高考物理一轮复习章末质量检测（十三）

宰未质量检测（十三）

（时间：50分钟）

1.（1）（5分）下列有关饱和汽和气体湿度说法正确的是o（填正确答案

标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分,

最低得分为0分）

A.与液体处于动态平衡下的蒸汽为饱和汽

B.在相同温度下，不同液体的饱和汽压几乎相等

C.一般液体的饱和汽压与温度成非线性关系，温度越高，饱和汽压越大

D.空气的绝对湿度一定时，环境温度越高.,相对湿度越小

E.饱和汽基本性质和理想气体一样，都适用于理想气体状态方程

（2）（10分）一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态8,其"一V图象如图1

所示。已知气体处于状态A时，7^=300K,大气压强p（）=1.0X105pa,求在此变

化过程中，

图1

（i）气体从外界吸收的热量Q；

（ii）气体的最高温度。

解析（1）根据饱和汽的定义可知，A正确；饱和汽压是液体的一个重要性质，它

取决于液体的种类和温度，故相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，B

错误；温度越高，分子运动越剧烈，饱和汽压越大，饱和汽压与温度成非线性关

系，C正确；空气中水蒸气的实际压强与同温度下水的饱和汽压之比叫做空气的

相对湿度，空气绝对湿度不变时，温度越高，水的饱和汽压越大，空气的相对湿

度越小，D正确；饱和汽不适用于理想气体状态方程，E错误。

（2）（i）由理想气体状态方程罕=华（1分）

>AIB

代入数据可解得TB=300K(1分)

故该理想气体的内能不变，AU=O,由热力学第一定律可知。=一Ml分)

又因为卬=一〃2匕所以。=p•△匕数值上等于〃一V图线与坐标轴所围的面积

(1分)

代入数据可解得Q=4(X)J(1分)

(ii)由半=C(常量)可知，当〃V最大时，气体的温度最高

由图象可知，〃=-1()2+4*1()5俨@)(1分)

得〃V=-1()8/+4xI()5v(Pa.m3)=-108X(V-2Xl0-3)2+4X102(Pa-m3)(l分)

故当V=2Xl(f3m3时v有最大值(i分)

由理想气体状态方程可得若=/1分)

解得Tm=400K(l分)

答案(1)ACD(2)(i)400J(ii)400K

2.(1)(5分)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是__________o(填正确答

案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3

分，最低得分为()分)

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B.对某物体做功，可能会使该物体的内能增加

C.密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的

平均作用力增大

D.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，系统的内能保持不

变

E.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大

(2)(10分)如图2所示，烧直放置的足够长的密闭汽缸，缸内封存着一定质量的理

想气体(气体质量可忽略不计)，缸体质量加|=10kg,活塞质量〃及=2kg,活塞横

截面积S=2X10-3m2,活塞上部由一根绳悬挂于天花板上；汽缸下部被一个劲度

系数k=lXl()3N/m的轻弹簧支住，弹簧刚好压缩0.02m,整个装置处于静止状

态。封闭在汽缸内的气柱长Li=0.2m,若外界大气压po=1XIO5Pa,g取10m/s2,

弹簧始终在其弹性限度内，求(结果保留2位有效数字)：

i

蜀

图2

（i）此时汽缸内气体的压强；

（ii）若将绳剪断，待汽缸和活塞重新平衡后（温度保持不变）汽缸内的气柱长改变了

多少？

解析（1）知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据的

平均空间，不能算出单个气体分子的体积，选项A错误；对物体做功可能会增加

物体的内能，热传递和做功是改变内能的两种方式，选项B正确；由查理定律可

得，密封的体积不变的气体，温度升高，压强增大，故气体分子对器壁单位面积

上的平均作用力增大，选项C正确；100℃的水变成100℃的水蒸气，吸收热量,

内能增大，选项D错误；温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热

运动越剧烈，分子的平均动能越大，选项E正确c

（2）（i）对汽缸进行受力分析，受重力机由、大气向上的压力poS、缸内气体向下的

压力和弹簧向上的弹力依

列平衡方程〃iS+"Zig=poS+Ax（2分）

wepoS-\-kx—m\g.、

解得pi=^----Q----^=6.0X104Pa（l分）

（ii）将绳剪断后，对活塞受力分析，受重力机2g、大气向下的压力poS、缸内气体

向上的压力piS

列平衡方程有p2s=m?g+poS（2分）

解得〃2=遁手螫=l.lX105Pa（l分）

缸内的气体原状态压强为体积Vi=ZdS；后来气体的压强为〃2,体积匕=£2s

根据玻意耳定律piU=P2V2（2分）

解得乙2=华产0.11m（l分）

则气柱长度减少了AL=Li-12^0.090m（l分）

答案（l）BCE（2）（i）6.0X104Pa（ii）0.090m

3.(1)(5分)下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分，

选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为。分)

