物理專題復(fù)習(xí)《選修3-3》訓(xùn)練題.doc

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物理專題復(fù)習(xí)《選修3-3》訓(xùn)練題 一、選擇題(每題的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是正確的) 1．下列敘述中正確的是 [ ] A．物體的內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，與物體的體積無(wú)關(guān) B．物體的溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．物體體積改變，內(nèi)能可能不變 D．物體在壓縮時(shí)，分子間存在著斥力，不存在引力 2．一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過不同的過程從狀態(tài)Ⅰ變化到狀態(tài)Ⅱ，已知狀態(tài)Ⅱ的溫度高于狀態(tài)Ⅰ的溫度，則在這些狀態(tài)變化過程中 [ ] A．氣體一定都從外界吸收熱量 B．氣體和外界交換的熱量一定都相同 C．氣體的內(nèi)能變化量一定都相同 D．外界對(duì)氣體做的功一定都相同 3．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B到達(dá)狀態(tài)C，其p－T圖線如圖1所示，下列敘述正確的是 [ ] A．氣體的體積先增加后不變，內(nèi)能一直增加 B．體積一直增加，內(nèi)能先增加后不變 C．氣體對(duì)外做功，吸收熱量 D．外界對(duì)氣體做功，氣體放出熱量 4．如圖2，一定質(zhì)量的理想氣體沿p－V坐標(biāo)中曲線所示的方向發(fā)生變化，其中曲線BDA是以p軸、V軸為漸近線的雙曲線的一部分，則 [ ] A．氣體由A變到B，一定是吸熱的 B．氣體由B變?yōu)锳，一定是吸熱的 C．氣體由A變到B再變到A，吸熱多于放熱 D．氣體由A變到B再變到A，放熱多于吸熱 5．如圖3所示，A、B兩個(gè)大容器中裝著同種氣體，容器間用一根細(xì)玻璃管連接，管中有一水銀滴D作活塞．當(dāng)左邊容器的溫度為－10℃，右邊容器的溫度為10℃時(shí)，水銀滴剛好在玻璃管的中央保持平衡，兩個(gè)容器的溫度都下降10℃時(shí)，下列判斷正確的是 [ ] A．水銀滴將不移動(dòng) B．水銀滴將向右移動(dòng) C．水銀滴將向左移動(dòng) D．水銀滴將向哪個(gè)方向移動(dòng)無(wú)法判斷 6．如圖4所示，一端開口的圓筒中放置一個(gè)光滑的活塞，密閉著一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)參量為p0、V0、T0，在與外界無(wú)熱交換的情況下，先壓縮圓筒中的氣體到p1、V1、T1狀態(tài)，再讓氣體膨脹到p2，V2，T2狀態(tài)，若V1＜V0＜V2，則 [ ] A．T1＞T0＞T2 B．p1＞p0＞p2 C．T1＜T0＜T2 D．p1＜p0＜p2 7．1 mol的理想氣體從某一狀態(tài)開始變化，經(jīng)過若干過程的變化后又回到原來(lái)的狀態(tài)，則 [ ] A．無(wú)論它處于過程中的哪一個(gè)狀態(tài)，它的狀態(tài)參量總滿足 B．無(wú)論它處于過程中的哪一個(gè)狀態(tài)，它的pV乘積值越大，則該狀態(tài)氣體的內(nèi)能就越大 C．在其中任一狀態(tài)變化過程中，只要?dú)怏w膨脹，它就對(duì)外做功，同時(shí)從外界吸熱 D．在其中任一狀態(tài)變化過程中，只要?dú)怏w吸熱，它的溫度一定升高 8．一個(gè)密閉的透熱的容器，中間用可以自由移動(dòng)但不漏氣的活塞隔成兩部分，一邊充有氧氣，一邊充有氫氣．下面論述正確的是 [ ] A．如果氫氣和氧氣的質(zhì)量相同，則兩部分氣體的體積相等 B．如果氫氣和氧氣的質(zhì)量相同，則氧氣的體積大于氫氣的體積 C．如果兩種氣體分子間的平均距離相等，則氫氣的質(zhì)量較大 D．如果兩種氣體分子間的平均距離相等，則氧氣的質(zhì)量較大 9．一定質(zhì)量的理想氣體，其起始狀態(tài)和終了狀態(tài)分別與圖5中a點(diǎn)和b點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，它的壓強(qiáng)相等，這是采取了下列哪一個(gè)過程完成的？ [ ] A．