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1、選考題題型專練(一) 熱學(xué)
1.(1)下面說法中正確的是
A.所有晶體沿著各個(gè)方向的物理性質(zhì)和化學(xué)光學(xué)性質(zhì)都相同
B.足球充足氣后很難壓縮,是因?yàn)樽闱騼?nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果
C.自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性
D.一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱
E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變,溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多
(2)如圖所示,一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,開口向上,內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體,平衡時(shí)體積均為V
2、。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變,重力加速度大小為g,外界大氣壓強(qiáng)為P0,現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣,致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動(dòng)的距離。
解析 (2)設(shè)A與B之間、B與容器底部之間的氣體壓強(qiáng)分別為P1、P2,漏氣前,對(duì)A分析有:
P1=P0+,對(duì)B有P2=P1+
B最終與容器底面接觸后,AB間的壓強(qiáng)為P,氣體體積為V′,則有:P=P0+
因?yàn)闇囟炔蛔儯瑢?duì)于混合氣體有:(P1+P2)·V=PV′
漏氣前A距離底面的高度為h=
漏氣后A距離底面的高度為h′=:
聯(lián)立可得:
Δh=h′-h(huán)=V-=。
答案 (1)CDE (2)
2.(1)關(guān)于固體、液體、氣體的表述,下列說法
3、正確的是
A.晶體的熔點(diǎn)和液體的沸點(diǎn)都與壓強(qiáng)有關(guān)
B.多晶體具有各向同性,且無固定熔點(diǎn)
C.液晶具有流動(dòng)性,且其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
D.飽和汽壓隨溫度的變化而變化
E.影響人感受到干爽和潮濕的因素是空氣的絕對(duì)濕度,而不是相對(duì)濕度
(2)一長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的長(zhǎng)方體氣缸,橫放在水平地面上,左右兩側(cè)缸壁上有a、b兩個(gè)閥門,缸內(nèi)有一密封性能良好輕活塞(厚度不計(jì)),面積為S,活塞右側(cè)粘有一塊礦石,打開a、b,活塞位于氣缸正中央,如圖所示 。 如果關(guān)閉a,打開b,將氣缸從圖示位置在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)90°,穩(wěn)定后活塞偏離原位置;如果打開a,關(guān)閉b,將氣缸從圖示位置在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)90
4、°,穩(wěn)定后活塞偏離原位置。已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度g。求:①礦石的質(zhì)量;②礦石的密度。
解析 (2)①設(shè)礦石質(zhì)量為m,體積為V,a關(guān)閉,氣缸正立時(shí),
氣體壓強(qiáng)p1=p0+, ①
體積V1=S ②
由玻意耳定律得
p0·S=p1V1 ③
得礦石質(zhì)量m=④
②b關(guān)閉,氣缸正立時(shí),氣體壓強(qiáng)p2=p0-⑤
體積V2=+-V⑥
由玻意耳定律得p0·=p2V2 ⑦
得礦石體積V=⑧
則礦石密度為ρ=⑨
得ρ=。
答案 (1)ACD (2)①?、?
3.(1)下列
5、說法中正確的是
A.布朗運(yùn)動(dòng)反映了組成固體小顆粒的分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體
C.液晶顯示器利用了液晶對(duì)光具有各向同性的特點(diǎn)
D.“露似珍珠月似弓”,露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)而成的,此過程中分子間引力、斥力都增大
E.落在荷葉上的水滴呈球狀是因?yàn)橐后w表面張力的緣故
(2)如圖所示,開口向上的導(dǎo)熱氣缸C靜置于水平桌面上,用一橫截面積為s=10 cm2、質(zhì)量為m=2 kg的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。一不可伸長(zhǎng)的輕繩一端系在活塞上,另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著一勁度系數(shù)k=400 N/m的豎直輕彈簧A,A下端系有一質(zhì)量M=4 kg的物塊。B開始時(shí),活塞到缸底
6、的距離L1=100 cm,輕繩恰好拉直,彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài),缸內(nèi)氣體的溫度t1=27 ℃。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,不計(jì)一切摩擦?,F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻,求:
①當(dāng)B剛要離開桌面時(shí)氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度;
②此過程中氣體吸熱還是放熱,為什么?
解析 (2)①設(shè)初狀態(tài)時(shí)氣缸內(nèi)氣柱壓強(qiáng)為p1
對(duì)活塞受力分析得mg+p0s=p1s
物塊B剛要離開桌面時(shí)活塞下移了x,此時(shí)氣缸內(nèi)氣柱壓強(qiáng)為p2,此時(shí)彈簧彈力kx=Mg
對(duì)活塞受力分析得mg+p0s=kx+p2s
氣缸內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=L1-x
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有=
代入數(shù)據(jù)解
7、得T2=180 K或-93 ℃
②由熱力學(xué)第一定律得ΔU=W+Q
由于氣體體積變小,外界對(duì)氣體做功,W為正值;氣體溫度降低,ΔU為負(fù)值。
故Q為負(fù)值,即氣體一定放熱。
答案 (1)BDE (2)①180 K ②放熱
4.(1)下列說法中正確的是
A.只要技術(shù)可行,物體的溫度可降至-274 ℃
B.液體與大氣相接觸,表面層內(nèi)分子所受其他分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引
C.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)
D.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開,這是因?yàn)闅怏w分子之間斥力大于引力
E.一個(gè)物體在分子間顯引力時(shí)分子勢(shì)能一定大于分子間引力和斥力大小
8、相等時(shí)的分子勢(shì)能
(2)如圖,在大氣中有一水平放置的固定圓筒,它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成,各部分的橫截面積分別為2S、S/2和S。已知大氣壓強(qiáng)為P0,溫度為T0。兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕線相連,把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間,此時(shí)兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略,此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少?
解析 (2)設(shè)加熱前,被密封氣體的壓強(qiáng)為p1,
對(duì)整體根據(jù)平衡條件有:2P0S+P1S=2P1S+P0S
解得:p1=p0
氣體的體積為:V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl
對(duì)氣體加熱時(shí),被密封氣體溫度緩慢升高,兩活塞一起向左緩慢移動(dòng),氣體體積增大,壓強(qiáng)保持p1不變,若剛好活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止,這時(shí)氣體的體積為:
V2=4Sl+Sl=5Sl
根據(jù)蓋·呂薩克定律得:=解得:T2=T0
即當(dāng)T<T0時(shí),氣體的壓強(qiáng)為:p2=p0
當(dāng)T>T0,活塞不再移動(dòng),氣體的體積不變
由查理定律得:=
解得:P=P0。
答案 (1)BCE (2)p0或P0
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