A.一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离可能变小

B.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，分子间的引力减小、

斥力减小

C.布朗运动是由液体各部分的温度不同而引起的

D.外界对气体做功，气体内能可能减少

E.热量不可能由低温物体传递给高温物体

(2)(10分)如图3所示，两个边长为10cm的正方体密闭导热容器A、B,用一很

细的玻璃管连接，玻璃管的下端刚好与。容器的底部平齐，玻璃管竖直部分长为

L=30cm,初始时刻阀门Ki、心均关闭，3容器中封闭气体的压强为15cmHg。

外界环境温度保持不变C

K,

图3

3)打开阀门心，让水银缓慢流入8容器，求最终8容器中水银的高度；

(ii)再打开阀门上，向3容器中充入po=75cmHg的气体，使8容器中恰好没有

水银，求充入气体的体积。

解析(1)一定质量的理想气体，压强变小时，若温度降低、体积减小，则分子间

的平均距离变小，选项A正确；分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增

大时，引力和斥力均减小，当分子间距离减小时，引力和斥力均增大，选项B正

确；布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒的无规则运动，选项C错误；外界对气

体做功，若气体放出热量，根据热力学第一定律，气体内能可能减少，选项D正

确；压缩机做功可以使热量由低温物体传递给高温物体，选项E错误。

(2)(i)打开阀门Ki,稳定后，设B容器中水银的商

度为h,容器底面积为S

初始时，B中封闭气体体积

Vi=10cmXS

气体压强pi=15cmHg（l分）

稳定时，8中封闭气体体积

V2=（10cm-/i）S（l分）

气体压强P2=10—/Z+L—力（1分）

据玻意耳定律，得pi%=p2V2（2分）

得力=5cm（另一解不符合题意，舍去）（1分）

（ii）再打开阀门K2,设向B容器中充入气体的体积为AV时，8容器中恰好没有

水银

B中封闭气体压强p3=40cmHg（l分）

由pWi+poAV=p3-（2分）

解得八1/=岩2cn?或△1/=3.3乂10-4m3。分）

答案（l）ABD⑵（i）5cm（ii）3.3X10-4m3

4.（1）（5分）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是__________。（填正确答案

标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分,

最低得分为0分）

A.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同

性

B.固体可以分为晶体和非晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状

C.毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果

D.空气中水蒸气的实际压强越大，相对湿度就越大

E.大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间多，两

头少”的规律分布

(2)(10分)如图4所示，一个开口向右的圆筒汽缸固定于地面上，距缸底2L处固

定一个中心开孔的隔板〃，在小孔处装有一个能向左开启的单向阀门b,c是一截

面积为S的活塞。开始时隔板左侧封闭的理想气体压强为1.5po；隔板右侧封闭了

另一部分同种理想气体，刚开始活塞c与隔板间的距离为L,现对活塞c施加一

水平向左的力F,其大小由()缓慢增大到用时，b恰好打开。己知外界大气压强

为小)，气体温度保持不变，活塞与隔板厚度均不计，活塞与汽缸、阀门与隔板间

的摩擦也不计。求：

图4

(i)尸0的大小;

(ii)当力/缓慢增大到1.2后时，活塞。到缸底的距离；

(iii)当力E缓慢增大到2后时，缸内气体压强。

解析(1)液晶在光学性质上具有各向异性，A项错误；空气中水蒸气的实际压

强越大，绝对湿度越大；水蒸气的实际压强与同温度下水的饱和汽压的比值决定

相对湿度的大小，D项错误；固体可以分为晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和

多晶体，其中单晶体具有确定的几何形状，非晶体和多晶体没有确定的几何形状,

B项正确；毛细现象和浸润现象均是液体表面层分子力作用的宏观表现，C项正

确；由气体分子的统计规律可知，气体分子的速率按“中间多，两头少”的规律

分布，E项正确。

(2)(i)对阀门，刚打开时左右气体压强应相等，即右侧气体压强也为1.5po,

故对c有，1.5poS=poS+R)(2分)

故Fo=O.5poS(l分)

(ii)对右侧气体，从开始到〃刚打开的过程

根据玻意耳定律得poLS=1.5poL似1分)

解得心=年(1分)

对全部气体，当产为1.2后时，气体压强为

.1.2Fo.,

po十§=1.6po

O7C

根据玻意耳定律有1.5〃0亍=1.6〃0心25（1分）

解得L2=2.5L（1分）

（iii）当力为2R）时，设隔板右侧气体压强为p,则〃=2po

Q/C

根据玻意耳定律有1.5倒寸=2〃（比35'（1分）

解得得=2"故全部气体恰在隔板。左侧（1分）

则压强为2Po（l分）

答案（l）BCE⑵（i）O.5poS（ii）2.5L（iii）2po

5.（1）（5分）如图5所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、

C状态，最后到。状态，下列判断正确的是__________o（填正确答案标号。选对

1个得2分，选对2个得4分,选对3个得5分.每选错I个扣3分，最低得分

为。分）

图5

A.A-8过程温度升高，压强不变

B.过程体积不变，压强变小

C.5-C过程体积不变，压强不变

D.。一。过程体积变小，压强变大

E.C-O过程温度不变，压强变小

（2）（10分）如图6所示，竖直放置的均匀细U形管，左管上端封闭，长OA=30cm,

右管足够长且上端开口，底部管长AB=20cm。初始时左右两管水银面等高、且

水银柱高为10cm,左管中封闭气体温度为27℃。已知大气压强为po=75cmHg,

g取1（）m/s2o

B

图6

（i）若对左管中封闭气体加热，直至左、右管中水银面形成5cm长的高度差，则

此时封闭气体的温度为多少摄氏度？

（ii）若保持封闭气体温度为27°C不变。使U形管在竖直面内沿水平方向做匀加速

直线运动，则当左管的水银恰好全部进入48内的，加速度为多大？

解析（1）由题图可知，在A-8的过程中，气体温度升高，体积变大，且体积

与温度成正比，由竿=