高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 熱學(xué) 課后分級(jí)演練36 固體 液體和氣體

1、課后分級(jí)演練(三十六) 固體 液體和氣體【a級(jí)基礎(chǔ)練】1(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是()a壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈b保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈c壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小d壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小解析：bd根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程c，當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí)，氣體的溫度不一定變大，分子熱運(yùn)動(dòng)也不一定變得劇烈，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的溫度可能變大，分子熱運(yùn)動(dòng)也可能變得劇烈，選項(xiàng)b正確；當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí)，氣體的體積不一定變小，分子間的平均距離也不一定變小，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；當(dāng)壓強(qiáng)變小時(shí)，氣體的體積可能變小，分子間的平均距離也可能變小，選項(xiàng)d正確2(多選

2、)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確的是()a金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體b晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的c單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)d單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的解析：bc金剛石、水晶和食鹽是晶體，玻璃是非晶體，a錯(cuò)誤；晶體的分子排列規(guī)則，且有固定的熔點(diǎn)，非晶體的分子排列不規(guī)則，且沒有固定的熔點(diǎn)，故b、c正確；單晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，多晶體和非晶體的物理性質(zhì)是各向同性的，故d錯(cuò)誤3(2017·漳州模擬)下列現(xiàn)象中，不能說(shuō)明液體存在表面張力的有()a吹出的肥皂泡成球形b硬幣能漂浮于水面上c滴入水中的紅墨水很快散開d在

3、完全失重的環(huán)境下，熔化的金屬能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形解析：c吹出的肥皂泡成球形，硬幣能漂浮于水面上，在完全失重的環(huán)境下，熔化的金屬能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形，都是由于表面張力的作用；滴入水中的紅墨水很快散開，是自由擴(kuò)散的結(jié)果，與表面張力無(wú)關(guān)；故選c.4.(多選)(2017·武漢模擬)固體甲和固體乙在一定壓強(qiáng)下的熔解曲線如圖所示，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度t.下列判斷正確的有()a固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體b固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形c在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性d固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同e圖線甲中ab段溫度不變

4、，所以甲的內(nèi)能不變解析：abd晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故a正確；固體甲若是多晶體，則不一定有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故b正確；在熱傳導(dǎo)方面固體甲若是多晶體，則不一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故c錯(cuò)誤；固體甲一定是晶體，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，則固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同，故d正確；晶體在熔化時(shí)溫度不變，但由于晶體吸收熱量，內(nèi)能在增大，故e錯(cuò)誤5.如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣若玻璃管

5、內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是()a溫度降低，壓強(qiáng)增大b溫度升高，壓強(qiáng)不變c溫度升高，壓強(qiáng)減小d溫度不變，壓強(qiáng)減小解析：a根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)系，外部氣壓等于內(nèi)部氣壓加上水柱壓強(qiáng)，即p0pgh，當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0增大時(shí)，由于玻璃泡內(nèi)空氣體積、溫度、壓強(qiáng)都不變，所以水柱上升；當(dāng)外界溫度降低時(shí)，由于玻璃泡中的空氣體積v不變，內(nèi)部氣體壓強(qiáng)p減小，所以也會(huì)導(dǎo)致水柱上升因此，選項(xiàng)a正確6(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，現(xiàn)要使它的壓強(qiáng)經(jīng)過狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，那么使用下列哪些過程可以實(shí)現(xiàn)()a先將氣體等溫膨脹，再將氣體等容降溫b先將氣體等溫壓縮，再將氣體等容降溫c先將氣體等容升溫，再將氣體等溫壓縮d先將氣體

