高三物理人教版一轮复习第十二单元近代物理初步作业57

题组层级快练(五十七)一、选择题1．(2017·徐州模拟)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．单晶体具有各向同性B．多晶体具有各向异性C．非晶体的物理性质，在各个方向上都是相同的D．无论是单晶体还是多晶体，它们的各种物理性质，在各个方向上都是不同的答案C解析A、B两项，单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A项错误，B项错误；C项，非晶体的物理性质具有各向同性，在各个方向上都是相同的，故C项正确；D项，多晶体具有各向同性，它们的各种物理性质，在各个方向上都是相同的，故D项错误．2．(2017·河北唐山统考)(多选)下列关于物态或物态变化中的现象，表述正确的是()A．晶体在熔化过程中，温度保持不变，不需继续加热B．非晶体与晶体的区别之一是非晶体都没有固定的熔点C．不浸润液体在毛细管内下降，主要是附着层内部分子稀疏使液面凸起，凸起部分重力使液面下降D．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大E．若干湿泡处于饱和汽压下，干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定相同答案BCE解析晶体熔化时需要继续加热，A项错误；非晶体都没有固定的熔点，B项正确；不浸润液体在毛细管内下降是附着层分子的作用，C项正确；温度不变时饱和汽压与饱和汽体积无关，D项错误；饱和汽压下，干湿泡湿度计上两只温度计读数相同，E项正确．3．(2017·潍坊二模)(多选)关于固体、液体、气体的叙述，下列说法正确的是()A．晶体的熔点和液体的沸点都与压强有关B．多晶体具有各向同性，且无固定熔点C．液晶具有流动性，且其光学性质具有各向异性D．饱和汽压随温度的变化而变化E．影响人感受到干爽和潮湿的因素是空气的绝对湿度，而不是相对湿度答案ACD解析A项，晶体的熔点和液体的沸点都与压强有关．故A项正确；B项，多晶体属于晶体，有固定的熔点；故B项错误；C项，液晶是一类比较特殊的物质，液晶具有流动性，且其光学性质具有各向异性．故C项正确；D项，饱和汽压的大小仅仅与液体的种类以及温度有关，随温度的变化而变化．故D项正确；E项，影响人感受到干爽和潮湿的因素是空气的相对湿度，而不是绝对湿度．故E项错误．4．(多选)关于空气湿度，下列说法正确的是()A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度越大，干湿泡温度计温度差越大答案BC解析A、B两项，当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定大；人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小，故A项错误，B项正确；C项，绝对湿度指空气中水蒸气的实际压强，故C项正确；D项，空气相对湿度越小，干湿泡温度计的示数差别越大，故D项错误．5．(2017·无锡模拟)如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则()A．液面上方水蒸气的密度和压强都不变B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小D．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和答案A解析在一定的温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽的压强也是一定的．活塞上提前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定．当活塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态．在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变．故A项正确，B、C、D三项错误．6．(多选)对于一定质量的稀薄气体，下列说法正确的是()A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案BD解析根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，A项错误；当压强不变时，气体的温度可能变大，分子热运动也可能变得剧烈，B项正确；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，C项错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，D项正确．7.(2017·上海模拟)如图，容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B.开始时，A的温度为TA，B的温度为TB，且TA>TB.气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将()A．向右移动 B．向左移动C．保持不动 D．因体积未知而无法确定答案B解析假设活塞不移动，气体发生等容变化，根据查理定律，有eq\f(p,T)＝eq\f(Δp,ΔT)，得Δp＝eq\f(p,T)·ΔT根据题意知，升高的温度ΔT相同，原来平衡，pA＝pBTA>TB，得ΔpA<ΔpBΔF＝Δp·S所以ΔFB>ΔFA，所以活塞将向左移动，故B项正确，A、C、D三项错误；故选B项．8.(2017·深圳一模)如图所示为A、B两部分理想气体的V­t图像，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273.15℃时，A气体的体积比B气体的体积大0.2m3B．当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3D．A、B两部分气体都发生等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶1答案B解析A项，作出V­T图，如图所示根据图像可得：VA＝kAT＝eq\f(0.3,273.15)TA ①VB＝kBT＝eq\f(0.1,273.15)TB ②当t＝273.15℃时，VA＝eq\f(0.3,273.15)×(273.15＋273.15)m3＝0.6m3VB＝eq\f(0.1,273.15)×(273.15＋273.15)m3＝0.2m3，A气体的体积比B气体的体积大(0.6－0.2)m3＝0.4m3，故A项错误；B、C两项，当tA＝tB时，由①②两式解得：eq\f(VA,VB)＝eq\f(0.3TA,0.1TB)＝eq\f(3,1)，故B项正确，C项错误；D项，根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C，eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pBVB,TB)，代入数据得：eq\f(pA×0.3,273.15)＝eq\f(pB×0.1,273.15)，解得：eq\f(pA,pB)＝eq\f(1,3)，故D项错误．