质量理想气体的p一T图
像如图所示.该过程对应的一V图像可能是
ba
A
D
8.(2023·湖北卷)如图所示,竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为
S,2S,由体积可忽略的细管在底部连通.两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧汽
缸底部与活塞用轻质细弹簧相连,初始时,两汽缸内封闭气柱的高度均为H,弹簧长度恰好为原长.现往
右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子,直至右侧活塞下降H,左侧活塞上升,H.已知大气压强为
p,重力加速度大小为g,汽缸足够长,汽缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内.求
(1)最终汽缸内气体的压强:
(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量,
7777777777777
98
考点四晶体、非晶体
9.(2024·山东威海质检)如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确的是(
A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体
B.由于该物块透明,所以它一定为晶体
C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体
D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,且熔化的过程中温度保持不变,则它一定
为品体
10.(2024·山东省聊城市高三模拟)对晶体和非晶体的理解,下列说法正确的是
A.蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非品体
B.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
C.液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D.同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同
考点五浸润、不浸润、毛细现象、液晶
11.(2024·重庆模拟)如图所示,将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中,甲
管内水面低于管外水面,乙管内水面高出管外水面.下列说法正确的是(
A.水与甲管的现象叫作浸润,水与乙管的现象叫作不浸润
B.与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力
C.两图现象均是毛细现象
D.用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好
12.(2024·山西省榆次一中模拟)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到:“人耨必以旱,使地肥而
土缓”.农谚“锄板底下有水”、“锄头自有三寸泽”,这都是对松土保墒功能的生动总结.关于农业生产中
的松土保墒环节蕴含的科学原理,下列说法正确的是
()
A.松土是把地面的土壤锄松,目的是破坏这些土壤里的毛细管,保存水分
B.松土是为了让土壤里的毛细管变得更细,保护土壤里的水分
C.松土保墒利用了浸润液体在细管中下降,不浸润液体在细管中上升的科学原理
D.松土除了保墒、刈草外,还可促进蒸发、降低地温,“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理
考点六热力学定律
13.(多选)下列关于热现象的说法,正确的是
A.一定量100g的水变成100g的水蒸气,其分子之间的势能增加
B.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
14.(2023·天津卷)如图是爬山所带氧气瓶,氧气瓶里的气体容积质量不变,爬高过程中,
温度减小,则气体
(
A.对外做功
B.内能减小
C.吸收热量
D.压强不变
考点七气体实验定律与热力学第一定律综合
15.(多选)(2023·山东卷)一定质量的理想气体,初始温度为300K,压强为1×105Pa经等容过程,该气体
吸收400J的热量后温度上升100K:若经等压过程,需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K.下
列说法正确的是
()
A.初始状态下,气体的体积为6L
B.等压过程中,气体对外做功400J
C.等压过程中,气体体积增加了原体积的子D.两个过程中,气体的内能增加量都为400J
-99
16.(2024·邯郸二模)某小组设计了一个气压升降机如图所示,竖直圆柱形光滑绝热汽
缸中间有一个小支架,支架上放有可以自由移动的横截面积为S的绝热轻质活塞,
活塞上放有重物,活塞到缸底的距离为H,已知大气压强为p,重力加速度为g.活
塞下方空间放有电阻丝,可以对气体加热.工作时先把活塞下方抽成真空,然后将容
阀门K
积为V。-。HS,压强为,1=10po,温度为T,装有氯气的容器通过阀门K向活塞
下方空间充气,假设充气过程中氩气的温度不变,且可视为理想气体,充气结束时活
接电颜
塞刚好离开支架
(1)求重物的质量M:
(2)将阀门K关闭以后,将电阻丝接通电源,当电阻丝产生的热量Q全部被氩气吸收时,活塞上升高度
为h,求此时汽缸内氩气的温度T和增加的内能△U.
考点八实验:油膜法估测分子大小
17.(2024·湖南衡阳质检)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中,某同学按如下操作:
A.在量简中滴入1滴已配制好的油酸酒精溶液,测出其体积:
B.在装有水、水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入1滴已配制好的溶液,待薄膜形状稳定;
C.将玻璃板放在浅盘上,将油膜形状描绘在玻璃板上;
D.将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径
(1)其中操作不合理的步骤是
(2)实验中用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B.有助于测量1滴油酸的体积
C,对油酸溶液起到稀释作用
D,有助于油酸的颜色更透明,更便于识别
(3)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为k,滴油酸溶液体积为V,1滴油酸溶液形成油膜的面积为
S,则油酸分子的直径为
18.(2024·甘肃省兰州一中模拟)实验所用油酸酒精溶液的浓度为每10mL
溶液中含有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴.把1滴该
溶液滴人盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃
板上描出油膜的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所
示,坐标中正方形方格的边长为1cm.
