2017届高考物理第一轮复习限时检测题54

选修3-3第二节[限时检测](限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1．下列说法中正确的是A．气体压强是由气体分子间的斥力产生的B．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强C．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大D．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力解析气体的压强是由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁形成的，A错；失重并不影响分子的无规则热运动，B错；气体的压强微观上取决于分子的平均动能和分子数密集程度，由这两个因素共同决定，故C错；D选项即为气体压强的微观定义，故D项正确。答案D2．关于液晶与饱和汽，下列说法正确的是A．液晶是液体和晶体的混合物B．不是所有物质都具有液晶态C．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和D．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，测得水汽的压强为p、体积为V，当保持温度不变，下压活塞使水汽的体积变为eq\f(V,2)时，水汽的压强变为2p解析液晶是物质存在的一种状态，而非液体和固体的混合物，选项A错误；在某一温度下，各种气体所产生的压强互不影响，故选项C错误；刚好饱和的水汽在温度不变时被压缩，将发生液化现象，故不满足eq\f(pV,T)＝C(常量)，选项D错误；故本题选B。答案B3．液体的饱和汽压随温度的升高而增大A．其规律遵循查理定律B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大解析当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D。答案D4．(2014·上海单科)在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大。图2－7(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图________。(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中A．注射器中有异物B．连接软管中存在气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低解析根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝k，V－eq\f(1,p)图象的斜率的物理意义为kT，随着压缩气体，对气体做功，气体内能增加，温度升高，斜率变大，图线向上弯曲，故第(1)题中选图甲，第二题选C。答案(1)甲(2)C5．(2016·淄博模拟)如图2－8所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气图2－8A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小解析细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强，洗衣缸内水位升高，两者间水位差变大，封闭气体压强变大，同时细管中水位上升，封闭气体体积减小，故选项B正确。答案B6．(2013·福建理综)某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0、体积为________的空气。(填选项前的字母)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解析设需充入体积为V′的空气，以V、V′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有eq\f(p0（V＋V′）,T)＝eq\f(pV,T)，得V′＝(eq\f(p,p0)－1)V。答案C7．(多选)(2014·课标Ⅰ)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图2－9所示。下列判断正确的是A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热 图2－9C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同解析对封闭气体，由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T升高，则为吸热过程，A项正确。b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B项错。c→a过程为等压变化，温度T降低，内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔE，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C项错。温度是分子平均动能的标志，Ta<Tb＝Tc，故D项正确。同种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T决定，由题图可知Tb＝Tc，pb>pc，显然E项正确。答案ADE8．(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故B、D正确，A、C错误。答案BD9．(多选)用如图2－10所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律。A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变图2－10A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动答案AD10．(多选)(2016·徐汇区模拟)如图2－11所示，图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程。在这个循环过程中，下列说法正确的是图2－11A．状态由a→b，气体密度减小，分子平均动能不变B．状态由b→c，气体密度不变，分子平均动能减小C．状态由c→a，气体密度增大，分子平均动能增大D．状态由c→a，气体密度不变，分子平均动能增大解析a→b气体等温膨胀，故气体密度减小、分子平均动能不变，A正确；b→c气体温度降低，压强不变，由eq\f(pV,T)＝k知V减小，故气体密度增加、分子平均动能减小，B错误；c→a气体等容升温，故气体密度不变、分子平均动能增大，C错误、D正确。答案AD二、计算题(共40分)11．(10分)如图2－12所示，汽缸长为L＝1m，固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S＝100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t＝27℃、大气压强为p0＝1×105Pa时，气柱长度为l图2－12(1)如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力F的大小是多少？(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至汽缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？解析(1)设活塞到达汽缸右端口时，被封气体压强为p1，则p1S＝p0S－F由玻意耳定律得：p0lS＝p1LS解得：F＝100N(2)由盖－吕萨克定律得：eq\f(lS,300K)＝eq\f(LS,T)解得：T＝333K，则t′＝60℃答案(1)100N(2)6012．(14分)(2016·大连模拟)如图2－13所示，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0。现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。 图2－13解析初始状态下A、B两部分气体的压强分别设为pAO、pBO，则对活塞A、B由平衡条件可得：p0S＋mg＝pAOS①pAOS＋mg＝pBOS②最终状态下两部分气体融合在一起，压强设为p，体积设为V′，对活塞A由平衡条件有p0S＋mg＝pS③对两部分气体由理想气体状态方程可得pAOV＋pBOV＝pV′④设活塞A移动的距离为h，则有V′＝2V＋hS⑤联立以上五式可得h＝eq\f(mgV,（p0S＋mg）S)。答案eq\f(mgV,（p0S＋mg）S)13．(16分)(2014·课标Ⅱ)如图2－14所示，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的eq\f(1,4)，活塞b在汽缸正中间。图2－14(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a上升。当活塞a上升的距离是汽缸高度的eq\f(1,16)时，求氧气的压强。解析(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程。设汽缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1；末态体积为V2，温度为T2。按题意，汽缸B的容积为V0/4，由题给数据和盖—吕萨克定律有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式和题给数据得T2＝320K④(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是汽缸高度的eq\f(1,16)时，活塞a上方的氧气经历等温过程。设氧气初态体积为V1′，压强为p1′；末态体积为V2′，压强为p2′。由题给数据和玻意耳定律有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