新高一物理暑假作业测试题

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1.下列现象或事例不可能存在的是(　　).

A.80 ℃的水正在沸腾

B.水的温度达到100 ℃而不沸腾

C.沥青加热到一定温度时才能熔化

D.温度升到0 ℃的冰并不融化

解析　因物质的沸点和熔点均与其表面的大气压强有关，且大气压强对沸点影响大，所以80 ℃的水可以沸腾，100 ℃的水不一定沸腾，温度升到0 ℃的冰也不一定融化，A、B、D均可能存在;而沥青是非晶体，没有固定的熔点，C错.

答案　C

2.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是(　　)

图1

A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B.曲线M的bc段表示固液共存状态

C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态

D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态

解析：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体没有固定熔点.B正确.

答案：B

3.如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　).

A.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

B.当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

D.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

解析　布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动，选项A错误;食盐是晶体，晶体具有各向异性的特点，选项C错误;B、D正确.

答案　BD

4.一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　)

A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大

B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多

C.气体分子的总数增加

D.气体分子的密度增大

解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误.

答案：BD

5.图a为测量分子速率分布的装置示意图.圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置.从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上.展开的薄膜如图b所示，NP、PQ间距相等.则 (　　).

图A.到达M附近的银原子速率较大

B.到达Q附近的银原子速率较大

C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率

D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率

解析　根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故选项A正确，B错误.PQ区间的分子百分率最大，故选项D错误，C正确.

答案　AC

6.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为NA.

(1)由状态A变到状态D过程中(　　).

图A.气体从外界吸收热量，内能增加

B.气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少

C.气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大

D.气体的密度不变

(2)在上述过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体________(填“吸收”或“放出”)热量________ J.

(3)在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少?该气体的分子数为多少?

解析　(3)A→D，由状态方程=C，得TD=2T0，分子数n=.

答案　(1)AB　(2)吸收　14　(3)2T0

7.如图4所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10-3 m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2).若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m.则此时气体的温度为________ ℃.

图解析　p1=== Pa=0.04×105 Pa，所以p=p1+p0=0.04×105 Pa+1.01×105 Pa=1.05×105 Pa，由盖—吕萨克定律得=，即=，所以t=33 ℃.

答案　1.05×105　338.某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图的pt图象.已知在状态B时气体的体积为VB=3 L，则下列说法正确的是(　　).

图A.状态A到状态B气体的体积越来越大

B.状态B到状态C气内能增加

C.状态A的压强是0.5 atm

D.状态C体积是2 L

解析　状态A到状态B是等容变化，故体积不变，A错;状态B到状态C是等温变化，气体内能不变，B错;从图中可知，pB=1.0 atm，TB=(273+91) K=364 K，TA=273 K，根据查理定律，有=，即=，解得pA=0.75 atm，C错;pB=1.0 atm，VB=3 L，pC=1.5 atm;根据玻意耳定律，有pBVB=pCVC，解得，VC=2 L，D对.

答案　D

9.在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致.已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm，温度为27 ℃，爆胎时胎内气体的温度为87 ℃，轮胎中的空气可看作理想气体.

(1)求爆胎时轮胎内气体的压强;

(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因;

(3)爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化?简要说明理由.

解析　(1)气体作等容变化，由查理定律得：

=

T1=t1+273

T2=t2+273

p1=2.5 atm　t1=27 ℃　t2=87 ℃

由得：p2=3 atm.

答案　(1)3 atm

(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大.

(3)气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律　ΔU=W+Q得ΔU<0，内能减少.

10.质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态到气态(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看做不变.

图(1)以下说法正确的是(　　).

A.在区间，物质的内能不变

B.在区间，分子间的势能不变

C.在区间，气体膨胀对外做功，内能减小

D.在区间，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大

(2)在区间，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高________(选填“变快”、“变慢”或“快慢不变”)，请说明理由.

解析　(1)在区间，物质的压强、温度均不变，但从外界吸收热量，物质的内能增加，A错;在区间，物质已变成理想气体，分子间已无作用力，分子间的势能为0，由=常数及一定量理想气体内能与温度的关系知：当压强一定，温度升高时气体体积增大，膨胀对外做功，气体内能增大，所以B对C错;在区间，随着温度的升高，分子平均动能增大，D对.

(2)根据热力学第一定律ΔU=Q+W和理想气体的状态方程=C可知，在吸收相同的热量Q时：压强不变的条件下，V增大，W<0，ΔU1=Q-|W|

体积不变的条件下，W=0，ΔU2=Q

所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快.

答案　(1)BD　(2)变快，理由见解析

.一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，活塞质量m=4 kg，活塞横截面积S=2×10-3 m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强p0=1.0×105 Pa.活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连.当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1=20 cm，g取10 m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦.

图7

(1)当缸内气柱长度L2=24 cm时，缸内气体温度为多少K?

(2)缸内气体温度上升到T0以上，气体将做等压膨胀，则T0为多少K?

解析：(1)V1=L1S，V2=L2S，T1=400 K

p1=p0-=0.8×105 Pa

p2=p0+=1.2×105 Pa

根据理想气体状态方程，得：=

解得T2=720 K

(2)当气体压强增大到一定值时，汽缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化.设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx，则

kΔx=(m+M)g

Δx=7 cm

V3=(Δx+L1)S

p3=p0+=1.5×105 Pa

根据理想气体状态方程，得：=

解得T0=1 012.5 K

升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化.设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx，则

kΔx=(m+M)g

Δx=7 cm

V3=(Δx+L1)S

p3=p0+=1.5×105 Pa

根据理想气体状态方程，得：=

解得T0=1 012.5 K

答案：(1)720 K　(2)1 012.5 K

12.如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21 cm的气柱，气体的温度为t1=7 ℃，外界大气压取p0=1.0×105 Pa(相当于75 cm高的汞柱压强).

图(1)若在活塞上放一个质量为m=0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长?(g=10 m/s2)

(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77 ℃，此时气柱为多长?

(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少?

解析　(1)被封闭气体的初状态为p1=p0=1.0×105 Pa

V1=LS=42 cm3，T1=280 K

末状态压强p2=p0+=1.05×105 Pa

V2=L2S，T2=T1=280 K

根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2，即p1L=p2L2

得L2=L=20 cm.

(2)对气体加热后，气体的压强不变，p3=p2，V3=L3S，T3=350 K

根据盖—吕萨克定律，有=，即=

得L3=L2=25 cm.

(3)气体对外做的功W=p2Sh=p2S(L3-L2)=1.05 J

根据热力学第一定律得

ΔU=W+Q=-1.05 J+10 J=8.95 J

即气体的内能增加8.95 J.

答案　(1)20 cm　(2)25 cm　(3)8.95 J

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