(1)油酸膜的面积是
cm2.
(2)按以上实验数据估测油酸分子的直径为
m.(结果保留两位有效
数字)
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的1滴油酸在水面
上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式
为
100
单元检测(十三)
热学
B卷高考能力评价卷
(满分:100分时间:75分钟)
一、实验题:本题共1小题,共12分.
1.(2023·山东卷)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系.将带有刻度的注射
器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连.活塞上端
固定一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V。与塑
料管容积△V之和),逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示.
p(×10pa
220
7-17-1i7
-11
200
180
160
接计算机
140
120
压强传感器
图甲
100000900wX10L
图乙
回答以下问题:
(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气
体
A.p与V成正比
Bb与成正比
(2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可读出封闭气体压强为
Pa(保留三位有效数字).
(3)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时,他的计算结果与同组
正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而
(填“增大”或“减小”).
二、计算题:本题共7小题,共88分
2.(2023·全国乙卷)如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两
段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方.管内空气被一段水银柱隔开.水银柱
在两管中的长度均为10cm.现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长
10cm
度改变1cm.求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强.(气体温度保持不变,以
cmHg为压强单位)
10cm
101
3.(2023·全国甲卷)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17℃,密度为1.46kg/m3
(1)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至27℃时舱内气体的密度:
(2)保持温度27℃不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压,求此时舱内气体的密度.
4.(2023·6月浙江卷)如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100m2,质量m=
热源
1kg的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动.圆筒与温度300K的热源接触,平
衡时圆筒内气体处于状态A,其体积VA=600c°.缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体
积VB=500cm3.固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强pc=1.4×105Pa.已
知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q=14J:从状态B到状态C,气体内能增加△U=
25J:大气压po=1.01×105Pa.
(1)气体从状态A到状态B,其分子平均动能
(填“增大”、“减小”或“不变”),圆筒内壁单位面积
受到的压力
(填“增大”、“减小”或“不变”):
(2)求气体在状态C的温度T,:
(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W.
一
102-
5.(2023·广东卷)在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期
性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气19。
体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的P一V图像,气泡内气体先从压
强为p、体积为V。、温度为T。的状态A等温膨胀到体积为5V0、压强为pB
绝热
的状态B,然后从状态B绝热收缩到体积为Vo、压强为1.9o、温度为TC的
状态C,B到C过程中外界对气体做功为W,已知o、Vo、To和W.求:
(I)pB的表达式:
等温
B
(2)Tc的表达式:
0 Vo
(3)B到C过程,气泡内气体的内能变化了多少?
6.(2023·湖南卷)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩
加气活塞
9
刹车省力.如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽
助力活塞
抽气气室
K
气气室等部分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,
驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压
o
K
液压泵
泵实现刹车,助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽
助力气室
连杆
B
水平力S
气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强
差实现刹车助力.每次抽气时,K,打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,
助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等:然后,K,闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽
气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程.已知助力气室容积为V。,初始压强等于外部大气
压强p。,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视
为理想气体,温度保持不变.
(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1:
(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小△F.
103
7.(2023·1月浙江卷)某探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示.
连接
报警器
在竖直放置的圆柱形容器内用面积S=100cm、质量m=1kg的活塞密
封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动.开始时气体处于温度TA=
d
活塞
300K、活塞与容器底的距离ho=30cm的状态A.环境温度升高时容器内
气体被加热,活塞缓慢上升d=3cm恰好到达容器内的卡口处,此时气体
达到状态B.活塞保持不动,气体被继续加热至温度T=363K的状态C
时触动报警器.从状态A到状态C的过程中气体内能增加了△U=158J.
取大气压o=0.99×105Pa,求气体:
7777777777777
(1)在状态B的温度:
(2)在状态C的压强:
(3)由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q.
8.(2024·重庆市二诊)如图所示,粗细均匀、竖直放置的U形玻璃管左端封闭,右端开口且足够长.两管内
水银面等高,左管内封闭的理想气体气柱长L1=8c,现给左管封闭气体缓慢加热,使封闭气柱长度变
为L2=10cm.已知大气压强为po=76cmHg.
