课时作业(三十二)
时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后括号内)
1.下列所示的**、示意图或实验装置图都**于课本,其中与液体表面张力无关的是( )
解析】 液体发生扩散的原因是液体分子无规则运动,与液体表面张力无关,故选d.
答案】 d2.如图所示,是水的饱和汽压与温度关系的图线,请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )
a.水的饱和汽压随温度的变化而变化,温度升高,饱和汽压增大。
b.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是不变的。
c.当液体处于饱和汽状态时,液体会停止蒸发现象。
d.在实际问题中,饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压。
解析】 当液体处于饱和汽状态时,液体与气体达到了一种动态平衡,液体蒸发现象不会停止,选项c错误;在实际问题中,水面上方含有水分子、空气中的其他分子,但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压,选项d错误,ab正确.
答案】 ab
3.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中bc的延长线通过原点,cd垂直于ab且与水平轴平行,da与bc平行.则气体体积在( )
a.ab过程中不断减小。
b.bc过程中保持不变。
c.cd过程中不断增加。
d.da过程中保持不变。
解析】 由=c可知p t图中斜率k=,c为定值.据此可知ab过程中体积增加,a项错误;bc过程中体积不变,b项对;cd过程中体积减小,c项错误;da过程中体积增大,d项错误.
答案】 b4.在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体,如图所示是它从状态a变化到状态b的v t图象,已知ab的反向延长线通过坐标原点o,气体在a点的压强为p=1.0×105 pa,在从状态a变化到状态b的过程中,气体吸收的热量q=7.0×102 j,则此过程中气体内能的增量δu为( )
a.2.0×102 j b.2.0×103 j
c.5.0×102 j d.5.0×103 j
解析】 由v t图象的变化图线的延长线经过坐标原点可以判断,理想气体经历一个等压变化.由盖—吕萨克定律得=,解得vb=8.0×10-3 m3,气体对外做的功w=p(vb-va)=1.0×105×(8.
0×10-3-6.0×10-3) j=2×102 j,根据热力学第一定律δu=q+w,解得δu=7.0×102 j-2.
0×102 j=5.0×102 j.选项c正确.
答案】 c5.(2015·福州一中高三质检)景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒.猛推推杆,艾绒即可点燃.对筒内封闭的气体,在此压缩过程中( )
a.气体温度升高,压强不变。
b.气体温度升高,压强变大。
c.气体对外界做正功,气体内能增加。
d.外界对气体做正功,气体内能减少。
解析】 压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度升高,体积变小,压强增大,所以只有b正确.
答案】 b6.如图是氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布图线,由图可知( )
a.随着温度升高,氧气分子的平均速率变小。
b.随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大。
c.随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大。
d.同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律。
解析】 根据图线可以看出,随着温度升高,氧气分子中速率大的分子所占比例增大,同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律,选项a、b、c错,d对.
答案】 d7.已知理想气体的内能与温度成正比.如右图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中气缸内气体的内能( )
a.先增大后减小。
b.先减小后增大。
c.单调变化。
d.保持不变。
解析】 在理想气体p-v图像中,等温线为双曲线的一支,如下图所示.
在图中,等温线a的温度高于等温线b的温度,即ta>tb.由题意知理想气体由状态1到状态2的过程中,温度是先减小后增加,故气体的内能先减小后增加.
答案】 b8.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a.其v t图象如图所示,坐标系中线段ab平行于横轴,线段ca的延长线过坐标原点.下列判断正确的是( )
a.c→a过程气体压强一定增大。
b.a、b和c三个状态中,状态b的内能最大。
c.a→b过程气体压强增大。
d.b、c状态密闭容器中的气体密度相同。
e.从a→b→c气体压强先增大再减小。
解析】 c→a过程是等压过程,压强不变,选项a错误;一定质量的理想气体内能是由温度决定的,a、b和c三个状态中,b状态温度最高,分子平均动能最大,内能最大,选项b正确;由v t图象可知,a→b是等容变化,根据查理定律=常量,温度升高,压强增大,选项c正确;b、c状态密闭容器中的气体密度不相同,b状态气体密度大,选项d错误;a→b是等容变化,根据查理定律=常量,温度升高,压强增大,pb>pa,v t图线的斜率的绝对值表示压强的倒数,斜率大,压强小,所以pc【答案】 bce
9.(2015·苏州高三质检)如图,固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体,气缸置于温度不变的环境中.现用力使活塞缓慢地向上移动,密闭气体的状态发生了变化.下列图像中p、v和u分别表示该气体的压强、体积和内能,表示该气体分子的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数,a、d为双曲线,b、c为直线.能正确反映上述过程的是( )
解析】 汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化,其p-v图像是双曲线,a正确;理想气体的内能由分子平均动能决定,温度不变,气体的内能不变,b正确,c错误;单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数,容器内分子总数不变,d正确.
答案】 abd
10.(2015·镇江高三月考)如图所示,导热气缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2 m,活塞面积为10 cm2,大气压强为1.0×105 pa,物重为50 n,活塞质量及一切摩擦不计.缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,在此过程中封闭气体吸收了60 j的热量.则( )
a.封闭气体的压强将增大。
b.封闭气体的压强大小为1.5×105 pa
c.气体对外做功10 j
d.气体的内能增加了50 j
解析】 本题考查气体压强的计算方法和热力学第一定律.封闭气体压强p=p0-,缓慢升高气体的温度,活塞缓慢上升,每一状态都可认为是平衡状态,气体压强将保持不变,代入数据得p=5×104pa,a、b项均错误;气体对外做功w=psh=5×104×10×10-4×0.2 j=10 j,c项正确;由热力学第一定律δu=w+q=-10 j+60 j=50 j,d项正确.
答案】 cd
二、综合应用(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)(2014·全国新课标卷ⅰ,33(2))一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内.气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为t0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为t,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
解析】 设气缸的横截面积为s,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为δp,由玻意耳定律得。
phs=(p+δp)(h-h)s①
解得δp=p②
外界的温度变为t后,设活塞距底面的高度为h′.根据盖—吕萨克定律,得。
解得h′=h④
据题意可得δp=⑤
气体最后的体积为v=sh′⑥
联立②④⑤式得v=⑦
答案】 12.(15分)(2014·重庆理综,10)(1)重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)(
a.压强增大,内能减小。
b.吸收热量,内能增大。
c.压强减小,分子平均动能增大。
d.对外做功,分子平均动能减小。
2)题图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内充满体积为v0,压强为p0的气体,当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩.若气泡内气体可视为理想气体,其温度保持不变,当体积压缩到v时气泡与物品接触面的面积为s,求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力.
解析】 (1)储气罐中气体体积不变,气体不做功,当温度升高时,气体压强增大,气体内能增大,分子平均动能增大;由热力学第一定律可知,气体一定吸热,故选项b正确.
2)设压力为f,压缩后气体压强为p.
由p0v0=pv和f=ps得f=p0s.
答案】 (1)b (2) p0s
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