高二物理知識點精練習復習題22

第十一章第2單元固體、液體和氣體1．如圖11－2－5所示，一向右開口的汽缸放置在水平地面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板．初始時，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板處，現緩慢升高缸內氣體溫度，則如圖11－2－6所示的p－T圖象能正確反應缸內氣體壓強變化情況的是()2．(1)研成粉末后的物體已無法從外形特征和物理性質各向異性上加以判斷時，可以通過________________方法來判斷它是否為晶體．(2)在嚴寒的冬天，房間玻璃上往往會結一層霧，霧珠是在窗玻璃的________________表面．(填“外”或“內”)．(3)密閉容器里液體上方的蒸汽達到飽和后，還有沒有液體分子從液面飛出？為什么這時看起來不再蒸發(fā)？答：___________________________________________________________________3．如圖11－2－7所示，導熱的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定質量的理想氣體封閉在汽缸中(狀態(tài)①)，汽缸的內壁光滑．現用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動一段距離(狀態(tài)②)，在此過程中：(1)如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是()A．每個氣體分子的速率都不變B．氣體分子平均動能不變C．水平外力F逐漸變大D．氣體內能減少E．氣體放熱F．氣體內能不變，卻對外做功，此過程違反熱力學第一定律，不可能實現G．氣體是從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，此過程不違反熱力學第二定律(2)如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強、體積、溫度．氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過程可用圖11－2－8中的哪幾個圖象表示()4．內壁光滑的導熱汽缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉壓強為1.0×105Pa、體積為2.0×10－3m3的理想氣體．現在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮⑵滓瞥鏊?，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃.(大氣壓強為1.0×(1)求汽缸內氣體的最終體積；(2)在圖11－2－9所示的p－V圖上畫出整個過程中汽缸內氣體的狀態(tài)變化．5．一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化．已知VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB＝400K.(1)求氣體在狀態(tài)B時的體積．(2)說明B→C過程壓強變化的微觀原因．(3)設A→B過程氣體吸收熱量為Q1，B→C過程氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小并說明原因．6.某同學在夏天游玩時，看到有一些小昆蟲可以在水面上停留或能跑來跑去而不會沉入水中，尤其是湖水中魚兒戲水時吐出小氣泡的情景，覺得很美，于是畫了一幅魚兒戲水的圖畫如圖11－2－10所示．但旁邊的同學考慮到上層水溫較高和壓強較小的情況，認為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請根據你所掌握的物理知識指出正確的畫法(用簡單的文字表述，不要畫圖)，并指出這樣畫的物理依據．(1)正確的畫法應為：__________________________.(2)物理學依據：____________________________.(3)試分析小昆蟲在水面上不會沉入水中的原因________________________________．7．如圖11－2－11所示，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口．管內有一段水銀柱，右管內氣柱長為39cm，中管內水銀面與管口A之間氣柱長為40cm.先將B端封閉，再將左管豎直插入水銀槽，設整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm.求：(1)穩(wěn)定后右管內的氣體壓強p；(2)左管A端插入水銀槽的深度h.(大氣壓強p0＝76cmHg)8．有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖11－2－12所示．玻璃泡A內封有一定量氣體，與管A相連的B管插在水銀槽中，管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出．設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計．(1)B管刻度線是在1標準大氣壓下制作的(1標準大氣壓相當于76cm水銀柱的壓強)．