(1)求加热后封闭气体的压强p:
(2)保持加热后的温度不变,为使封闭气柱长度恢复为L1=8cm,求从开口端注入的水
银柱长度.
1042
1
1
解得:江=后y=5=一行
5.解析:根据同一液面压强相等可得b内气体的压强为p6=
p。+pg(h:-h,)
解法二、由题意:r=CEp,
以左侧水银往为研究对象,设其重力为mg,裁面积为S,取
r的国际单位为m,t的国际单位为s,E的国际单位为kg·
水银柱最下端有一个很薄的液片,根据平衡条件可得pS十
m/s,e的国际单位为kgfm
mg=pS,其中m=pgh:S
令各个量的数值均为1,可得:
解得p。=。十pg(h:一h1一h)
1m×C=C×1s·(1kg·m:s)y·(kg/m)
答案:p。=pa十pg(h:-h:-h:)Ps=p。十pg(hg一h,)
整理得:Cm=Ckg+em2--
保持禄胶套
「y十¥=0
等温变化气体质量一定—
6.B
密封性良好
由单位的关系可得:2y一3:=1
pVeC
缓慢移动柱塞,保持气体温度不变
x-2y=0
B对,ACD错
1B根器理想气体状态方权,少C
(4)由(3)的结论并假定常数C=1,则可得:r=tE时o
可得p-ST
解得:E==1,2X132J≈7.69×10”」
12
0.025
从a到b,气体压强不变,温度升高,则体积变大:从b到C,气
谢孩次杭爆并的当量为:W-:的Xg电TT音量=
体压强减小,温度降低,而c处于同一等温线上,p一T困线
c,点与原,点连线的斜率小于b点与原,点连线的斜率,态的体
1.83×10吨TNT当量
积大于b态体积.所以图像B正确。
答案:(1)Pu十n-Xe+1Zr+4n
8.解析:(1)对左右汽缸内所封的气体,初态压强P:=p
(2)当增大时,r将减小,理由见解析
体积V,=SH+2SH=3SH
1
未态压强,体积V,=5·号H+号H·2S=号5H
(4)W=1.83×10吨TNT当量
根据玻意耳定律可得pV,=pV
单元检测(十三)热学
解得A-A
(2)对右边浩塞受力分析可知g十p。·2S=p:·2S
A卷高频考点练清卷
2pS
1.C分子间距离大于。,分子间表现为引力,分子从无限远
解得m一17g
靠近到距离。处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在
对左侧活塞交力分析可知A,S十·号H=p,S
。处分子势能最小:继续减小距离,分子间表现为斥力,分
子力微负功,分子势能增大.C正确.
解得长-品
2,A铜的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N,则1个铜原
子的魔量送兴故A三确,B错买:的摩尔体积为:V
苦案.a片e器器
9.D单品体具有天然的有规则的几何形状,但这个正方体物
兰:技1个问原子古有的体款是一六总此CD猎
块不一定是天然形成,所以不一定是品体,故选项A错误。品
体并非都是透明的,所以该物块不一定是品体,例如玻璃是透
误.故选:A
明的,但并非是晶体,故速项B错误。品体并非都能导电,所以
3.D石墨中的碳原子是运动的,故选项A错误:由题意可知
拔绝缘物块不一定是非品体,例如金刚石品体,是单品体,也
单层的距离为d=0m=3X10“.且乐与层之用
是绝缭体,故选项C错误.品体具有一定的好化温度,非品体
没有一定的熔化温度,故选项D正确.故选:D
有间距,故选项B错误:石墨烯碳原子间不仅存在分子引
10.C蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,但是用放大
力,同时也存在分子斥力,故选项C错误:石墨烯是品体,在
镜看,仍可发现组成糖块的一个个品粒,所以它是品体中的
够解过程中,温度不变,故碳原子的平均动能不变,选项D
多品体,故选项A错误:通常金属在各个方向的物理性质都
正确.故选:D
相同,但具有固定的熔点,为晶体,故选项B错误:液晶是一
4,A对整体受力分析,根据牛顿第二定律可得mg=
类特殊的物质形态,它们既像液体一样具有流动性,又跟某
(m十十m加,解得am,十m十m对汽缸受方分析,
些品体一样具有光学性质的各向异性,故选项C正确:相同
根据牛顿第二定律可得p,S一pS=ma,解得p=p。
物质在不同的条件下能够生成不同的品体,如金刚石与石
(m,十m干mS故选项A正确,选项B,C、D错误.故
加1n1g
墨,分子的排列规律不同,故选项D错误.故选:C
11C管径很细的管子叫作毛细管,将毛细管插入水内时,管
选:A.
