高中物理气体的等容变化和等压变化成长训练新人教选修Word文档格式.docx
- 文档编号:19864657
- 上传时间:2023-01-11
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:217KB
高中物理气体的等容变化和等压变化成长训练新人教选修Word文档格式.docx
《高中物理气体的等容变化和等压变化成长训练新人教选修Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理气体的等容变化和等压变化成长训练新人教选修Word文档格式.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
5.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲<p乙,则()
A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
由于两容器中的气体质量相等,体积相等,可利用查理定律求解,即
,由于p甲<p乙,故T甲<T乙,选项A错,B对;
温度是分子平均动能的标志,故选项C对,D错.
BC
6.一个密闭的绝热容器内,有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间,在A、B两部分空间内封有相同质量的空气,开始时活塞被销钉固定,A部分气体的体积大于B部分气体的体积,温度相同,如图8-2-11所示,若拔出销钉后,达到平衡时,A、B两部分气体的体积VA与VB的大小,有()
图8-2-11
A.VA>VBB.VA=VBC.VA<VBD.条件不足,不能确定
对气体压强大小决定因素的理解和物理过程、物理情境的分析是正确解本题的关键.
初态两气体质量相同,VA>VB,因此气体分子密度不同,ρA<ρB,又因为温度相同,根据气体压强的决定因素可知pA<pB.当活塞销钉拿掉,因为pA<pB,所以活塞向A气体方向移动,活塞对A气体做功,B气体对活塞做功,导致A气体密度增加,温度升高,而B气体密度减小,温度降低,直至pA′=pB′,此时TA′>TB′.又因为最终两边气体压强相等活塞才能静止,而两边气体质量相等,A气体温度高于B气体温度,两边压强要想相等,只有A气体密度小于B气体密度,故最终一定是VA′>VB′,选项A正确.
A
7.一个开着窗户的房间,温度为7℃时室内空气质量为m千克,当温度升高到27℃时,室内空气的质量为_________千克.
应用盖·
吕萨克定律,以跑到室外气体与室内气体整体为研究对象,设原来体积为V1,温度升高后体积为V2,已知T1=280K,T2=300K,根据盖·
吕萨克定律:
V1/T1=V2/T2得
因温度升高后留在室内的气体体积仍为V1,占总体积的比例为
所以
8.一圆筒形汽缸静置于地面上,如图8-2-12所示.汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内的横截面积为S,大气压强为p0,平衡时汽缸的容积为V.现用手握住手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,在整个上提过程中气体温度保持不变,并不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦,求将汽缸刚提离地面时活塞上升的距离.
图8-2-12
设开始状态汽缸内气体的压强为p1,汽缸刚要离开地面时缸内气体压强为p2,体积为V2,开始时,活塞受到重力mg、大气压力p0S和缸内气体的压力p1S而达到平衡,根据平衡条件得:
p1S=p0S+mg
∴p1=p0+mg/S
当汽缸刚要离开地面时,汽缸体受到重力Mg、外面大气压力p0S和缸内气体压强的压力p2S作用而平衡.
则p2S+Mg=p0S
∴p2=p0-Mg/S
由于初、末状态的变化过程中,缸内气体的质量和温度都保持不变,遵守玻意耳定律.根据玻意耳定律有:
p1V=p2V2
即(p0+mg/S)V=(p0-Mg/S)V2
∴
活塞上升的距离为
9.如图8-2-13所示,圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上,汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气.汽缸质量为M=10kg,缸壁厚度不计,活塞质量m=5.0kg,其横截面积S=50cm2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面接触并对地面无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,汽缸对地面恰好无压力?
(大气压强p0=105Pa,g取10m/s2)
图8-2-13
当温度T1=273+27=300K时,活塞对地面无压力,列平衡方程:
p1S+mg=p0S
解得p1=p0-
=105Pa-
=0.9×
105Pa
若温度升高,气体压强增大,汽缸恰对地面无压力时,列平衡方程:
p2S=p0S+Mg
解得p2=p0+Mg/S=105Pa+
=1.2×
根据查理定律:
∴t=127℃.
127℃
10.如图8-2-14所示,A是容积很大的玻璃容器,B是内径很小的玻璃管,B的左端与A端相通,右端开口,B中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在A中,当把A放在冰水混合物中时,B的左管比右管中水银高30cm;
当B的左管比右管的水银面低30cm时,A中气体的温度是多少?
(设大气压强p0=760mmHg)
图8-2-14
由于A的体积很大而B管很细,所以A中的气体可看作是体积不变,由查理定律即可求解.
以A中的气体为研究对象,初状态温度T1=273K,压强p1=p0-ph=760mmHg-300mmHg=460mmHg;
末状态压强p2=p0+ph=760mmHg+300mmHg=1060mmHg.由查理定律有
可求得A中气体的温度.