已知當溫度t＝27℃時的刻度線在x＝16cm問t＝0℃的刻度線在x(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈斢?5cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數仍為27℃9．如圖11－2－13所示，一圓柱形容器豎直放置，通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h.現通過電熱絲給氣體加熱一段時間，結果活塞緩慢上升了h，若這段時間內氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦，求：(1)氣體的壓強；(2)這段時間內氣體的內能增加了多少？(3)這段時間內氣體的溫度升高了多少？`第十一章第2單元固體、液體和氣體【參考答案與詳細解析】1．解析：初始時刻，活塞緊壓小擋板，說明汽缸中的氣體壓強小于外界大氣壓強；在緩慢升高汽缸內氣體溫度時，氣體先做等容變化，溫度升高，壓強增大，當壓強等于大氣壓時活塞離開小擋板，氣體做等壓變化，溫度升高，體積增大，A、D是錯誤的．在p－T圖象中，等容線為通過原點的直線，所以C圖是錯誤的．答案：B2．解析：(1)加熱時，晶體有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，因而可以用加熱時有無確定熔點的實驗來判斷．(2)靠近窗的溫度降低時，飽和汽壓也變小，這時會有部分水蒸氣液化變成水附著在玻璃上，故在內側出現霧珠．(3)還有液體分子從液面飛出，但同時也有氣體分子被碰撞飛回到液體中去，當液體上方的蒸汽達到飽和時，單位時間內逸出液體表面的分子數與回到液體表面的分子數相等而呈動態(tài)平衡即飽和汽．液體不再減少，從宏觀上看好像不再蒸發(fā)了．答案：(1)用加熱時有無確定熔點的實驗(2)內(3)見解析3．解析：(1)溫度不變，分子平均動能不變，分子平均速率不變，由于熱運動頻繁碰撞，不是每個分子的速率都不變，B對，A錯；由玻意耳定律知體積增大，壓強減小，活塞內、外壓強差增大，水平拉力F增大，C對；由溫度不變、體積增大知，氣體內能不變，對外做功，由熱力學第一定律知，氣體一定從外界吸收熱量，D、E、F均錯；題中氣體雖從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，但必須有外力作用于桿并引起氣體的體積增大，因而引起了其他變化，不違反熱力學第二定律，G對．(2)由題意知，從①到②，溫度不變，體積增大，壓強減小，所以只有A、D正確．答案：(1)BCG(2)AD4．解析：(1)在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變，即p0V0＝p1V1解得：p1＝eq\f(V0,V1)p0＝eq\f(2.0×10－3,1.0×10－3)×1.0×105Pa＝2.0×105Pa在緩慢加熱到127℃eq\f(V1,T0)＝eq\f(V2,T2)所以V2＝eq\f(T2,T0)V1＝eq\f(273＋127,273)×1.0×10－3m3≈1.47×10－3m(2)如下圖所示．答案：(1)1.47×10－3m5．解析：(1)設氣體在狀態(tài)B時的體積為VB，由蓋-呂薩克定律得eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)代入數據得VB＝0.4m(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變化(降低)，氣體分子平均動能變化(減小)，導致氣體壓強變化(減小)．(3)Q1大于Q2；因為TA＝TC，故A→B增加的內能與B→C減少的內能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知Q1大于Q2.答案：(1)0.4m3(2)見解析(3)Q1大于Q2，原因見解析6.解析：(1)正確的畫法應為：上面的氣泡體積比下面的氣泡體積要大．(2)物理學依據：由理想氣體狀態(tài)方程得V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1.因為p1＞p2，T2＞T1，所以V2＞V1.(3)由于水的表面張力作用，當昆蟲在水面上時，水的表面向下凹，像張緊的橡皮膜，小昆蟲受到向上的彈力與重力平衡，所以昆蟲可以在水面上停留或能跑來跑去而不會沉入水中．答案：見解析7．解析：(1)設均勻玻璃管的橫截面積為S，插入水銀槽后對右管內氣體，由玻意耳定律得：p0l0S＝p(l0－Δh/2)S所以p＝78cmHg.(2)插入水銀槽后左管內氣體壓強：p′＝p＋ρgΔh＝80cmHg，左管內、外水銀面高度差h1＝eq\f(p′－p0,ρg)＝4cm，對中、左管內氣體有p0lS＝p′l′S，得l′＝38cm，左管插入水銀槽深度h＝l＋Δh/2－l′＋h1＝7cm.答案：(1)78cmHg(2)7cm8．解析：(1)A中氣體為等容過程，有p＝eq\f(T,T1)p1把p1＝76－16＝60(cmHg)，T1＝273＋27＝300(K)，T＝273K代入上式得：p＝eq\f(273,300)×60cmHg＝54.6cmHgx＝(76－54.6)cm＝21.4cm(2)此時A泡內氣體壓強為p′＝p0′－x＝75－16＝59(cmHg)而體積未變，由查理定律：T′＝eq\f(p′,p1)T1＝eq\f(59,60)×300K＝295K＝22℃.答案：(1)21.4cm(2