高中物理人教版 (新课标)选修33 传感器的应用（二）课后复习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修33 传感器的应用（二）课后复习题，共5页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下面的表格是某地区1~7月份气温与大气压强的对照表:
7月份与1月份相比较,正确的是( )

A.空气分子无规则热运动的情况不变
B.空气分子无规则热运动减弱了
C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D.单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了
解析:温度升高,分子的无规则运动加剧,故选项A、B均错误;空气分子对地面的撞击更强烈了,但压强减小了,所以单位时间内气体分子对单位面积的撞击次数减少了,故选项D正确。
答案:D
2.如图所示,玻璃管A和B同样粗细,A的上端封闭,两管下端用橡皮管连通,两管中水银柱高度差为h,若将B管慢慢地提起,则( )
A.A管内空气柱将变长
B.A管内空气柱将变短
C.两管内水银柱高度差将增大
D.两管内水银柱高度差将减小
解析:将B管慢慢提起,可以认为气体温度不变。在气体的压强增大时,体积减小,所以气柱将变短,而pA=p0+ph,所以高度差增大。
答案:BC
3.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是( )
A.h2变长B.h2变短
C.h1上升D.h1下降
解析:被封闭气体的压强为p=p0+h1,或 p=p0+h2,始终有h1=h2;当p0增大时,被封闭气体的压强增大,由玻意耳定律知,封闭气体的体积应减小。
答案:D
4.如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程,那么以下四种解释中,哪些是正确的( )
A.a→d的过程气体体积增大
B.b→d的过程气体体积不变
C.c→d的过程气体体积增大
D.a→d的过程气体体积增大
解析:
要确定气体体积变化的情况,只要找出a、c、d三种状态的体积关系即可。凡是等容线都过p-T图象的坐标原点。如图所示,过a、c点作两条等容线,由于等容线斜率大的体积反而小,所以Va答案:A
5.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口),使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起,如b管所示。若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封很好,则b管水银柱的下端面A'与原来a管水银柱的下端面A相比,将( )
A.在同一高度B.稍高
C.稍低D.条件不足,无法判断
解析:相当于a管下部分气体的压强减小,所以总体积要增大,故选C。
答案:C
6.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验,温度计表明在整个实验过程中都是等温的,他根据实验数据绘出了 p- 的关系图线EF,从图中的图线可以得出( )
A.如果实验是从E状态→F状态,则表示外界有空气进入注射器内
B.如果实验是从E状态→F状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来
C.如果实验是从F状态→E状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来
D.如果实验是从F状态→E状态,则表示外界有空气进入注射器内
解析:连接OE、OF,因斜率kOF>kOE,表示(pV)F>(pV)E,知E→F,m增大,F→E,m减小,所以选项A、C正确,选项B、D错误。
答案:AC
7.一个开口玻璃瓶内有空气,现将瓶口向下按入水中,在水面下5 m深处恰能保持静止不动,下列说法中正确的是( )
A.将瓶稍向下按,放手后又回到原来位置
B.将瓶稍向下按,放手后加速下沉
C.将瓶稍向上提,放手后又回到原处
D.将瓶稍向上提,放手后加速上浮
解析:瓶保持静止不动,受力平衡,mg=ρgV,由玻意耳定律,将瓶下按后,p增大而V减小,mg>ρgV,故放手后加速下沉,选项B正确。同样道理,选项D也正确。
答案:BD
8.两个相同的密闭容器分别装有等质量的同种理想气体,已知容器中气体的压强不相同,则下列判断中正确的是( )
A.压强小的容器中气体的温度比较高
B.压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少
C.压强小的容器中气体分子的平均动能比较小
D.压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大
解析:相同的容器分别装有等质量的同种气体,说明它们所含的分子总数相同,即分子的密度相同,选项B错误;压强不同,一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的,压强小的容器中分子的平均动能一定较小,温度较低,故选项A错误,选项C正确;压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大,故选项D正确。
答案:CD
二、填空题(共20分)
9.(12分)对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。如图所示,三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。
(1)p-T 图象(如图甲)中A、B两个状态, 状态体积小。
(2)V-T 图象(如图乙)中C、D两个状态, 状态压强小。
(3)p-V 图象(如图丙)中E、F两个状态, 状态温度低。
解析:甲图画出的倾斜直线为等容线,斜率越小,体积越大,所以VB>VA。乙图画出的倾斜直线为等压线,斜率越小,压强越大,所以pD>pC。丙图画出的双曲线为等温线,离原点越远,温度越高,所以TE>TF。
答案:(1)A (2)C (3)F
10.(8分)如图所示,T形汽缸内有一T形活塞,将汽缸分为A、B两部分,且两部分中都封闭有气体,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动,其左端活塞面积为右端活塞面积的3倍,汽缸C孔与大气相通。当大气压强为1 atm、A中气体压强为 0.9 atm 时,活塞保持静止不动,则此时B中气体压强为 。
解析:设B面积为S,大气压为p0,受力分析得
pA·3S=p0·2S+pB·S
可得pB=0.7 atm。
答案:0.7 atm
三、计算题(每题16分,共32分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分)
11.
汽缸长为L=1 m(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,汽缸中有横截面积为 S=100 cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为 t=27 ℃,大气压为p0=1×105 Pa时,气柱长度为L0=0.4 m。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为 F=500 N,求:
(1)如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
(2)保持拉力最大值不变,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从汽缸中拉出?
解析:(1)设L足够长,F达到最大值时活塞仍在气缸中,设此时气柱长L2,气体压强为p2,根据活塞受力平衡,有p2=p0-=5×104 Pa
p1=p0,V1=L0·S
因为等温变化,根据玻意耳定律得
p1L0S=p2L2S
代入数据得L2=0.8 m(2)保持拉力最大值不变,温度升高,活塞刚到缸口,V3=L·S,p3=p2,由理想气体状态方程 ,代入数据得T3=375 K,t3=102 ℃。
答案:(1)不能,原因见解析 (2)102 ℃
12.如图,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;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽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、外界和汽缸内气体温度均为 7 ℃ 且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的,活塞b在汽缸正中间。
(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上升的距离是汽缸高度的时,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下方的氮气经历等压过程.设汽缸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,汽缸B的容积为,由题给数据和盖—吕萨克定律有
V1=V0+V0①
V2=V0+V0=V0②
③
由①②③式和题给数据得T2=320 K④
(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汽缸高度的时,活塞a上方的氧气经历等温过程。设氧气初态体积为V1'、压强为p1';末态体积为V2',压强为p2',由题给数据和玻意耳定律有
V1'=V0,p1'=p0,V2'=V0⑤
p1'V1'=p2'V2'⑥
由⑤⑥式得p2'=p0⑦
答案:(1)320 K (2)p0
月份/月
1
2
3
4
5
6
7
平均最高
气温/℃
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
30.8
平均大气压
强/105 Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998 4
0.996 0