先保持體積不變?cè)龃髩簭?qiáng)，后保持溫度不變減小體積 B．先保持溫度不變?cè)龃髩簭?qiáng)，后保持體積不變升高溫度 C．先保持溫度不變減小壓強(qiáng)，后保持體積不變升高溫度 D．先保持體積不變減小壓強(qiáng)，后保持溫度不變減小體積 10．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1出發(fā)經(jīng)過狀態(tài)2和狀態(tài)3最終回到狀態(tài)1，如圖6所示，那么在圖7中的P－T圖和V－T圖中，哪些圖是上述循環(huán)過程的示意圖？ [ ] 11．對(duì)于液體和固體，如果用M表示摩爾質(zhì)量，m表示分子質(zhì)量，ρ表示物質(zhì)的密度，V表示摩爾體積，v表示分子體積，N表示阿伏伽德羅常數(shù)，那么，下列各式中能正確反映這些量之間關(guān)系的是 [ ] 12．一定質(zhì)量的理想氣體的p－T圖如圖8所示，下面幾個(gè)過程中，單位體積的分子數(shù)增加的過程是 [ ] A．1→2 B．2→3 C．3→4 D．4→1 13．如圖9所示，在光滑的水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的氣缸，氣缸的質(zhì)量為M，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m(m＜M)的活塞，密封一部分理想氣體，氣缸處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平恒力F向左推活塞，當(dāng)活塞與氣缸的加速度均為a1時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1；若用同樣大小的水平恒力F向右推氣缸，當(dāng)活塞與氣缸的加速度均為a2時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2，設(shè)封閉氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則 [ ] A．p1＞p2 B．p1＜p2 C．V1＞V2 D．V1＜V2 14．一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖10所示的a→b→c→d的狀態(tài)變化過程，有可能向外放熱的過程是 [ ] A．a(chǎn)→b的過程 B．b→c的過程 C．c→d的過程 D．以上三個(gè)過程都不能向外界放熱 15．如圖11所示，粗細(xì)均勻的U形管，左管封閉一段空氣柱，兩側(cè)水銀面高度差為h，U形管兩管間寬度為d，且d＜h．現(xiàn)將U形管以O(shè)點(diǎn)為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，至兩平行管水平，并保持U形管在豎直平面內(nèi)，設(shè)溫度不變，管的直徑可忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是 [ ] A．封閉端水銀柱長(zhǎng)度h1增大，開口端水銀柱長(zhǎng)度h2減小 B．封閉端水銀柱長(zhǎng)度h1減小，開口端水銀柱長(zhǎng)度h2增大，靜止時(shí)達(dá)到 h1′=h2′ C．封閉端水銀柱長(zhǎng)度h1減小，開口端水銀柱長(zhǎng)度h2增大，靜止時(shí)達(dá)到 h1′＞h2′ D．封閉端水銀柱長(zhǎng)度h1減小，開口端水銀柱長(zhǎng)度h2增大，靜止時(shí) h1′＜h2′ 16．一定質(zhì)量的理想氣體在等容變化的過程中，溫度由14℃增加到15℃，它增加的壓強(qiáng)等于它在0℃時(shí)壓強(qiáng)的 [ ] A．1/273　　　　B．14/273 C．15/273　　　　　D．1/287 二、填空題 1．兩個(gè)分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可忽略)，設(shè)甲固定不動(dòng)，乙逐漸向甲靠近直到不能靠近的整個(gè)過程中，分子力對(duì)乙分子的做功情況是________． 2．對(duì)容積為0.831L的容器中的空氣進(jìn)行抽氣，抽氣過程中保持溫度不變?yōu)?7℃，抽氣10次后容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)降為1.010-8Pa，此時(shí)容器中空氣的分子數(shù)為________個(gè)(保留2位有效數(shù)字)． 