最新高三物理高考總復習高中物理選修33第八、九章固體、液體、氣體和物態(tài)變化(2份)-課時作業(yè)(四十六)

PAGEPAGE課時作業(yè)(四十六)固體、液體、氣體1．一導熱性能良好開口向下的氣缸，氣缸固定不動，缸內活塞可無摩擦地自由滑動且不漏氣，封有一定質量的氣體．活塞下掛一個小沙桶，桶中裝滿沙子時，活塞恰好靜止，如下圖．現在沙桶的底部鉆一個小孔，使沙子緩慢流出，當外部環(huán)境溫度保持不變時，在沙子流出的過程中有以下說法()第1題圖①缸內氣體的壓強增大②缸內氣體向外界放熱③缸內氣體分子的平均動能增大④缸內氣體的分子勢能增大以上說法中正確的是A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④2．如圖是表示一定質量的理想氣體的狀態(tài)變化過程圖象，變化過程如圖中箭頭所示，那么以下說法中，正確的是()第2題圖A．ab過程中氣體的內能增加，密度不變B．bc過程中氣體內能增大，氣體對外做功C．cd過程中分子的平均動能不變，對外放熱D．da過程中，氣體內能增加，密度不變3．一定質量的理想氣體經歷了A→B→C的三個變化過程，其壓強隨攝氏溫度變化的p－t圖如下圖，A、B、C三個狀態(tài)時氣體的體積分別為VA、VB、VC，那么通過圖像可以判斷它們的大小關系是()第3題圖A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VCC．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC4．用隔板將一容器隔成A和B兩局部，A中盛有一定量的氣體，B為真空(如圖①所示)，現把隔板抽去，A中的氣體將自動充滿整個容器(如圖②所示)，這個過程稱為氣體的自由膨脹．那么關于氣體的自由膨脹以下說法中正確的是()第4題圖A．在自由膨脹過程中，所有氣體分子的運動方向相同B．在自由膨脹過程中，只要把握好隔板插入的時機，全部氣體就能到達B局部C．氣體充滿整個容器后，只要時間足夠長，還能全部自動回到A局部D．氣體充滿整個容器后，B局部中的某些氣體分子有可能再回到A局部5．如下圖，一開口向右的氣缸固定在水平地面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，氣缸中間位置有一擋板，第5題圖外界大氣壓為P0.初始時，活塞緊壓擋板處?，F緩慢升高缸內氣體溫度，那么圖中能正確反響缸內氣體壓強變化情況的P-T圖象是()ABCD第6題圖6．如下圖，在一只燒瓶口插入一細玻璃管，管的另一端與一水銀壓強計相通，燒瓶中封閉著一定質量的理想氣體，開始氣壓計的U形軟管的兩水銀面一樣高．改變燒瓶中氣體的溫度，那么下面操作中正確的是()A．為使氣體保持等壓，將瓶浸入熱水中時，應向下移動A管B．為使氣體保持等壓，將瓶浸入冰水中時，應向下移動A管C．為使氣體保持等容，將瓶浸入熱水中時，應向上移動A管D．為使氣體保持等容，將瓶浸入冰水中時，應向上移動A管7.如下圖，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內自由移動，缸壁導熱性良好，使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，那么以下結論中正確的是()第7題圖A．假設外界大氣壓增大，那么彈簧將壓縮一些B．假設外界大氣壓增大，那么氣缸的上底面距地面的高度將增大C．假設氣溫升高，那么活塞距地面的高度將減小D．假設氣溫升高，那么氣缸的上底面距地面的高度將增大第8題圖8．如下圖，固定的豎直圓筒由上段細筒和下段粗筒組成，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質光滑活塞間封有空氣，活塞A上方有水銀．用外力向上托住活塞B，使之處于靜止狀態(tài)，活塞A上方的水銀面與粗筒上端相平，當時氣體溫度為23℃水銀深H＝10cm，氣柱長L＝20cm，大氣壓強P0＝75cmHg.現保持溫度不變，使活塞B緩慢上移，直到水銀的一半被推入細筒中，(1)此時筒內氣體的壓強為多少？(2)活塞B向上移動的距離？(3)此時保持活塞B位置不變，改變氣體溫度，讓A上方的水銀剛好全部進入細筒內，那么氣體的溫度是多少？第9題圖9．如下圖，豎直放置的均勻細U型試管，左側管長Loa＝30cm，右管足夠長且管口開口，初始時左管內被水銀封閉的空氣柱長20cm，氣體溫度為27℃，左右兩管水銀面等高，大氣壓強為P0＝75cmHg.(1)現對左側封閉氣體加熱，直至兩側水銀面形成10cm長的高度差．那么此時氣體的溫度為多少攝氏度？(2)保持此時溫度不變，從右側管口緩慢參加水銀那么至少參加多少長度的水銀，可以使得左側管內氣體恢復最初的長度？10．如圖，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經等容過程變化到狀態(tài)B，此過程中氣體吸收的熱量Q＝6.0×102J，求：第10題圖①該氣體在狀態(tài)A時的壓強；②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中內能的增量。11．如下圖，一彈簧豎直懸掛氣缸的活塞，使氣缸懸空靜止，活塞與氣缸間無摩擦，缸壁導熱性能良好．氣缸重為G，活塞截面積為S，外界大氣壓強為P0，環(huán)境溫度為T，活塞與筒底間的距離為d，當溫度升高ΔT時，求：第11題圖(1)活塞與筒底間的距離變化量；(2)此過程中氣體對外做的功．12．一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如下圖．該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃那么：第12題圖(1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃？