高中物理 章末綜合測評2 新人教版

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章末綜合測評(二) (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分，每小題有三項符合題目要求，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分) 1．(2016三亞高二檢測)對一定質量的理想氣體，下列說法不正確的是(　　) A．氣體體積是指所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體的溫度就越高 C．當氣體膨脹時，氣體的分子勢能減小，因而氣體的內能一定減少 D．氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產生的 E．氣體的壓強是由氣體分子的重力產生的，在失重的情況下，密閉容器內的氣體對器壁沒有壓強 【解析】　由于氣體分子間的距離較大，分子間距離不能忽略，所以氣體體積要比所有氣體分子的體積之和要大，A錯誤；氣體分子的熱運動越劇烈，分子的平均速率就越大，平均動能越大，溫度就越高，B正確；理想氣體的內能只與氣體的溫度有關，只要氣體的溫度不變，則內能不變，C錯誤；氣體壓強是由氣體分子對容器壁頻繁地撞擊而產生的，與氣體的重力沒有關系，所以在失重的情況下，氣體對器壁仍然有壓強，D正確，E錯誤． 【答案】　ACE 2．(2016南京檢測)如圖1所示是一定質量的某種氣體的等壓線，比較等壓線上的a、b兩個狀態(tài)，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．在相同時間內撞在單位面積上的分子數b狀態(tài)較多 B．在相同時間內撞在單位面積上的分子數a狀態(tài)較多 C．a狀態(tài)對應的分子平均動能小 D．單位體積的分子數a狀態(tài)較多 E．單位體積的分子數b狀態(tài)較多 【解析】　由題圖可知一定質量的氣體a、b兩個狀態(tài)的壓強相等，而a狀態(tài)溫度低，分子平均動能小，平均每個分子對器壁的撞擊力小，而壓強不變，則相同時間內撞在單位面積上的分子數a狀態(tài)一定較多，故A錯，B、C對；一定質量的氣體，分子總數不變，Vb>Va，單位體積的分子數a狀態(tài)較多，故D對． 【答案】　BCD 3．如圖2所示，內徑均勻、兩端開口的V形管，B支管豎直插入水銀槽中，A支管與B支管之間的夾角為θ，A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中不正確的是(　　) 圖2 A．B管內水銀面比管外水銀面高h B．B管內水銀面比管外水銀面高h cos θ C．B管內水銀面比管外水銀面低h cos θ D．管內封閉氣體的壓強比大氣壓強小h cos θ高汞柱 E．管內封閉氣體的壓強比大氣奪強大hcos θ高汞柱 【解析】　以A管中的水銀為研究對象，則有pS＋hcos θS＝p0S，B管內壓強p＝p0－h(huán) cos θ，顯然pΔpB D．ΔFA＝ΔFB E．無法判斷 【解析】　假設水銀柱不動，兩氣體發(fā)生等容變化，根據查理定律，有＝，其中p0、T0表示初始的壓強和溫度，初始壓強pA>pB，則ΔpA>ΔpB，這說明水銀柱向上移動了一小段距離，A、C正確．由于氣體的總體積不變，所以ΔVA＝ΔVB，B錯誤．ΔFA＝ΔpASA>ΔFB＝ΔpBSB，D錯誤． 【答案】　BDE 5．一定質量的理想氣體經歷如圖4所示的一系列過程，AB、BC、CD、DA這四段過程在p—T圖上都是直線段，其中AB的延長線通過坐標原點O，BC垂直于AB，而CD平行于AB，由圖可以判斷(　　)【導學號：11200061】 圖4 韓A.AB過程中氣體體積不斷減小 B．AB過程中氣體體積不變 C．BC過程中氣體體積不斷增大 D．CD過程中氣體體積不斷增大 E．DA過程中氣體體積不斷增大 【解析】　AB的延長線通過坐標原點O，即AB位于同一等容線，所以VA＝VB，A錯誤，B正確；連線CO與DO，則C和O、D和O分別位于同一等容線，比較斜率可知VA＝VB＞VD＞VC，D、E正確，C錯誤． 【答案】　BDE 6．如圖5所示為某人在旅游途中對同一密封的小包裝食品拍攝的兩張照片，甲圖攝于海拔500 m、氣溫為18℃的環(huán)境下，乙圖攝于海拔3200 m、氣溫為10 ℃的環(huán)境下．下列說法中正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 圖5 A．甲圖中小包內氣體的壓強小于乙圖中小包內氣體的壓強 B．甲圖中小包內氣體的壓強大于乙圖中小包內氣體的壓強 C．甲圖中小包內氣體分子間的引力和斥力都比乙圖中大 D．甲圖中小包內氣體分子的平均動能大于乙圖中小包內氣體分子的平均動能 E．甲圖中小包內氣體分子的平均距離大于乙圖中小包內氣體分子的平均距離 【解析】　根據高度知甲圖中小包內氣體的壓強大于乙圖中小包內氣體的壓強，A錯誤，B正確；甲圖中分子間的距離比乙圖的小，由氣體分子間的引力和斥力關系知，C正確、E錯誤；由甲圖中的溫度比乙圖中的高可知，D正確． 【答案】　BCD 7．如圖6所示為一定質量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強的變化的下列說法中正確的是(　　) 圖6 A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強減小 B．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強不變 C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大 D．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強減小 E．無法判斷 【解析】　在VT圖上，等壓線是延長線過原點的傾斜直線，對一定質量的理想氣體，圖線上的點與原點連線的斜率表示壓強的倒數，即斜率大的，壓強小，因此A、C、D正確，B、E錯誤． 【答案】　ACD 8．用如圖7所示的實驗裝置來研究氣體等容變化的規(guī)律．A、B管下端由軟管相連，注入一定量的水銀，燒瓶中封有一定量的某種氣體，開始時A、B兩管中水銀面一樣高，那么為了保持瓶中氣體體積不變(　　) 【導學號：11200062】 圖7 A．將燒瓶浸入熱水中，應將A管向上移 B．將燒瓶浸入熱水中，應將A管向下移動 C．將燒瓶浸入冰水中，應將A管向上移動 D．將燒瓶浸入冰水中，應將A管向下移動 E．