629K
11.有一组同学对温度计进行专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:
一麦秆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究“伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如右图所示的测温装置.图8-2-15中A为一塑料小瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h.然后进行实验研究:
图8-2-15
(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示
温度/℃
17
19
21
23
25
27
h/cm
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
Δh=hn-1-hn
5.1
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:
①当温度升高时,管内水柱高度h将___________(填:
变大,变小,不变).
②水柱高度h随温度的变化而___________(选填“均匀”或“不均匀”)变化;
试从理论上分析并证明结论②的正确性(提示:
管内水柱产生的压强远远小于一个大气压).
_____________________________________________________________________________;
______________________________________________________________________________.
(2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:
①____________________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________________.
根据Δh=hh-1-hn可依次计算出相邻两次测量水柱的高度差,根据测得的数据,可以得到管内水柱高度随温度的升高而下降,水柱高度h随温度的变化而均匀变化.证明时可将被封闭的气体选作研究对象.因为管内水柱产生的压强远远小于一个大气压,所以封闭气体的压强近似等于大气压强.其发生的变化看作等压变化,即可证出.其不足之处一是测量温度的范围小,二是当大气压强改变时,h的高度将随着改变.
(1)5.25.15.25.2①变小②均匀V/T=ΔV/ΔT=k(k为常数),ΔV=k·
ΔT=k·
Δt,所以
(S为管的横截面积),即h随温度的变化而均匀变化
(2)①测量温度范围小②温度读数受大气压影响
走近高考
12.(2005上海高考,25)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×
105Pa、体积为2.0×
10-3m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127℃.
(1)求汽缸内气体的最终体积;
(2)如图8-2-16所示,在p-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.(大气压强为1.0×
105Pa)
图8-2-16
(1)在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变p0V0=p1V1①
由①式解得
×
1.0×
105Pa=2.0×
105Pa②
在缓慢加热到127℃的过程中压强保持不变
③
由③式解得
10-3m3≈1.47×
10-3m3④
(2)如图3所示
图3
(1)1.47×
10-3m3
(2)如上图所示
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;
非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,A、B两端电压恒为U,接入内阻为R的电动机M恰好能正常工作,流过电动机的电流为I1,如果把电动机换成阻值为R的定值电阻,此时电流为I2,下列说法正确的是
A.I1=I2
B.I2>
I1
C.电动机消耗的功率大于定值电阻消耗的功率
D.电动机消耗的功率等于定值电阻消耗的功率
2.光镊技术可以用来捕获、操控微小粒子(目前已达微米级)。
激光经透镜后会聚成强聚焦光斑,微粒一旦落入会聚光的区域内,就有移向光斑中心的可能,从而被捕获。
由于光的作用使微粒具有势能,光斑形成了一个类似于“陷阱”的能量势阱,光斑中心为势能的最低点。
结合以上信息可知,关于利用光镊捕获一个微小粒子的情况,下列说法正确的是
A.微粒被捕获时,受到激光的作用力一定沿着激光传播的方向
B.微粒被捕获时,受到激光的作用力一定垂直激光传播的方向
C.微粒向光斑中心移动时,在能量势阱中对应的势能可能增大
D.被捕获的微粒在获得较大的速度之后,有可能逃离能量势阱
3.2016年8月16日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅,这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
如图所示,“墨子号”卫星的工作高度约为500km,在轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G。
则下列关于“墨子号”的说法正确的是()
A.线速度大于第一宇宙速度
B.环绕周期为
C.质量为
D.向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
4.以下关于物质的微观解释正确的是()
A.分子间的距离增大时,分子间的引力先增大后减小
B.当两分子间距离大于平衡位置的距离r0时,随着分子间的距离增大,分子势能增大
C.气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的,它跟气体的重力有关
D.用气筒给自行车打气,越压缩越费劲,主要是因为气体分子之间斥力变大
5.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下列说法错误的是()
A.带点油滴的电势能将增大
B.P点的电势将降低
C.带点油滴将沿竖直方向向上运动
D.电容器的电容减小,极板带电量减小
6.甲、乙两球质量分别为m1、m2,从同一地点(足够高)同时由静止释放。
两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量)。
两球的v-t图象如图所示。
落地前,经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。
则下列判断正确的是()
A.释放瞬间甲球加速度较大
B.
C.甲球质量大于乙球质量
D.t0时间内两球下落的高度相等
二、多项选择题
7.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器
的滑片向b端移动时,则
A.电压表读数减小
B.电流表读数增大
C.质点P将向上运动
D.