(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？課時作業(yè)(四十六)固體、液體、氣體1.B【解析】對活塞分析p內S＋m沙g＝p外S由于m沙減小p外不變，所以p內增加①對，活塞上升對氣體做功．缺內氣體溫度上升向外散熱②對，由ρ＝eq\f(CT,V)由于恒溫T不變，所以平均動能不變③錯，由V減小，分子間引力做正功，所以其分子勢能減小④錯，應選B.2.AB【解析】由p＝eq\f(CT,V)和圖示可知氣體體積在a、b過程中不變，溫度、壓強升高應是吸熱內能增加，所以A對；壓強不變溫度升高，體積應變大，吸熱的同時對外做功．但其自己溫度升高，吸熱吸收的能量大于對外做的功，B對；溫度不變，壓強降低，體積增大，故為對外做功C錯；壓強不變溫度降低，體積減小，D錯；應選AB.3.D【解析】設A→B對應圖象的斜率為k，那么pA＝ktA，pB＝ktB，根據理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(PAVA,TA)＝eq\f(PBVB,TB)即eq\f(ktAVA,273.15＋tA)＝eq\f(ktBVB,273.15＋tB)，所以eq\f(VA,VB)＝eq\f(〔273.15＋tA〕tB,〔273.15＋tB〕tA)＝eq\f(273.15tB＋tAtB,273.15tA＋tBtA)>1，其中用到了tB>tA，故VA>VB；B→C的過程是等溫變化，滿足pBVB＝pC>pB，所以VB>VC.此題答案為D.4.D【解析】氣體分子在永不停息地做無規(guī)那么運動，在自由膨脹過程中也不例外，選項A錯誤；在自由膨脹過程中，氣體分子將充滿所能到達的空間，即整個人容器，選項B錯誤；熱力學第二定律指出具有大量分子參與的宏觀過程都具有方向性，所以選項C錯誤；氣體充滿整個容器后，氣體分子朝各個方向運動的時機均等，所以B局部中的某些氣體分子有可能再回到A局部，選項D正確．此題答案為D.5.C【解析】活塞初始緊壓擋板處，所以氣缸內氣體初始壓強小于p0，升高溫度，氣缸內氣體先做等容變化．當壓強等于p0時，與大氣壓相等氣體做等壓變化．活塞向右移動．由此可判斷C正確，應選C.6.AC【解析】由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，為使氣體保持等壓，溫度升高氣體體積要變大，溫度降低氣體體積應減小，故A對，B錯；假設使氣體體積保持不變，溫度升高氣體壓強要變大，溫度降低氣體壓強要變小，C對，D錯；應選AC.7.D【解析】選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，假設外界大氣壓增大，那么彈簧長度不發(fā)生變化，故A錯誤．選擇氣缸內為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內氣體向上的壓力P1S，物體受三力平衡：G＋PS＝P1S，假設外界大氣壓P增大，P1一定增大，根據理想氣體的等溫變化PV＝C(常數)，當壓強增大時，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯誤．選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，當氣溫升高時，那么彈簧長度不發(fā)生變化，那么活塞距地面的高度不變，故C錯誤．假設氣溫升高，缸內氣體做等壓變化，根據：V1/T1＝C，當溫度升高時，氣體體積增大，氣缸上升，那么氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D正確．應選D.8.(1)100cmHg(2)8cm(3)167.5℃【解析】p1＝p0＋h＝85cmHgV1＝S20T1＝296K(1)氣筒內壓強p2＝p0＋h2＝100cmHg(2)p1V1＝p2V2V2＝S17cm話塞B向上移動距離x＝8cm(3)p3＝p0＋h3＝115cmHgV3＝S17＋5＝22Seq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)T3＝eq\f(p3V3T1,p1V1)＝eq\f(115×22S×296,85×20S)T3＝440.5K，氣體溫度t＝167.5℃.9.(1)152℃(2)31.25cm【解析】(1)p2＝p0＋pgh＝85cmHgL2＝L1＋h/2＝25cm從狀態(tài)1到狀態(tài)2由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)代入數據eq\f(75×20,300)＝eq\f(85×25,T2)得T2＝425K即t2＝152℃(2)設參加水銀長度為x，那么p3＝p0＋px＝(75＋x)cmHg從狀態(tài)1到狀態(tài)3經歷等容過程.eq\f(p1,T1)＝eq\f(p3,T3)T3＝T2＝425K代入數據eq\f(75,300)＝eq\f(75＋x,425)得x＝31.25cm.×105Pa6×102J【解析】①eq\f(pA,pB)＝eq\f(TA,TB)所以pA＝eq\f(pBTA,TB)＝eq\f(1.2×105Pa×4.0×102K,6.0×102K)＝0.8×105Pa.②等容變化，所以W＝0，故ΔU＝W＋Q＝0＋6.2×102J＝6.2×102J.11.(1)Δd＝eq\f(dΔT,T)(2)(p0S－G)eq\f(dΔT,T)【解析】①此過程是等壓變化：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)＝eq\f(ΔV,ΔT).eq\f(dS,T)＝eq\f(ΔdS,ΔT)，所以Δd＝eq\f(dΔT,T)②氣體壓強p1＝p0－eq\f(G,S)所以W＝pSΔd＝(p0S－G)eq\f(dΔT,