3．用活塞式抽氣機(jī)抽氣，在溫度不變的情況下，從玻璃瓶中抽氣，每抽1次，瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)減小到原來(lái)的5/6，那么，要使容器內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)減為原來(lái)的125/216，應(yīng)抽氣________次． 4．一定質(zhì)量的理想氣體的變化過程如圖12所示1→2→3→4→1，其中氣體內(nèi)能增加的過程是________，氣體對(duì)外做功的過程是________，氣體放熱的過程是________． 5．有一定質(zhì)量的理想氣體，則狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C、B又回到狀態(tài)A，如圖13所示，則在AC、CB和BA三個(gè)過程中，氣體吸熱的過程有________，氣體與外界沒有功的交換的過程中有________． 6．如圖14所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別處于狀態(tài)1、2、3時(shí)，相應(yīng)的體積為V1、V2、V3，則體積V1、V2、V3之間的大小關(guān)系是________． 三、實(shí)驗(yàn)題 1．在“驗(yàn)證玻意耳定律”的實(shí)驗(yàn)中，有甲、乙、丙、丁4個(gè)同學(xué)用最小分度是毫米的直尺測(cè)出注射器的全部刻度之長(zhǎng)l和用最小分度是0.1N的彈簧秤測(cè)出豎直向上拉活塞及框架的拉力F，記錄數(shù)據(jù)如下，其中讀數(shù)正確的同學(xué)是________．(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”) 2．驗(yàn)證查理定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖15所示，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得壓強(qiáng)和溫度的數(shù)據(jù)中，必須測(cè)出的一組數(shù)據(jù)是________和________．再把燒瓶放進(jìn)盛著冰水混合物的容器里，瓶里空氣的溫度下降至跟冰水混合物的溫度一樣，等于________，這時(shí)B管水銀面將________；再將A管________，使B管水銀面________，這時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)等于________，這樣又可得到一組數(shù)據(jù)． 3．在用注射器驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)中 (1)根據(jù)所測(cè)的量計(jì)算注射器中氣體壓強(qiáng)的公式是________． (2)在室溫下，4個(gè)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出如圖16所示的p－1/V的圖線用①、②、③、④表示，分析可能的原因是：________．(填寫正確說(shuō)法的字母) A．①學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中封閉的氣體質(zhì)量太大 B．①學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用手握了注射器，造成不是等溫變化 C．③學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中未將活塞和框架的重力計(jì)入壓強(qiáng)的計(jì)算公式 D．④學(xué)生沒有給注射器、活塞涂潤(rùn)滑油，造成漏氣 四、計(jì)算題 1．如圖17所示，圓筒固定不動(dòng)，活塞A的橫截面積是2S，活塞B的橫截面積是S，圓筒內(nèi)壁光滑，圓筒左端封閉，右端與大氣相通，大氣壓為p0，A、B將圓筒分為兩部分，左半部分是真空，A、B之間是一定質(zhì)量的氣體，活塞B通過勁度系數(shù)為k的彈簧與圓筒左端相連，開始時(shí)粗筒和細(xì)筒的封閉的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，現(xiàn)用水平向右的力F=1/2P0S作用在活塞A上，求活塞A移動(dòng)的距離？