内,外液面会产生高度差,如果液体浸润管壁,管内液面高于
176
管外液面:如果液体不浸润管壁,管内液而低于管外液面,所
Mg十DS=pS,解得M=pS
以水对乙管是浸涧的,对甲管是不浸润的,故A错误:水对甲
管是不浸润的,与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表
(2)被封闭气体做等压变化,初态:V,=HS,T=T
现为引力,故B错误:甲管中液面比管外液面低,乙管中液面
末态:V2=(H+h)S,T2=?
比管外液面高都是由于毛细现象而产生的,故C正确:用甲
根锈丛一8萨免老体可得宁-是样得万一片产7。
管材料制作防水衣防水效果比乙管材料好,故D错误。故
选:C.
即T=H7。
H
12.A毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插
气体对外做功为W=phS=10phS
入浸润液体中,管内液面上升,高于管外:毛朝管插入不浸涧
根据热热力学第一定律=W十Q可得
液体中,管内液体下降,低于管外,毛巾吸水,地下水沿土壤
NJ=Q-10phS
上升都是毛细现象,锄地松土可以破坏土填的毛细管,使水
答案:(1)M=9pS
分保持在土层以下,减少水分蒸发,
g
(2)--Q-1opA5
13.AD温度是分子平均动能的标志,一定量100℃的水变成
17.解析:(1)要测出1滴油酸酒精溶液的体积,即在量筒中滴入
100℃的水蒸气,吸枚热量而其分子的平均动能不变,内能
N滴溶液,测出其体积为V,则1滴该溶液的体积为:V
增加,则分子之间的势能增加,故选项A正确:当两分子间
N,故Λ步豫错误:在装有水,水西撒有适量痱子粉的浅盘
距离大于平衡位置的间距。时,分子力表现为引力,故随分
中滴入1滴已配制好的溶液,待薄膜形状稳定,故B步骤正
子间的距离增大,分子力做负功,分子势能增大,故选项B错
确:将玻璃板放在浅盘上,将油膜形状描绘在玻璃板上,故C
误:热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传
步骤正确:将玻璃核平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根
递到高温物体,而不引起其他方面的变化”,故选项C错误:
搭油酸体和和面积计算出油酸分子的直径,故D步骤正确.
温度越高,分子无规则运动的刷烈程度越大,因此在真空、高
本题选操作不合理的步骤,故选:A.
温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,
(2)如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大且不是单分子
故选项D正确.故进:AD,
层,不便于测量,油酸可以溶于酒精,固此酒精溶液的作用是
14,B由于爬山过程中气体体积不变,故气体不对外做功,故A
对油酸溶液起到稀释作用,故选项A、B、D错误,选项C正
错误:爬山过程中温度降低,则气体内能减小,故B正确:根
确.故选:C
据热力学第一定律可知△=W十Q
爬山过程中气体不做功,但内能减小,故可知气体放出热量,
(3)一滴油酸溶液地油酸体积为V,=kV
故C错误:爬山过程中氧气瓶里的气体体积质量均不变,温
一滴油酸落液形成油膜面积为S,
成减小,根据现想气体找态方程有兴-C
那么油酸分子直径为山器
可知气体压强减小,故D错误
答案:I)A(2)C(3)
nS
I5.AD设初始状态下理想气体的体积为V,理想气体等压变
化过程中,由道吕萨克定律得-V牛业,解得气体特和
18解析:(1)根据图中描绘的轮廓,不足半格合去,大于半格算
T
一格,共计115个方格,所以油膜的面积为
的体积△V=号,C错误:理想气你等容变化证程中,气休
115×1cmX1cm=115cm.
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
吸收400J的热量后温度上升100K,则内能的增加量△U=
400J,因为理想气体的内能只与温度有关,且等压变化过程
v=音×动l=.5xi0ml
气体的温度也上升100K,所以内能的增加量也为U=400
估测油酸分子的直径为
J,D正确:等压过程中由热力学第一定律得△U=W十Q,解
4==2.5×10-×10
m≈6.5×100m.
