（全國版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 選考部分 51 固體、液體、氣體能力訓(xùn)練.doc

51 固體、液體、氣體1甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，石蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖丁所示，下列說法正確的是()a甲、乙為非晶體，丙是晶體b甲、乙、丙都是晶體c甲、丙為非晶體，丙是晶體d甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體答案d解析單晶體是各向異性的，熔化在晶體表面的石蠟是橢圓形。非晶體和多晶體是各向同性，則熔化在表面的石蠟是圓形，因此丙為單晶體，甲、乙可能是多晶體與非晶體，根據(jù)溫度隨加熱時間變化的關(guān)系，可知，甲、丙為晶體，乙是非晶體，d正確，a、b、c錯誤。2(多選)2013年6月20日，女航天員王亞平成為中國第一位“天空老師”，在太空中給全國青少年講解了液體表面張力的作用，微重力環(huán)境下物體運(yùn)動的特點(diǎn)等知識，下列現(xiàn)象中哪些是由于表面張力引起的()a鋼針浮在水面上b船只浮在水面上c飛船中自由漂浮的水滴呈球形d布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水答案acd解析鋼針受到水的表面張力作用，與重力平衡，鋼針浮在水平面上，a正確；船只在水的浮力作用下浮在水面上，與表面張力無關(guān)，b錯誤；飛船中自由漂浮的水滴在表面張力作用下使水滴表面積收縮到最小即呈球形，c正確；由于雨水表面存在表面張力，雖然布傘有孔，但不漏水，與表面張力有關(guān)，d正確。3液晶顯示器是一種采取液晶為材料的顯示器，由于機(jī)身薄、省電、輻射低等優(yōu)點(diǎn)深受用戶的青睞，下列關(guān)于液晶說法正確的是()a液晶都是人工合成的，天然的液晶并不存在b液晶既有液體的流動性，又有光學(xué)的各向同性c當(dāng)某些液晶中滲入少量多色性染料后，在不同的電場強(qiáng)度下，它對不同顏色的光的吸收強(qiáng)度不一樣，這樣就能顯示各種顏色d液晶的結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)相同答案c解析液晶有人工合成的，也有天然的，例如液晶也存在于生物結(jié)構(gòu)中，故a錯誤；液晶既有液體的流動性，又有光學(xué)的各向異性，故b錯誤；當(dāng)某些液晶中滲入少量多色性染料后，在不同的電場強(qiáng)度下，對不同顏色的光的吸收強(qiáng)度不一樣，這樣就能顯示各種顏色，故c正確；液晶是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)不同，故d錯誤。4(多選)下列各圖中，p表示壓強(qiáng)，v表示體積，t表示熱力學(xué)溫度，t表示攝氏溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量氣體等壓變化規(guī)律的是()答案ac解析a中橫軸代表熱力學(xué)溫度，縱軸代表壓強(qiáng)，圖象與橫軸平行，縱坐標(biāo)為定值，表示壓強(qiáng)一定，是氣體等壓變化規(guī)律，a正確；b中橫軸代表體積，縱軸代表壓強(qiáng)，圖象表示隨著體積增大壓強(qiáng)減小的變化規(guī)律，不是等壓變化規(guī)律，b錯誤；根據(jù)質(zhì)量一定的氣體遵守的氣態(tài)方程：c(恒量)可以得出vt，如果是氣體等壓變化，那么是常數(shù)，得出vt圖象為過原點(diǎn)的直線，c正確；d中橫軸代表攝氏溫度，圖象中表示隨著溫度增大壓強(qiáng)增大，不是等壓變化規(guī)律，d錯誤。5如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦。在活塞上緩慢地放上一定量的細(xì)砂。假設(shè)在此過程中，汽缸內(nèi)氣體的溫度始終保持不變，下列說法正確的是()a汽缸中氣體的內(nèi)能增加b汽缸中氣體的壓強(qiáng)減小c汽缸中氣體的分子平均動能不變d單位時間內(nèi)汽缸中氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)不變答案c解析氣體做等溫變化，而溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)志，故分子的平均動能不變，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，所以內(nèi)能不變，a錯誤，c正確；在活塞上緩慢地放上一定量的細(xì)砂，封閉氣體壓強(qiáng)增大，故b錯誤；封閉氣體壓強(qiáng)增大，溫度不變，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得氣體的體積減小，缸中氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)汽缸中氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增大，d錯誤。6(多選)下列說法正確的是()a水的飽和汽壓隨溫度的升高而增加b浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)c一定質(zhì)量的0 的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0 的冰的內(nèi)能d氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的相互排斥而產(chǎn)生的e一些昆蟲可以停在水面上，是由于水表面存在表面張力的緣故答案abce解析飽和汽壓與液體材料和溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，故a正確；浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)，與分子力有關(guān)，故b正確；由于水結(jié)冰要放熱，故一定質(zhì)量的0 的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0 的冰的內(nèi)能，故c正確；氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子對容器壁的頻繁碰撞引起，與分子數(shù)密度和平均動能有關(guān)，故d錯誤；小昆蟲可以停在水面上，由于水表面存在表面張力的緣故，故e正確。7如圖a所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積為s2103 m2、質(zhì)量為m4 kg、厚度不計的活塞與汽缸底部之間封閉了一部分氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離為24 cm，在活塞的右側(cè)12 cm處有一對與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為300 k，大氣壓強(qiáng)p01.0105 pa?，F(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖b所示，求該情況下：(取g10 m/s2)(1)活塞與汽缸底部之間的距離；(2)緩慢對汽缸加熱，當(dāng)溫度升至多高時活塞與卡環(huán)剛好接觸？若此過程中氣體內(nèi)能增加了11.6 j，則氣體吸收了多少熱量？