6、等容降溫，再將氣體等溫壓縮解析：bd根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，將氣體等溫膨脹，壓強(qiáng)減小，再將氣體等容降溫，壓強(qiáng)繼續(xù)減小，故a錯(cuò)將氣體等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，再將氣體等容降溫，壓強(qiáng)減小，故b對(duì)將氣體等容升溫，壓強(qiáng)增大，再將氣體等溫壓縮，壓強(qiáng)繼續(xù)增大，故c錯(cuò)將氣體等容降溫，壓強(qiáng)減小，再將氣體等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，故d對(duì)7.如圖所示，u形汽缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動(dòng)過程中與汽缸內(nèi)壁無(wú)摩擦初始時(shí)，外界大氣壓強(qiáng)為p0，活塞緊壓小擋板現(xiàn)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體的溫度，則下列圖中能反映汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度t變化的圖象是()解析：b當(dāng)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度

7、時(shí)，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度t成正比，在pt圖象中，圖線是過原點(diǎn)的傾斜的直線；當(dāng)活塞開始離開小擋板時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在pt圖象中，圖線是平行于t軸的直線，b正確8(2017·臨沂質(zhì)檢)如圖所示兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為m，內(nèi)部橫截面積均為s，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的氣體a、b，大氣壓為p0，求封閉氣體a、b的壓強(qiáng)各多大？解析：題圖甲中選活塞m為研究對(duì)象pasp0smg得pap0題圖乙中選汽缸m為

8、研究對(duì)象得pbp0.答案：p0p09一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示，pt和vt圖各記錄了其部分變化過程，試求：(1)溫度為600 k時(shí)氣體的壓強(qiáng)；(2)在pt圖象上將溫度從400 k升高到600 k的變化過程補(bǔ)充完整解析：(1)由pt圖可知，氣體由200 k400 k的過程中做等容變化，由ut圖可知，氣體由400 k500 k仍做等容變化，對(duì)應(yīng)pt圖可得出：t500 k時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為1.25×105 pa，由vt圖可知，氣體由500 k600 k做等壓變化，故t600 k時(shí)，氣體的壓強(qiáng)仍為1.25×105 pa.(2)在pt圖象上補(bǔ)充畫出400 k6

9、00 k的氣體狀態(tài)變化圖象，如圖所示答案：(1)1.25×105 pa(2)見解析圖10.(2017·安徽六安教研會(huì)質(zhì)檢)如圖所示，在長(zhǎng)為l57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm長(zhǎng)的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33 .現(xiàn)將水銀徐徐注入管中，直到水銀面與管口相平，此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)為多少？接著緩慢對(duì)玻璃管加熱升溫至多少時(shí)，管中剛好只剩下4 cm高的水銀柱？(大氣壓強(qiáng)為p076 cmhg)解析：設(shè)玻璃管的橫截面積為s，初態(tài)時(shí)，管內(nèi)氣體的溫度為t1306 k，體積為v151s cm3，壓強(qiáng)為p1p0h80 cmhg.當(dāng)水銀面與管

10、口相平時(shí)，設(shè)水銀柱高為h，則管內(nèi)氣體的體積為v2(57h)s cm3，壓強(qiáng)為p2p0h(76h)cmhg.由玻意耳定律得，p1v1p2v2，代入數(shù)據(jù)，解得h9 cm，所以p285 cmhg.設(shè)溫度升至t時(shí)，水銀柱剛好高為4 cm，管內(nèi)氣體的體積為v353s cm3，壓強(qiáng)為p3p0h80 cmhg.由蓋呂薩克定律得，代入數(shù)據(jù)，解得t318 k.答案：85 cmhg318 k【b級(jí)提升練】11.(多選)圖示是壓力保溫瓶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，活塞a與液面之間密閉了一定質(zhì)量的氣體假設(shè)封閉氣體為理想氣體且與外界沒有熱交換，則向下壓a的過程中，瓶?jī)?nèi)氣體()a內(nèi)能增大b體積增大c壓強(qiáng)增大d溫度升高e分子間作用力增大解