得W=一200J,即气体对外做的功为200J,B错误:由W
115×10
p△V得,气体体积的增加量1△V1=
(3)单个油分子的直径为d=5,
p
200J=2L
1X10 Pa
单个油分子的体积为
则V=6L,A正确
16.解析:(1)把容积为V。的氩气看作研究对象,初态:
V,=10HS.P=110P
摩尔依积为V=4,
未态:V=(品S+HS)-品HS,A
V6MS'
则阿伏御德罗常数为N=V一0V
根据玻意耳定律可得:p,V。=pV,解得p=10p
对活塞和重物受力分析,根据共点力平衡可得:
答案:1)115(或116)(2)6.5×10”(3N,-6Mg
o
177
单元检测(十三)热学
解得o≈1.41kg/m
(2)保持气体温度不变,降压前气体体积为V2,压强为P,=p
=1.2atm,降压后压强减小为p,=l.0atm,气体体积增大为
B卷高考能力评价卷
V,由玻意耳定律有
1.解析:(1)题图乙为一条过原点的倾纤直线,说明一定质量的
PV:=P:Vi
气体在温度不变的条件下压强与体积的倒数成正比,B正确,
同时pV,=pV
(2)气体体积V=10.0m时7=100X103ml.,由题图
联立解得p≈1.18kgm
解法三:(门)设升温并释放部分气体之前,舱内气体的压强为
乙直接读出该状态下的压强p=2.04×10Pa
p1,温度为T,质量为m1,体积为V1:升温并释放部分气体之
(3)正确记录数据时pV的乘积为p(V。十△V),漏掉△V时,
后,舱内剩余气体的压强为p:,温度为T2,质量为m,体积为
该乘积为pV,则计算结果之差的绝对值为p·△V,由于△V
V2,则由题意可知T1=(17+273)K=290K,T,=(27+273)
为定值,所以压强p越大,计算结果之差的绝对值越大
答案:(1)B(2)2.04×10°(3)增大
K-300K
由理想气体状态方程有
2.解析:B管在上方时,设B管中气体的压强为Pg·长度m=
PV=mRT
10 cm
则A管中气体的压强为pa=p+20cmHg,长度L4=10cm
P:V:=n2RT
又p=p2,V1=V
倒置后,A管在上方,设A管中气体的压强为p以,A管内空气
柱长度=11cm
品品会看
已知A管的内径是B管的2倍,则水银柱长度为h=9cm十
代入数据解得≈1.41kg/m
14 cm=23 cm
(2)设压强降至1.0个大气压时,舱内气体的压强为,温度
则B管中气体压强为D=十23cmHg
为T,质量为m,体积为V
B管内空气柱长度In=40cm一11cm一23cm=6cm
由理想气体状态方程有
对A管中气体,由玻意耳定律有A=
P:V:=n2RT:
对B管中气体,由玻意耳定律有
P:V,=nRT3
Puln=Pala
又V2=V,T=T
联立解得Pg=54.36cmHg
Pa=Pa +20 cmHg=74.36 cmHg
则=业=m=色
Ps na ma pa
答案:见解析
3.解析:解法一:假设被释放的气体始终保持与舱内气体同温同
天》将会-号
压,时升温前轮内气休,由卫想气体软态方程有学-学
T
联立灯得一公行0
气体的体积V=严,V,=m
代入数搭解得A≈1.18kgm
答案:见解析
解得品
4.解析:(1)圈筒导热良好,则气体从状态A缓慢推动活家到状
(1)气体压强不变,已知T=(17+273)K=290K,T2=(27+
态B,气体温度不变,则气体分子平均动能不变,气体体积减
小,则压强变大,闻筒内壁单位面积受到的压力增大:
273)K=300K,9=1.46kgm
上式简化为pT=T
(2)我态A时的压强p=A一警-1.0X10a
将已知数据代入解得p≈1.41kg/m
温度TA=300K:体积VA=600cm:
(2)气体温度T=(17十273)K=290K,T=T:=300K,压
C态压强pe=1.4×10Pa:温度Tc=?:体积Ve=500cm:
强p=1.2atm,p=1.0atm,密度n=1.46kg/m
代入D=D
根据兴-兴
AT T
解得Te-350K:
解得n≈1.18kgfm
(3)从B到C气体进行等容变化,则Wx=O,因从B到C气
解法二:(1)已知初态气体压强p,=1.2atm,温度T=(17十
体内能增加25」可知,气体从外界吸热25J,而气体从A到C
273)K=290K,A=1.46kgm高压舱内气体体积为V1,保
从外界吸热14J,可知气体从A到B气体放热1山J,从A到B
持气体压强不变,假设升温后气体体积增大为V,由盖一吕
气体内能不变,可知从A到B外界对气体做功11」.