將該裝置移到高山上做實驗，應將A管向上移 【解析】　將燒瓶浸入熱水中，氣體溫度升高，壓強增大，要維持體積不變，應將A管向上移動，增大A、B管中的水銀面的高度差，故選項A正確，選項B錯誤；將燒瓶浸入冰水中，氣體溫度降低，壓強減小，要維持體積不變，應將A管向下移動，增大A、B管中的水銀面的高度差，故選項D正確，選項C錯誤；將該裝置移到高山上做實驗，大氣壓減小，氣體壓強大于外界大氣壓，要維持體積不變，應將A管向上移動，E正確． 【答案】　ADE 二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答) 9．(10分)為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個大氣壓時所能承受的最大內部壓強，某同學自行設計制作了一個簡易的測試裝置．該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器．測試過程可分為如下操作步驟： a．記錄密閉容器內空氣的初始溫度t1； b．當安全閥開始漏氣時，記錄容器內空氣的溫度t2； c．用電加熱器加熱容器內的空氣； d．將待測安全閥安裝在容器蓋上； e．蓋緊裝有安全閥的容器蓋，將一定量空氣密閉在容器內． (1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序排列：______； (2)若測得的溫度分別為t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大氣壓強為1.0105 Pa，則測試結果是：這個安全閥能承受的最大內部壓強是________． 【解析】　(1)將安全閥安裝在容器蓋上，然后密封空氣，記錄其初始溫度t1，然后加熱密封空氣，待漏氣時記錄容器內空氣溫度t2，故正確操作順序為deacb. (2)已知T1＝300 K，T2＝360 K，p0＝1.0105 Pa，由于密封空氣的體積不變，由查理定律可得＝，p＝＝Pa＝1.2105 Pa. 【答案】　(1)deacb　(2)1.2105 Pa 10．(12分)(2014浙江高考)如圖8所示，內壁光滑的圓柱型金屬容器內有一個質量為m、面積為S的活塞．容器固定放置在傾角為θ的斜面上．一定量的氣體被密封在容器內，溫度為T0，活塞底面與容器底面平行，距離為h.已知大氣壓強為p0，重力加速度為g. 【導學號：11200063】 圖8 (1)容器內氣體壓強為________． (2)由于環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移h/2時氣體溫度為________． 【解析】　(1)容器內氣體的壓強與大氣壓和活塞的重力有關．活塞對氣體產生的壓強為p′＝，則容器內氣體的壓強p＝p0＋p′＝p0＋. (2)環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移，可認為是等壓變化，則＝，且V0＝2V1， 解得T1＝. 【答案】　(1)p0＋　(2) 11．(14分)(2014全國卷Ⅱ)如圖9所示，兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣．當大氣壓為p0、外界和氣缸內氣體溫度均為7 ℃且平衡時，活塞a離氣缸頂的距離是氣缸高度的，活塞b在氣缸正中間． 圖9 (1)現通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度； (2)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升．當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強． 【解析】　(1)活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣做等壓變化，設氣缸A的容積為V0，氮氣初態(tài)體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2，按題意，氣缸B的容積為，由題給數據和蓋—呂薩克定律得 V1＝V0＋＝V0① V2＝V0＋V0＝V0② ＝③ 由①②③式和題給數據得T2＝320 K. (2)活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開始向上移動，直至活塞上升的距離是氣缸高度的時，活塞a上方的氧氣做等溫變化，設氧氣初態(tài)體積為V′1，壓強為p′1，末態(tài)體積為V′2，壓強為p′2，由題給數據和玻意耳定律得 V′1＝V0，p′1＝p0，V′2＝V0④ p′1V′1＝p′2V′2⑤ 由④⑤式得p′2＝p0. 【答案】　(1)320 K　(2)p0 12．(16分)(2015山東高考)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現象．如圖10所示，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內部封閉氣體的溫度為300 K，壓強為大氣壓強P0.當封閉氣體溫度上升到303 K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內部氣體壓強立刻減為P0 ，溫度仍為303 K．再經過一段時間，內部氣體溫度恢復到300 K．整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體．求： 圖10 (1)當溫度上升到303 K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強； (2)當溫度恢復到300 K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力. 【導學號：11200064】 【解析】　(1)以開始封閉的氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0＝300 K，壓強為p0，末狀態(tài)溫度T1＝303 K，壓強設為p1，由查理定律得＝① 代入數據得p1＝p0② (2)設杯蓋的質量為m，剛好被頂起時，由平衡條件得p1S＝p0S＋mg 放出少許氣體后，以杯蓋內的剩余氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T2＝303 K，壓強p2＝p0，末狀態(tài)溫度T3＝300 K，壓強設為p3，由查理定律得＝④ 設提起杯蓋所需的最小力為F，由平衡條件得F＋p3S＝p0S＋mg⑤ 聯立②③④⑤式，代入數據得F＝p0S⑥ 【答案】　(1)p0　(2)p0S