11、析：acd當(dāng)向下壓活塞a時(shí)，壓力對(duì)氣體做功，氣體與外界又沒有熱交換，由熱力學(xué)第一定律得瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能增大，故a正確；向下壓a的過程中，氣體的體積減小，故b錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的氣體，內(nèi)能增大，溫度升高，體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程c得知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大，故c、d正確；據(jù)題瓶?jī)?nèi)氣體為理想氣體，則氣體分子間的作用力為零，不變，故e錯(cuò)誤12.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體分別在t1、t2溫度下發(fā)生等溫變化，相應(yīng)的兩條等溫線如圖所示，t2對(duì)應(yīng)的圖線上a、b兩點(diǎn)表示氣體的兩個(gè)狀態(tài)，則()a溫度為t1時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能比t2時(shí)大ba到b的過程中，氣體內(nèi)能增加ca到b的過程中，氣體從外界吸收熱量da到b的過程中，氣

12、體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少解析：acd由題圖可知，當(dāng)體積相同時(shí)，有p1>p2.根據(jù)得，t1>t2，故a正確；對(duì)于理想氣體，其內(nèi)能僅由溫度決定，a到b的過程是等溫變化的過程，所以氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，故b錯(cuò)誤；a到b的過程中，氣體的體積增大，對(duì)外做功而內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律：uwq可得，氣體一定從外界吸收熱量，故c正確；a到b的過程中，氣體溫度不變，則分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變，而氣體的體積增大，分子數(shù)密度減小，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，故d正確所以選a、c、d.13.一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

13、始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)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(shí)為止求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p075.0 cmhg.環(huán)境溫度不變解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2p0，長(zhǎng)度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2，長(zhǎng)度為l2.以cmhg為壓強(qiáng)單位由題給條件得p1p0(20.05.00)cmhgl1(20.0)cm由玻意耳定律得p1l1p1l1聯(lián)立式和題給條件得p1144 cmhg依題意p2p

14、1l24.00 cm cmh由玻意耳定律得p2l2p2l2聯(lián)立式和題給條件得h9.42 cm答案：144 cmhg9.42 cm14(2017·全國(guó)卷)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示，玻璃泡m的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管k1和k2.k1長(zhǎng)為l，頂端封閉，k2上端與待測(cè)氣體連通；m下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器r連通開始測(cè)量時(shí)，m與k2相通；逐漸提升r，直到k2中水銀面與k1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入k1，且k1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示設(shè)測(cè)量過程中溫度、與k2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變已知k1和k2的內(nèi)徑均為d，m的容積為v0，水銀的密度為，重力加速度大小為

15、g.求：(1)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；(2)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)解析：(1)水銀面上升至m的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為v，壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p.提升r，直到k2中水銀面與k1頂端等高時(shí)，k1中水銀面比頂端低h；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為v1，則vv0d2lv1d2h由力學(xué)平衡條件得p1pgh整個(gè)過程為等溫過程，由玻意耳定律得pvp1v1聯(lián)立式得p(2)由題意知hl聯(lián)立式有p該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為pmax答案：(1)(2)15如圖所示，內(nèi)壁光滑、長(zhǎng)度均為4l、橫截面積均為s的汽缸a、b，a水平、b豎直固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度

16、為27 、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞c、d的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)原長(zhǎng)3l、勁度系數(shù)k的輕彈簧，一端連接活塞c、另一端固定在位于汽缸a缸口的o點(diǎn)開始活塞d距汽缸b的底部3l.后在d上放一質(zhì)量為m的物體求：(1)穩(wěn)定后活塞d下降的距離；(2)改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞d再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?？解析?1)由于活塞的質(zhì)量不計(jì)，所以初始狀態(tài)汽缸a、b中的氣體壓強(qiáng)都為大氣壓p0，彈簧彈力為零，所以活塞c到汽缸a底部的距離為x1l放上物體穩(wěn)定后汽缸a、b中氣體的壓強(qiáng)都為p1，對(duì)d活塞有p1smgp0s對(duì)活塞c有p1sf1p0sf1為彈簧的彈力，f1kx1x1聯(lián)立以上三式可求得彈簧被壓縮x1此時(shí)活塞c距汽缸底部的距離為x2初態(tài)下氣體的總體積v04ls，末態(tài)總