(氣體溫度不變) 2．如圖18所示，一端封閉、橫截面積為S、長(zhǎng)為b的細(xì)管彎成L形，放在大氣中，管的豎直部分長(zhǎng)度為a，大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)在開口端輕輕塞上質(zhì)量為m、橫截面積也為S的小活塞(厚度不計(jì))，放手后，小活塞在沿管緩慢下移的過程中，保持密閉空氣柱的質(zhì)量和溫度均不變，小活塞與管壁的摩擦不計(jì)．求：欲使小活塞能在豎直管內(nèi)某位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則a應(yīng)滿足的條件是什么？ 3．如圖19所示，為測(cè)量某種易溶于水、形狀不規(guī)則、小顆粒狀的礦物質(zhì)的密度的裝置，測(cè)量步驟如下：先打開開關(guān)S，容器C與大氣相通，上、下移動(dòng)盛有水銀的連通器D，使水銀面在E處；關(guān)閉S，升起D，使水銀面到達(dá)B處，這時(shí)連通器中兩管內(nèi)水銀面的高度差h1=15cm；再打開S，把440g礦物質(zhì)放入C中，移動(dòng)D，使水銀面重新在E處；關(guān)閉S，上移D，使左端的水銀面又到達(dá)B處，此時(shí)兩管中的水銀面的高度差h2=25cm．已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg，容器C和AB管的總體積為V=1000cm3，測(cè)量過程中溫度不變，求礦物質(zhì)的密度． 4．從地面發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射前密閉的人造衛(wèi)星內(nèi)氣溫為0℃，水銀氣壓計(jì)中水銀柱高為76cm，如圖20所示．當(dāng)衛(wèi)星豎直向上加速上升不太高的高度時(shí)(g=10m/s2)，密閉的人造衛(wèi)星內(nèi)氣溫變?yōu)?7.3℃，此時(shí)水銀氣壓計(jì)中水銀柱高為41.8cm，求此時(shí)衛(wèi)星的加速度a多大？ 5．固定在水平地面上的兩端均未封閉的光滑圓筒，內(nèi)橫截面積為S，在筒內(nèi)放有兩個(gè)活塞，左邊的活塞用勁度系數(shù)為k的彈簧與墻壁相連．當(dāng)兩活塞之間的氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0時(shí)，右邊活塞到筒右端的距離和兩活塞之間的距離均為h(如圖21所示)，若將右邊的活塞緩慢地拉到圓筒右端，為使它保持在圓筒右端的位置，求需要對(duì)右邊活塞施加多大的水平力(活塞的厚度不計(jì)，活塞與圓筒間不漏氣)． 6．兩端開口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量均為m=10kg的活塞A、B，在外力作用下靜止于左、右兩管中的同一高度h處，將管內(nèi)空氣密封，此時(shí)管內(nèi)外空氣的壓強(qiáng)均為p0=1.0105Pa，左管和水平管的橫截面積S1=10cm3，右管的橫截面積S2=20cm2，水平管的長(zhǎng)度為3h，如圖22所示．現(xiàn)撤去外力，讓活塞在管中下降，求兩活塞穩(wěn)定后的高度．(活塞的厚度略大于水平管的直徑，管內(nèi)空氣溫度不變，g=10m/s2) 7．由兩個(gè)傳熱性能良好的直徑不同的圓筒組成的裝置如圖23所示，在兩個(gè)圓筒內(nèi)各有一個(gè)活塞，其橫截面積分別為SA=10cm2、SB=4cm2，它們之間用一硬質(zhì)輕細(xì)桿相連，兩活塞均可在圓筒中無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)且不漏氣．用銷子M把B鎖住，打開閥門S，使容器和大氣相通，隨后關(guān)閉S，此時(shí)氣溫為23℃，容器中氣體體積為300cm3．當(dāng)氣溫升高到27℃且保持不變后，把銷子M撥去．設(shè)大氣壓始終為105Pa，容器內(nèi)溫度始終與外界相同．求： (1)拔去銷子M后，欲使A、B活塞仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)對(duì)A活塞施加作用力的大小和方向． (2)若不施加作用力，活塞在各自圓筒范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)一段多大的位移后，速度達(dá)到最大值． 8．