高考物理一轮复习基础测试题 (10)

1．(2010年高考广东理综卷)
如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )
A ．体积不变，压强变小
B ．体积变小，压强变大
C ．体积不变，压强变大
D ．体积变小，压强变小
解析：细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强，洗衣缸内水位升高，两者间水位差变大，封闭气体压强变大，同时细管中水位上升，封闭气体体积减小，故选项B 正确．
答案：B
2．(2010年高考江苏单科)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是________．
解析：由玻意耳定律可知，在等温变化过程中，压强p 与1
V
成正比，故选B 项．
答案：B
3．(2009年高考广东卷)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变为内能．
(2)某同学做
了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的______，温度______，体积________．
解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，
当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理想气体状态方程pV T
＝C 可知，气体体积增大．
答案：(1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大
4．(2011年上海模拟)(1)研成粉末后的晶体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过______方法来判断它是否为晶体．
(2)在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的________表面．(填“外”或“内”)
(3)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时看起来不再蒸发？
答：___________________________________.
解析：(1)加热时，晶体有固定熔点，而非晶体没有固定的熔点，因而可以用加热时有无固定熔点的实验来判断．
(2)靠近窗的气体温度降低时，饱和汽压也变小，这时会有部分水蒸气液化变成水附在玻璃上，故在内侧出现雾珠．
(3)还有液体分子从液面飞出，但同时也有气体分子被碰撞飞回到液体中去，当液体上的汽达到饱和时，单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等而呈动态平衡即饱和汽．液体不再减少，从宏观上看好像不再蒸发了．
答案：(1)用加热时有无固定熔点的实验 (2)内 (3)见解析 5.
一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h ，可沿汽缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h /4，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度．
解析：设大气和活塞对气体的总压强为p 0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p ，由玻意耳定律得
p 0h ＝(p 0＋p )(h －14
h )①
由①式得 p ＝1
3
p 0②
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p 0＋2p ，设第二次加沙子后，活塞的高度为h ′
p 0h ＝(p 0＋2p )h ′③
联立②③式解得h ′＝3
5h .
答案：35h
6.
(2011年皖北模拟)(1)一定质量的理想气体从状态A (p 1，V 1)开始做等压膨胀变化到状态
B (p 1，V 2)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为________，气体分子的平
均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，气体________(选填“吸收”或“放出”)热量．
(2)标准状态下，某运动员吸一口气，吸进400 cm 3
的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数约为多少？已知1 mol 气体处于标准状态时的体积是22.4 L ．(结果保留一位有效数字)
解析：(1)理想气体从A 状态到B 状态，等压膨胀做功，W ＝p 1(V 2－V 1)，因温度升高，所以气体分子平均动能增大，气体吸热．
(2)某运动员吸一口气，吸进400 cm 3
的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为n ＝400×10－3
22.4
×6×1023＝1×1022(个)
答案：(1)p 1(V 2－V 1) 增大 吸收 (2)1×1022
个 7．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1.0×105
Pa 、体积为2.0×10－3
m 3
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)在图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化．(大气压强为1.0×105
Pa) 解析：(1)在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变，即p 0V 0＝p 1V 1
解得p 1＝V 0V 1p 0＝2.0×10－3
1.0×10
－3×1.0×105
Pa
＝2.0×105
Pa
在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变， 则V 1T 0＝V 2T 2
所以V 2＝T 2T 0V 1＝273＋127273
×1.0×10－3 m 3
＝1.47×10－3
m 3
. (2)如图所示．
答案：(1)1.47×10－3
m 3
(2)见解析
8．(2010年高考山东理综)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为p 0.经过太阳曝晒，气体温度由 T 0＝300 K 升至T 1＝350 K.
(1)求此时气体的压强．
(2)保持 T 1＝350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p 0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．
解析：(1)由题意知，气体体积不变，由查理定律得p 0T 0＝p 1
T 1
所以此时气体的压强p 1＝T 1T 0p 0＝350300p 0＝7
6
p 0
(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V 2，由玻意耳定律可得p 1V 0
＝p 0V 2
可得V 2＝
p 1V 0p 0＝7
6
V 0 所以集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为
ρV 0ρ·76
V 0
＝6
7 因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体的体积膨胀对外做功．由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，气体一定从外界吸收热量．
答案：(1)76p 0 (2)6
7
吸热 原因见解析
9．(2009年高考宁夏卷)图中系统由左右两个侧壁绝热、底部截面均为S 的容器组成．左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两个容器的下端由可忽略容积的细管连通．容器内两个绝热的活塞A 、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气．大气的压强p 0，温度为
T 0＝273 K ，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0. 1p 0.系统平衡时，各气体
柱的高度如图所示．现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A 上升了一定的高度．用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8 h ．氮气和氢气均可视为理想气体．求：
(1)第二次平衡时氮气的体积； (2)水的温度．
解析：(1)考虑氢气的等温过程．该过程的初态压强为p 0，体积为hS ，末态体积为0.8hS . 设末态的压强为p ，由玻意耳定律得
p ＝
p 0hS
0.8hS
＝1.25p 0① 活塞A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程．该过程的初态压强为1.1p 0，体积为V ；末态的压强为p ′，体积为V ′，则
p ′＝p ＋0.1p 0＝1.35p 0② V ′＝2.2hS ③
由玻意耳定律得V ＝1.35p 01.1p 0
×2.2hS ＝2.7hS .④
(2)活塞A 从最初位置升到最高点的过程为等压过程．该过程的初态体积和温度分别为2hS 和T 0＝273 K ，末态体积为2.7hS .设末态温度为T ，
由盖—吕萨克定律得
T ＝
2.7hS
2hS
T 0＝368.55 K ．⑤ 答案：(1)2.7hS (2)368.55 K。