选考题15分增分练(四)
(时间:20分钟 分值:15分)
1.(选修3-3)(15分)(1)下列说法正确的是( )
A.分子间距离增大时,分子间引力和斥力均减小,但分子间作用力的合力不一定减小
B.分子间距离增大时,分子势能一定减小
C.一定质量的理想气体,温度越高其内能越大
D.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
E.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的
(2)利用如图所示的导热装置来测定容器内液体的温度,容器右侧部分水银压强计的左管中有一段长度为h=10 cm的水银柱,水银柱下密封一段长为l=4 cm的空气柱B。实验开始时水银压强计的两侧水银柱上端在同一水平面,这时容器内液体的温度为27 ℃,后来对液体加热,通过向水银压强计右管中注入水银,使左管水银面仍在原来的位置,此时测得水银压强计左管中密封空气柱B的长度为l′=3 cm。
已知外界大气压强为76 cmHg。求:
①加热后液体的温度t;
②向水银压强计右管中注入水银的长度。
[解析] (1)分子间距离增大时,分子间引力和斥力均减小,当r>r0时,分子间作用力的合力表现为引力,且先增大后减小,A正确;当分子间作用力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大,B错误;一定质量的理想气体,温度越高其内能越大,C正确;根据理想气体状态方程可知如果压强不变,体积增大,则温度一定升高,内能一定增大,则该气体一定从外界吸热,D正确;与热有关的现象除不违背能量守恒定律外,还应遵守热力学第二定律,E错误。
(2)①由题意知,B部分气体发生等温变化,则初始时
pB=p0+(ρgh+ρgl)=(76+10+4) cmHg=90 cmHg
其中ρ为水银密度,g为重力加速度
根据玻意耳定律得,pBlS=p′Bl′S
得p′B== cmHg=120 cmHg
这时A气体压强p′A=p′B-ρgh=110 cmHg
A气体做等容变化,初始时pA=p0+ρgl=80 cmHg
根据查理定律,=
得T′A== K=412.5 K
得t=139.5 ℃
(2)由题意知120 cmHg=13 cmHg+76 cmHg+ρgΔh
得Δh=31 cm
所以水银压强计右管注入水银的长度为
Δh+(4-3) cm=32 cm
[答案] (1)ACD (2)①139.5 ℃ ②32 cm
2.(选修3-4)(15分)(1)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是( )
A.图a中,若匀速拉动木板的速度较大,则由图象测得简谐运动的周期较大
B.由图b可知,系统的固有频率为f0
C.图c中频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这种现象叫波的干涉
D.图d中泊松亮斑是小孔衍射形成的图样