(3)緩慢對汽缸加熱，當(dāng)溫度升至多高時活塞對卡環(huán)的壓力為60 n?答案(1)20 cm(2)540 k50 j(3)675 k解析(1)汽缸水平放置時，封閉氣體的壓強(qiáng)p1p01105 pa，溫度t1300 k，體積v124 cms，當(dāng)汽缸豎直放置時，封閉氣體的壓強(qiáng)p2p01.2105 pa，溫度t2t1300 k，體積v2hs，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：，代入數(shù)據(jù)可得h20 cm。(2)設(shè)活塞到卡環(huán)時的溫度為t3，此時v3l3s，等壓變化，有，解得t3540 k，氣體對外做功wp2sl38.4 j，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得uwq，解得quw50 j。(3)p3p21.2105 pa，p4p31.5105 pa，根據(jù)，解得t4675 k。8.如圖所示，長為1 m、開口豎直向上的玻璃管內(nèi)有一段長為15 cm的水銀柱，封閉了一段長度為20 cm的氣體。已知大氣壓強(qiáng)為75 cmhg。現(xiàn)緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管，求：(1)當(dāng)玻璃管水平放置時，封閉氣體的長度為多少？(2)當(dāng)玻璃管開口豎直向下時，封閉氣體的長度又是多少？答案(1)24 cm(2)30 cm解析(1)設(shè)管橫截面積為s，以管內(nèi)氣體為研究對象，管口豎直向上為初態(tài)：p1(7515) cmhg90 cmhg，v120s。水平放置為末態(tài)：p275 cmhg，由玻意耳定律p1v1p2v2得v224s，所以，管內(nèi)氣體長24 cm。(2)以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài)：p3(7515) cmhg60 cmhg，由玻意耳定律得v330s，所以，管內(nèi)氣體長30 cm，因為30 cm15 cm100 cm，所以水銀不會流出。9(2017全國卷)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是()a在過程ab中氣體的內(nèi)能增加b在過程ca中外界對氣體做功c在過程ab中氣體對外界做功d在過程bc中氣體從外界吸收熱量e在過程ca中氣體從外界吸收熱量答案abd解析在過程ab中，體積不變，外界對氣體不做功，氣體也對外界不做功，壓強(qiáng)增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故a正確、c錯誤；在過程ca中，壓強(qiáng)不變，體積減小，溫度降低，故內(nèi)能減少，而外界對氣體做功，氣體要向外界放出熱量，故b正確、e錯誤；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故d正確。10.(2017山東滕州五中月考)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過圖線abca的狀態(tài)變化過程，ab的延長線過o點(diǎn)，ca與縱軸平行。由圖線可知()aab過程壓強(qiáng)不變，氣體對外做功bbc過程壓強(qiáng)增大，外界對氣體做功cca過程壓強(qiáng)不變，氣體對外做功dca過程壓強(qiáng)減小，外界對氣體做功答案b解析由圖可知，ab過程，氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對氣體做功，a錯誤；如圖所示，作過c的等容線，則體積相等的情況下，c狀態(tài)的溫度高，所以c狀態(tài)的壓強(qiáng)一定比a、b狀態(tài)的壓強(qiáng)大，由圖可知bc體積減小，外界對氣體做功，b正確；ca是等溫變化，由玻意耳定律知ca體積增大，壓強(qiáng)減小，氣體對外界做功，c、d錯誤。11.(2017全國卷)如圖，容積均為v的汽缸a、b下端有細(xì)管(容積可忽略)連通，閥門k2位于細(xì)管的中部，a、b的頂部各有一閥門k1、k3；b中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在b的底部；關(guān)閉k2、k3，通過k1給汽缸充氣，使a中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉k1。已知室溫為27 ，汽缸導(dǎo)熱。(1)打開k2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；(2)接著打開k3，求穩(wěn)定時活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時活塞下方氣體的壓強(qiáng)。答案(1)2p0(2)上升直到b的頂部(3)1.6p0解析(1)設(shè)打開k2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為v1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0vp1v1(3p0)vp1(2vv1)聯(lián)立式得v1p12p0(2)打開k3后，由式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與a中氣體的體積之和為v2(v22v)時，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得(3p0)vp2v2由式得p2p0由式知，打開k3后活塞上升直到b的頂部為止，即v22v，此時p2p0。(3)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從t1300 k升高到t2320 k的等容過程中，由查理定律得將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式得p31.6p0。12(2017全國卷)一熱氣球體積為v，內(nèi)部充有溫度為ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度為t0時的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。(1)求該熱氣球所受浮力的大??；(2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；(3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。答案(1)0gv(2)0gv(3)0t0vm0解析(1)設(shè)1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為t0時的體積為v0，密度為0在溫度為t時的體積為vt，密度為(t)由蓋呂薩克定律得聯(lián)立式得(t)0氣球所受的浮力為f(tb)gv聯(lián)立式得f0gv(2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為g(ta)gv聯(lián)立式得g0gv(3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件得mgfgm0g聯(lián)立式得m0t0vm0。13.(2016全國卷)一u形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p075.0 cmhg。環(huán)境溫度不變。答案1