萨克定律可知
答案:(1)不变增大(2)350K(3)11J
兰-
5,解析:(I)由题可知,根据玻意耳定律可得pVA=pVm
又气体质量保持不变,即pV=V
解得pm=5p
178
(2)根据理想气体状态方程可知V-D
Ta Te
单元检测(十四)波与光及相对论
解得T=1.9T
(3)根据热力学第一定律可知U=W+Q
A卷高频考点练清卷
其中Q=0,故气体内能增加U=W
L,C作出质点的振动图僚,如图所示,若平衡位置在A点的
答案:)号(21.9T。(3)增加w
右偶,则有号+1=-L解得振格A
2L
2
质点从A点到
6.解析:(1)第1次抽气过程,助力气室发生等温变化,由玻意耳
3+1
定律有
第二欢经过B点的时同为1,则有品+
=1,解得周期T
pV。=p,(Vo+V,)
V。
12:若平衡位置在A点的左树,时有4-
=L,解得叛幅
解得n=十VP
22
21.
(2)第2次抽气过程,有pV。=p(V。十V,)
A-
,质点从A点到第二次经过B点的时间为,则有
5-1
邻得A=()n
子=1,解得周有T=,B.C正确,A.D错民,
故第m次抽气后,助力气室内的压强为A=(卡V)广D
故第n次抽气后,驾驶员省力的大小△F=(p,一p,)S
7T 2T 3T 5T
解得aF--(v)s
12346
0
43122
答案:n=vA2ar-[1-()广门]ps
B
7,解析:(1)从状态A到状态B的过程中气体发生等压变化,根
2.B主动降噪耳机是根据波的干涉条件,抵消声波与噪声的振
据益一吕萨克定律得红-么十
Ta
幅、频率相同,相位相反,叠加后才能相互燕消来实现降噪的
代入数据解得:Tg=330K
抵消声波与噪声的振幅相同,也为A,Λ错误;抵消声波与噪
(2)气体在状态B的压强为Aa=A十誉=0.9X10Ph十
声的频率相网,由了=宁=100,B正确:燕消声波与噪声
100X10 Pa=1X10 Pa
1×10
的波速、频率相同,则波长也相同,为入=vT=340×0.01m=
3.4m,C错误:抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的
从状态B到状态C的过程中气体发生等容变化,根据查理定
振动反相,D错误,
3.D由于=0时波源从平衡位置开始振动,由振动方程可知,
波源起振方向沿y轴正方向,且1一T时波的图像应和1=0
代入数据解得:pe=1.1×10Pa
时的相同,根据“上坡下,下坡上”可知t=T时的波形图为选
(3)从状态A到状态B的过程中气体对外微的功为W=pSd
项D图,故选D,
=1×103×100×104×0.03J=30J
4,BC由图中可知1=0.5s时,波传播的距离为x=2.5m,故
从状态B到状态C的过程中气体不微功.由状态A到状态C
过程中,根据热力学第一定律得U=W十Q
流的选度为=子-忌m=5m:故A错民:由调可知铁
代入数据解得:Q=△U十W=188J
波的瓷长为=2m,所以波的周期为T=名-号、=0,45选
答案:(1)330K(2)1.1×10Pa(3)188J
8.解析:(1)给左管封闭气体援慢加热,使封闭气体气柱长度变
待播到=1m需要的时间一吾-吉=0,2s由图可知演
为L,=10cm
左右两管水银面的高度差为
波的起振方向向下,1=0.3s该波振动了0.1s,即子T,所以
h=2(L-L,)=2×(10-8)cm=4cm
位于波谷,故B正确:根据图像可知该波的振动方程为y
加热后封闭气体的压强
Asm(9+)=-0.02sin(5t)m=0.02sin(5t+x)m
=P+=(76+4)cmHg=80 cmHg.
(2)设封闭气柱长度恢复为11=8cm时封闭气体的压强
故C正确:质点只是上下振动,不随波左右移动,故D错误.
为p,
5.C由振动图像可看出该波的周期是4s,A错误:由于Q,P
设玻病管的横截面积为S,气体发生等温变化,由玻意耳定律
两个质点振动反相,则可知两者间距离等于(口十号)A=6m,
有pL,S=pL1S
n=0,1,2,…
代入数据解得p'=100cmHg
从右端再次注入的水银柱长度为1=(100一76)cm=24cm.
报据产-2高ms=01:2…B特误:由P质点的
3
答案:(1)80cmHg(2)24cm
振动图像可看出,在4s时P质点在平衡位置向上振动,C正
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