9．(多选)一定质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p­T图像如图所示．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C．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答案ADE解析过程ab，理想气体等容变化，温度升高，理想气体的内能增大，气体一定吸热，A项正确；过程bc，理想气体等温变化，压强减少，容器壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数减少，E项正确；而体积变大，气体对外做功，气体一定吸热，B项错误；过程ca，理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界对气体做的功，C项错误；根据上述三过程可知：在a、b、c三个状态中，状态a的温度最低，根据温度是分子平均动能的标志，其分子的平均动能最小，D项正确．二、非选择题10.(2017·海南)一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通．用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示．此时AB侧的气体柱长度l1＝25cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h1＝5cm.现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出．已知大气压强p0＝76cmHg.求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．答案AB、CD两侧的水银面高度差为1cm.解析对封闭气体研究，初状态时，压强为：p1＝p0＋ρgh1＝(76＋5)cmHg＝81cmHg，体积为V1＝l1S＝25S，设旋转后，气体长度增大Δx，则高度差变为(5－2Δx)cm，此时气体的压强为：p2＝p0－ρg(h1－2Δx)＝(71＋2Δx)cmHg，体积为V2＝(l1＋Δx)·S＝(25＋Δx)S，根据玻意耳定律，得p1V1＝p2V2，即81×25＝(71＋2Δx)(25＋Δx)解得Δx＝2cm，根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差为：Δh＝5－2Δx＝1cm.11.(2017·广州一模)如图，孔明灯的质量m＝0.2kg、体积恒为V＝1m3，空气初温t0＝27℃，大气压强p0＝1.013×105Pa，该条件下空气密度ρ0＝1.2kg/m3.重力加速度g＝10m/s2.对灯内气体缓慢加热，直到灯刚能浮起时，求：(1)灯内气体密度ρ(2)灯内气体温度t.答案(1)1.0kg/m3(2)87℃解析(1)设加热至热力学温度T，灯内气体密度为ρ，孔明灯刚能浮起，有：ρ0gV＝mg＋ρVg解得：ρ＝1.0kg/m3 ①(2)孔明灯底部开口，说明灯内气体压强不变．以此时灯内气体为研究对象初态：T0＝(t0＋273)K＝300K，体积V0＝V，设加热后体积膨胀至V′，根据盖－吕萨克定律可得：eq\f(V0,T0)＝eq\f(V′,T) ②又因为灯内原有气体总质量不变，则：ρ0V0＝ρV′ ③联立①②③式解得：T＝360K即：t＝87℃12．内壁光滑的导热气缸竖直放置，用质量不计、横截面积为2×10－4m2的活塞封闭了一定质量的气体．先在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半．接着边在活塞上方缓缓倒上沙子边对气缸加热，使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃.(外界环境温度为27℃，大气压强为1.0×105Pa，g＝10m/s2)．(1)求加热前倒入多少质量的沙子？(2)求整个过程总共倒入多少质量的沙子？(3)在p­T图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程．答案(1)2kg(2)4kg(3)见解析解析(1)气体做等温变化为：V2＝eq\f(V1,2)p1＝p0p2＝p0＋eq\f(m1g,S)根据玻意耳定律，有：p1V1＝p2V2p2＝2p1＝2.0×105Pa由活塞和沙子受力平衡得：m1g＝(p2－p1)S＝20N解得：m1＝2kg(2)气体做等体积变化：T2＝(273＋27)K＝300KT3＝(273＋177)K＝450Keq\f(p3,T3)＝eq\f(p2,T2)代入数据解得：p3＝3.0×105Pa对活塞和沙子受力平衡，有：m2g＝(p3－p1)S＝40Nm2＝4kg一共倒入了4kg的砂子．(3)在p­T图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程，如图所示13.(2017·沈阳二模)如图所示，两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞a、b用刚性杠杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动．上下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为S1＝10cm2、S2＝20cm2，两活塞总质量为M＝5kg，两气缸高度均为H＝10cm.气缸内封有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到气缸底的距离均为L＝5cm(图中未标出)，已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，环境温度为T0＝300K，重力加速度g取10m/s2.求：(1)若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧气缸的底部，求此时环境温度；(2)若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，在活塞b由开始运动到气缸底部过程中，求向下推力的最大值．答案(1)400K(2)75N解析(1)气缸内气体压强不变，温