上消耗的功率逐渐增大
8.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为
,设起飞过程中发动机的推力恒为
;
弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s,弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()
A.弹射器的推力大小为
B.弹射器对舰载机所做的功为
C.弹射器对舰载机做功的平均功率为
D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为
9.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。
则判断正确的是()
A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
B.b、c线的交点与a、b线的交点的横坐标之比一定为1:
2,纵坐标之比一定为1:
4
C.电源的最大输出功率Pm=9W
D.电源的电动势E=9V,内电阻r=3Ω
10.图甲中S、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表,V为理想交流电压表,矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'匀速转动,矩形线圈通过滑环接理想变压器,滑片P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压,副线圈接有可调电阻R。
从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的交变电动勢随时间变化的图像如图乙所示,忽略线圈、电刷与导线的电阻,下列说法正确的是()
A.t=0.01s时穿过发电机线圈的磁通量最大
B.t=0.005时电压表的示数为10V
C.保持R的大小不变,P的位置向上移动,电流表读数增大
D.保持R的大小及P的位置不变,发电机线的转速增大一倍,变压器的输入功率增大到原来的2倍
三、实验题
11.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移到了2m;
在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可以求得()
A.第1次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.质点运动的初速度
D.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
12.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为_______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L.
(2)用秒表测量单摆的周期。
当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是T=________s(结果保留三位有效数字).
(3)测量出多组周期T、摆长L的数值后,画出T2-L图线如图丙,此图线斜率的物理意义是(______)
A.gB.
C.
D.
(4)在(3)中,描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小(______)
A.偏大B.偏小C.不变D.都有可能
四、解答题
13.如图所示,竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞,可在气缸内作无摩擦滑动,活塞下方封闭一定质量的气体,封闭气体体积为V.已知活塞截面积为S,大气压强为p0,若保持气体温度不变,在活塞上放一重物后,气缸内封闭气体的体积减小了一半(整个过程不漏气).试求:
①所加重物的重力G
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).
14.甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播,传播速率相同,t=0时,两列波的前端刚好分别传播到A点和B点,如图,已知甲波的频率为5Hz,求:
(i)t=0之前,平衡位置在x=-4m处的C质点已经振动的时间;
(ii)从t=0到t=0.9s的时间内,x=0处的质点位移为+6cm的时刻。
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
7.AB
8.ABD
9.AB
10.BC
11.ABD
12.062.28CC
13.①
②
14.(i)0.1s;
(ii)0.2s、0.6s
1.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若火车的质量为m,则
A.若火车转弯时速度小于
,内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.若火车转弯时速度大于
C.若火车转弯时速度小于
,铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力等于mgcosθ
D.若火车转弯时速度小于
,铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力大于
2.一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点,现用一光滑的金属钩子勾住细绳,水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是()
A.钩子对细绳的作用力始终水平向右
B.OA段绳子的力逐渐增大
C.钩子对细绳的作用力先减小后增大
D.钩子对细绳的作用力不可能等于
3.在如图所示的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度
(g为重力加速度)。
绝缘挡板AB与水平面成30°
角放置在电场中,一质量为m、带电量为+q的液滴从挡板下端A点以初速度v0竖直向上射入电场中,恰好打在挡板AB的中点P处。
则下列判断正确的是
A.液滴从A点射入电场到打在挡板上P点的过程经历的时间为
B.若液滴从A点以初速度2v0竖直向上射入电场,则液滴会打在挡板上B点
C.若仅改变液滴从A点射出的初速度大小,有可能使液滴打在挡板上的速度方向与挡板垂直
D.若仅改变液滴从A点射出的初速度大小,所有打在挡板上的液滴到达挡板的速度方向均水平
4.甲、乙两车在平直公路上行驶,其速度-时间图象如图所示,则下列说法正确的是()
A.8s末,甲、乙两车相遇
B.甲车在0~4s内的位移小于乙车在4~8s内的位移
C.4s末,甲车的加速度小于乙车的加速度
D.在0~8s内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
5.船在静水中的速度为3.0m/s,它要渡过宽度为30m的河,河水的流速为2.0m/s,则下列说法中正确的是()
A.船不能渡过河B.船渡河的速度一定为5.0m/s
C.船不能垂直到达对岸D.船到达对岸所需的最短时间为10s
6.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时刻,乙车在甲车前方50m处,它们的v-t图象如图所示,下列对汽车运动情况的描述正确的是
A.在第30s末,甲、乙两车相距100m
B.甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动
C.在第20s末,甲、乙两车的加速度大小相等
D.在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次
7.某同学在实验室做了甲、乙两个单摆,它们都做简谐运动,振动图像如图所示,下列有关说法正确的是_______。
(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.甲、乙两单摆的摆长相等
B.单摆甲的机械能比单摆乙的机械能大
C.从t=0至t=0.5s时间内,单摆乙做减速运动,切向加速度逐渐增大
D.在t=4.5s时,单摆甲有最小的动能
E.在t=2.5s时,具有正向最大加速度的是单摆乙
8.如图,从竖直面上大圆的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上.相同物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则下列说法中正确的是()
A.到达底端的速度大小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 气体 变化 等压 成长 训练 新人 选修