粗細(xì)均勻的玻璃管兩端封閉，中間的水銀柱將管內(nèi)氣體分成A、B兩部分，現(xiàn)將玻璃管固定在水平圓盤上，如圖24所示，水銀柱和A、B氣柱的長(zhǎng)度都為L(zhǎng)，氣柱的壓強(qiáng)為H0(cmHg)．當(dāng)水平圓盤繞通過A端點(diǎn)的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水銀柱移動(dòng)使B氣柱減小到原來(lái)的一半時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f應(yīng)多大？(設(shè)管內(nèi)氣體溫度不變) 參考答案 一、選擇題 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 BC C BC AC C AB AB D 題號(hào) 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C BD BCD D AD D A A 二、填空題 1．先做正功，后做負(fù)功 2．2.0109 3．3 4．1→2；2→3；2→3；3→4；4→1 5．CB和BA；CB 6．v1＜v2＜v3 三、實(shí)驗(yàn)題 1．乙 2．當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值；溫度值；0℃；上升；下降；恢復(fù)到原先標(biāo)出記號(hào)的位置；當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值減去壓強(qiáng)計(jì)左管比右管高出的那一段水銀柱的壓強(qiáng) 四、計(jì)算題 1．(1)以活塞A和B之間的氣體為研究對(duì)象，設(shè)活塞A向左移動(dòng)的距離為x1，活塞B向左移動(dòng)距離為x2，則 初狀態(tài)：p1=p2，V1=LS＋2LS=3LS 以活塞B為研究對(duì)象 3．由玻意耳定律：p0(V＋ΔV)=(p0＋h1)V，得 75(V＋ΔV)=90V，ΔV=200(cm2) 由玻意耳定律： p0(V＋ΔV－V′)=(p0＋h)(V－V′)，得 當(dāng)衛(wèi)星豎直向上加速時(shí)，對(duì)氣體計(jì)中的水銀柱(S表示試管橫截面積、ρ表示水銀密度) 由 F=ma，m=ρh2S，得p2S－ρh2Sg=ρh2Sa 所以 p2=ρh2(g＋a) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、? 5．對(duì)兩活塞間的氣體，初狀態(tài)：V1=Sh，p1=p0，左端活塞拉至 整理得：F2－(p0S＋2hk)F＋p0khS=0 6．撤去外力時(shí)，左、右活塞對(duì)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)分別為： p左=p0＋mg/S1=2105Pa=2p0 p右=p0＋mg/S2=1.5105Pa=1.5p0 所以兩活塞均會(huì)下降．設(shè)兩活塞都降到水平管口，此時(shí)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)依玻意耳定律可得： p=p0V0/V=p0(hS1＋3hS1＋hS2)/3hS1 又 s2=2S1，則：p=2p0 可見，左邊活塞能降到水平管口，右邊活塞只能降到離水平管口的高度為x處，管內(nèi)空氣壓強(qiáng)p′=p右=1.5p0，依玻意耳定律： p0(4hS1＋hS2)=1.5p0(3hS1＋xS2)，解得：x=h/2 最后左邊活塞離水平管口的高度為零；右邊活塞離水平管口的高度為h/2． F=(p2－p1)SA－(p2－p1)SB=(p2－p1)(SA－SB)=12(N)，力F的方向向右． (2)當(dāng)容器中的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，活塞的速度最大．由玻意 ΔV=SAΔl－SBΔl=V2－V1=60(cm3)，Δl=10(cm)． 8．設(shè)玻璃管內(nèi)橫截面積為S，當(dāng)管在水平圓盤上靜止不動(dòng)時(shí)，有VA=VB=LS，pA=pB=H0ρg． 根據(jù)玻意耳定律，有 在水平圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水銀柱(設(shè)質(zhì)量為m)以R=2L為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由B、A氣體的壓力差提供．由牛頓第二定律有： 12