高中2 波的图象同步训练题

这是一份高中2 波的图象同步训练题，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，每小题有三项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
1．(2016·三亚高二检测)对一定质量的理想气体，下列说法不正确的是( )
A．气体体积是指所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少
D．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的
E．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
【解析】 由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D正确，E错误．
【答案】 ACE
2．(2016·南京检测)如图1所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是( )
图1
A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C．a状态对应的分子平均动能小
D．单位体积的分子数a状态较多
E．单位体积的分子数b状态较多
【解析】 由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错，B、C对；一定质量的气体，分子总数不变，Vb>Va，单位体积的分子数a状态较多，故D对．
【答案】 BCD
3．如图2所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中不正确的是( )
图2
A．B管内水银面比管外水银面高h
B．B管内水银面比管外水银面高h cs θ
C．B管内水银面比管外水银面低h cs θ
D．管内封闭气体的压强比大气压强小h cs θ高汞柱
E．管内封闭气体的压强比大气夺强大hcs θ高汞柱
【解析】 以A管中的水银为研究对象，则有pS＋hcs θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cs θ，显然p【答案】 ACE
4．如图3所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔVA、ΔVB，压强变化量为ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则下列说法不正确的是( )
【导学号：11200060】
图3
A．水银柱向上移动了一段距离
B．ΔVA<ΔVB
C．ΔpA>ΔpB
D．ΔFA＝ΔFB
E．无法判断
【解析】 假设水银柱不动，两气体发生等容变化，根据查理定律，有eq \f(Δp,ΔT)＝eq \f(p0,T0)，其中p0、T0表示初始的压强和温度，初始压强pA>pB，则ΔpA>ΔpB，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A、C正确．由于气体的总体积不变，所以ΔVA＝ΔVB，B错误．ΔFA＝ΔpASA>ΔFB＝ΔpBSB，D错误．
【答案】 BDE
5．一定质量的理想气体经历如图4所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p—T图上都是直线段，其中AB的延长线通过坐标原点O，BC垂直于AB，而CD平行于AB，由图可以判断( )【导学号：11200061】
图4
韩A.AB过程中气体体积不断减小
B．AB过程中气体体积不变
C．BC过程中气体体积不断增大
D．CD过程中气体体积不断增大
E．DA过程中气体体积不断增大
【解析】 AB的延长线通过坐标原点O，即AB位于同一等容线，所以VA＝VB，A错误，B正确；连线CO与DO，则C和O、D和O分别位于同一等容线，比较斜率可知VA＝VB＞VD＞VC，D、E正确，C错误．
【答案】 BDE
6．如图5所示为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔500 m、气温为18℃的环境下，乙图摄于海拔3200 m、气温为10 ℃的环境下．下列说法中正确的是( )
甲 乙
图5
A．甲图中小包内气体的压强小于乙图中小包内气体的压强
B．甲图中小包内气体的压强大于乙图中小包内气体的压强
C．甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大
D．甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能
E．甲图中小包内气体分子的平均距离大于乙图中小包内气体分子的平均距离
【解析】 根据高度知甲图中小包内气体的压强大于乙图中小包内气体的压强，A错误，B正确；甲图中分子间的距离比乙图的小，由气体分子间的引力和斥力关系知，C正确、E错误；由甲图中的温度比乙图中的高可知，D正确．
【答案】 BCD
7．如图6所示为一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化的下列说法中正确的是( )
图6
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态a，压强不变
C．从状态a到状态b，压强增大
D．从状态b到状态c，压强减小
E．无法判断
【解析】 在V­T图上，等压线是延长线过原点的倾斜直线，对一定质量的理想气体，图线上的点与原点连线的斜率表示压强的倒数，即斜率大的，压强小，因此A、C、D正确，B、E错误．
【答案】 ACD
8．用如图7所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( ) 【导学号：11200062】
图7
A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移
B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动
C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动
D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动
E．将该装置移到高山上做实验，应将A管向上移
【解析】 将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项A正确，选项B错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项D正确，选项C错误；将该装置移到高山上做实验，大气压减小，气体压强大于外界大气压，要维持体积不变，应将A管向上移动，E正确．
【答案】 ADE
二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)
9．(10分)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤：
a．记录密闭容器内空气的初始温度t1；
b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；
c．用电加热器加热容器内的空气；
d．将待测安全阀安装在容器盖上；
e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内．
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：______；
(2)若测得的温度分别为t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是________．
【解析】 (1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气温度t2，故正确操作顺序为deacb.
(2)已知T1＝300 K，T2＝360 K，p0＝1.0×105 Pa，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得eq \f(p0,T1)＝eq \f(p,T2)，p＝eq \f(p0T2,T1)＝eq \f(1.0×105×360,300)Pa＝1.2×105 Pa.
【答案】 (1)deacb (2)1.2×105 Pa
10．(12分)(2014·浙江高考)如图8所示，内壁光滑的圆柱型金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g.
【导学号：11200063】
图8
(1)容器内气体压强为________．
(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h/2时气体温度为________．
【解析】 (1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关．活塞对气体产生的压强为p′＝eq \f(mgcs θ,S)，则容器内气体的压强p＝p0＋p′＝p0＋eq \f(mgcs θ,S).
(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则eq \f(V0,T0)＝eq \f(V1,T1)，且V0＝2V1，
解得T1＝eq \f(T0,2).
【答案】 (1)p0＋eq \f(mgcs θ,S) (2)eq \f(T0,2)
11．(14分)(2014·全国卷Ⅱ)如图9所示，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的eq \f(1,4)，活塞b在气缸正中间．
图9
(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
(2)继续缓慢加热，使活塞a上升．当活塞a上升的距离是气缸高度的eq \f(1,16)时，求氧气的压强．
【解析】 (1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气做等压变化，设气缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为eq \f(V0,4)，由题给数据和盖—吕萨克定律得
V1＝eq \f(3,4)V0＋eq \f(1,2)×eq \f(V0,4)＝eq \f(7,8)V0①
V2＝eq \f(3,4)V0＋eq \f(1,4)V0＝V0②
eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)③
由①②③式和题给数据得T2＝320 K.
(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的eq \f(1,16)时，活塞a上方的氧气做等温变化，设氧气初态体积为V′1，压强为p′1，末态体积为V′2，压强为p′2，由题给数据和玻意耳定律得
V′1＝eq \f(1,4)V0，p′1＝p0，V′2＝eq \f(3,16)V0④
p′1V′1＝p′2V′2⑤
由④⑤式得p′2＝eq \f(4,3)p0.
【答案】 (1)320 K (2)eq \f(4,3)p0
12．(16分)(2015·山东高考)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图10所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强P0.当封闭气体温度上升到303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为P0 ，温度仍为303 K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：
图10
(1)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；
(2)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力. 【导学号：11200064】
【解析】 (1)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T0＝300 K，压强为p0，末状态温度T1＝303 K，压强设为p1，由查理定律得eq \f(p0,T0)＝eq \f(p1,T1)①
代入数据得p1＝eq \f(101,100)p0②
(2)设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得p1S＝p0S＋mg
放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T2＝303 K，压强p2＝p0，末状态温度T3＝300 K，压强设为p3，由查理定律得eq \f(p2,T2)＝eq \f(p3,T3)④
设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得F＋p3S＝p0S＋mg⑤
联立②③④⑤式，代入数据得F＝eq \f(201,10 100)p0S⑥
【答案】 (1)eq \f(101,100)p0 (2)eq \f(201,10 100)p0S