(江苏专用版)2020版高考物理总复习第十二章综合练(含解析)

综合练

1.(2018南京调研)(1)(多选)下列说法正确的是( )

A.同一时刻撞击固体颗粒的液体分子数越多,该颗粒布朗运动越剧烈

B.一滴液态金属在完全失重条件下呈球状,是由液体的表面张力所致

C.晶体熔化过程中要吸收热量,分子的平均动能增大

D.一定质量气体等容变化中温度升高,单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多

(2)如图所示,一定质量的理想气体,在状态A的温度t A=27℃,则状态C的温度T C= K;气体从状态A依次经过状态B、C后再回到状态A,此过程中气体将(选填“吸收”或“放出”)热量。

(3)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V=1.5mL,充入氙气的密度ρ=5.9kg/m3,摩尔质量M=0.131kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6×1023mol-1。试估算灯泡中:

①氙气分子的总个数;

②氙气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字)

答案(1)BD (2)900 放出(3)①4×1019个②3×10-9m

解析(1)同一时刻撞击固体颗粒的液体分子数越多,该颗粒受力越容易平衡,所以布朗运动越不明显,

选项A错误;表面张力使液滴表面积有收缩到最小的趋势,所以一滴液态金属在完全失重条件下呈球状,是由液体的表面张力所致,选项B正确;晶体熔化过程中要吸收热量,但温度不变,即分子的平均动能不变,选项C错误;一定质量的气体等容变化中,温度升高,压强增大,单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多,选项D正确。

(2)气体由A到C压强不变,由=可知1

=,所以T C=900K;由A到B,气体对外界做功的数值等于AB线

00

下方的梯形面积,从B到C,外界对气体不做功,从C到A,气体被压缩,外界对气体做功的数值等于CA线

下方的矩形面积,所以全过程外界对气体做正功,而回到状态A气体内能不变,由热力学第一定律知此过程中气体放热。

(3)①充入灯泡中氙气的物质的量n=,

则氙气的分子数N=nN A==4×1019个。

②每个氙气分子所占的空间为V0=,

则氙气分子间平均距离a== ×10-9m。

2.(2018南京、盐城高三一模)(1)(多选)把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的,如图所示。用烧热的针刺破某侧的薄膜,观察棉线的形状,图中所标的箭头方向合理的是。

(2)一定质量的理想气体由状态A经等压变化到状态B,气体吸收热量为Q1;再由B状态经等容变化到状态C,气体放出热量为Q2。状态A:V A=0.2m3,T A=200K;状态B:V B= m3,T B=400K;状态C:T C=200K,则Q1Q2(选填“>”“=”或“<”)。

(3)铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol-1。可将铁原子视为球体,试估算:(保留一位有效数字)

①1克铁含有的分子数;

②铁原子的直径大小。

答案 (1)AD (2)0.4 > (3)①1×1022个 ②3×10-10m

解析 (1)A 图中为用烧热的针刺破上侧的薄膜,由于下侧薄膜中的表面张力,使细线向下弯曲,故选项A 正确;B 图中用烧热的针刺破一侧的薄膜,不可能两侧都有张力,故选项B 错误;C 、D 图中为用烧热的针刺破下侧的薄膜,由于上侧薄膜中的表面张力,使细线向上弯曲,故选项C 错误,D 正确。

(2)设气体在B 状态时的体积为V B ,由盖-吕萨克定律得 = ,代入数据解得V B =0.4m 3;因为T A =T C ,故 →B 增加的内能与B→C 减小的内能相同,而 →B 过程气体对外做正功,B→C 过程气体不做功,由热力学第一定律可知Q 1大于Q 2。

(3)①N=nN A = N A =1 10- 5.6 10

- ×6.0×1023≈1.0×1022(个); ②取1mol 的铁,则:N A ·4 π =

,其中:m=nM=5.6×10-2

kg, 代入数据,可得d= ×10-10m 。

3.(2018南通高三调研)(1)下列现象与液体表面张力无关的是( )

A.透过布制的伞面可以看见纱线缝隙,而伞面不漏雨水

B.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形

C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝

D.把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起难以分开

(2)做汽车安全气囊的模拟实验时,密封的储气罐与气囊相连,撞击时储气罐阀门自动打开,大量气体进入气囊,气囊在极短时间内迅速展开,在人体前部形成弹性气垫,然后气囊泄露、收缩,从而有效保护人体,气囊展开过程中,将气体视为理想气体,气体的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”);泄露收缩过程中气囊内壁单位面积上受到气体分子撞击的作用力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)如图所示是某气压式柱形保温瓶的结构示意简图,活塞只在受到压力时才向下移动,倒入热水后,活塞a 的下表面与液体相距h,两者间密闭有一定质量的气体,密闭气体的压强等于外界大气压强p 0。

①刚倒入热水时,瓶内空气温度为T1,经过一段时间温度降至T2,此时瓶内气体的压强多大?

②当温度降至T2时,要把瓶中的水压出瓶外,活塞a至少下降多少距离?(设压活塞过程中气体温度不变)。

答案(1)D (2)减小减小(3)①0

1②1-

1

h

解析(1)由于雨水表面存在表面张力,虽然布伞有孔,但不漏雨水,故与表面张力有关,选项A不符合题意;在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形,是水滴表面的分子间的距离比内部分子距离大,分子间表现为引力,故与表面张力有关,选项B不符合题意;把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,是由于液态的玻璃表面的分子间的距离比内部分子距离大,分子间表现为引力,故与表面张力有关,选项C不符合题意;把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起难以分开,这是分子间作用力的结果,与表面张力无关,选项D符合题意。

(2)气囊展开过程中,气体迅速膨胀,对外做功,由于时间极短,可看成绝热膨胀,故内能减小;泄露收缩过程中,整个气体是进一步膨胀的,根据热力学第一定律,内能进一步减小,故剩余部分气体的温度进

一步降低,而温度是分子平均动能的标志,故分子平均动能减小,而分子密集程度也减小了,故气囊内壁

单位面积上受到气体分子撞击的作用力减小。

(3)①由查理定律可得0

1=,解得p2=0

1

②设活塞的横截面积为S,下降的距离为x

由玻意耳定律有p2hS=p0(h-x)S

解得x=1-

1

h。

4.(2018扬州第一学期期末)(1)(多选)对热现象的认识和应用,下列说法正确的是( )