物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章第節(jié)固體、液體和氣體

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練[基礎(chǔ)鞏固題組]1．（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性B．當(dāng)人們感覺(jué)到悶熱時(shí)，說(shuō)明空氣的相對(duì)濕度較小C．液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏D．草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用解析：選ACD。液晶具有單晶體的特點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；當(dāng)人們感覺(jué)悶熱時(shí)，空氣的相對(duì)濕度較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；液體表面層分子分布較稀疏，故表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)C正確;表面張力有使液體體積變小的趨勢(shì),選項(xiàng)D正確．2．(多選）下列說(shuō)法正確的是(）A．豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的,這是表面張力所致B．相對(duì)濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值C．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體D．壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)E．汽缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少解析：選AE.豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力所致,選項(xiàng)A正確；空氣的相對(duì)濕度等于水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫下水的飽和汽壓的比值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體可能是多晶體，不一定是非晶體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體之間分子距離很大,分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內(nèi)部與容器外之間的壓強(qiáng)差造成的，并非由于分子之間的斥力造成，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；汽缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f（pV，T)＝C可知，壓強(qiáng)不變而體積增大，則氣體的溫度一定升高，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高則分子的平均動(dòng)能增大,分子對(duì)器壁的平均撞擊力增大，則單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少，選項(xiàng)E正確．3．某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量是5.7×10－3m3。往桶內(nèi)倒入4。2×10－3m3A．16次 B．17次C．20次 D．21次解析:選B。設(shè)大氣壓強(qiáng)為p，由玻意耳定律,npV0＋pΔV＝pV,V0＝2。5×10－4m3，ΔV＝5。7×10－3m3－4。2×10－3m3＝1.5×10－3m3,V＝5.7×10－3m3,解得n＝16.8次≈17次，選項(xiàng)B正確．4．(多選）一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行，則氣體體積在()A．a(chǎn)b過(guò)程中不斷增大B．bc過(guò)程中保持不變C．cd過(guò)程中不斷增大D．da過(guò)程中保持不變解析：選AB。首先，因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過(guò)程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A正確；cd是等壓線,溫度降低則體積減小，C錯(cuò)誤;連接aO交cd于e,如圖所示,則ae是等容線，即Va＝Ve，因?yàn)閂d＜Ve,所以Vd＜Va，da過(guò)程中體積不是保持不變，D錯(cuò)誤．5．已知湖水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為17℃，大氣壓強(qiáng)為1。0×105Pa.當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí)，其體積約為原來(lái)的（取g＝10m/s2,ρ水＝1.0×103kg/mA．2。8倍 B．8.5倍C．3.1倍 D．2。1倍解析:選C。一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為10m高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以氣泡在湖底的壓強(qiáng)p1約為3.0×105Pa,由理想氣體狀態(tài)方程得，eq\f（p1V1，T1）＝eq\f(p2V2,T2），而T1＝（4＋273）K＝277K，T2＝(17＋273）K＝290K，溫度基本不變，壓強(qiáng)減小為原來(lái)的eq\f（1,3)，體積擴(kuò)大為原來(lái)的3倍左右，C項(xiàng)正確．6．如圖所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過(guò)絕熱活塞封閉著一定量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S,與容器底部相距h?，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體的溫度為T1時(shí)活塞上升了h。已知大氣壓強(qiáng)為p0.重力加速度為g，不計(jì)活塞與汽缸間摩擦．（1）求溫度為T1時(shí)氣體的壓強(qiáng)；（2）現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時(shí)，活塞恰好回到原來(lái)位置，求此時(shí)氣體的溫度．解析：(1)設(shè)氣體壓強(qiáng)為p1，由活塞平衡知p1S＝mg＋p0S，解得p1＝eq\f(mg,S）＋p0。（2)設(shè)溫度為T1時(shí)氣體為初態(tài)，回到原位置時(shí)為末態(tài)，則有初態(tài)：壓強(qiáng)p1＝eq\f(mg,S)＋p0，溫度T1，體積V1＝2hS。末態(tài):壓強(qiáng)p2＝eq\f(m＋m0g，S)＋p0，溫度T2,體積V2＝hS.由理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(p1V1,T1）＝eq\f(p2V2，T2)，代入初、末狀態(tài)參量解得T2＝eq\f（m＋m0g＋p0S,2mg＋p0S)T1.答案：(1）eq\f(mg，S)＋p0(2)eq\f（m＋m0g＋p0S,2mg＋p0S)T1［綜合應(yīng)用題組］7．如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置,橫截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)），溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K時(shí)，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上移了4cm。g取10m/s2。求活塞的質(zhì)量和物體A的體積．解析：設(shè)物體A的體積為ΔV，T1＝300K，p1＝1.0×105Pa,V1＝60×40cm3－ΔV，T2＝330K，p2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1（1.0×105＋\f(mg，40×10－4)））Pa，V2＝V1,T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40cm3－ΔV.由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程，則eq\f(p1,T1）＝eq\f（p2，T2)，代入數(shù)據(jù)得m＝4kg。由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程,則eq\f(V2，T2）＝eq\f(V3,T3），代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640cm3。答案：4kg640cm38．如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l＝10。0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝3.0cm.現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10。0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉．已知大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg。(1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度．(2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度．解析：(1)以cmHg為壓強(qiáng)單位．設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10。0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律得pl＝p1l1①由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h②打開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0,而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止．由力學(xué)平衡條件有p1＝p0－h(huán)1③聯(lián)立①②③式,并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12。0cm④(2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得pl＝p2l2由力學(xué)平衡條件有p2＝p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題給數(shù)據(jù)得l2＝10。4cm⑦設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為Δh,依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得Δh＝13.2cm⑨答案：(1）12。0cm（2）13.2cm9．如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸固定不動(dòng)，內(nèi)壁光滑，下端與大氣相連，A、B兩活塞的面積分別為SA＝20cm2、SB＝10cm2,它們通過(guò)一條細(xì)繩連接，活塞B又與另一條細(xì)繩連接，繩子跨過(guò)兩個(gè)光滑定滑輪與重物C連接．已知A、B兩活塞的質(zhì)量分別為mA＝2mB＝1kg，當(dāng)活塞靜止時(shí)，汽缸中理想氣體壓強(qiáng)p1＝1.2×105Pa，溫度T1＝800K，活塞A距地面的高度為L(zhǎng)＝10cm，上、下汽缸內(nèi)氣體的長(zhǎng)度分別為2L、L，大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105Pa,上汽缸足夠長(zhǎng),重力加速度g＝10m/s2(1)求重物C的質(zhì)量M；（2）緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度直至210K,請(qǐng)?jiān)趐－V圖上畫出缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖線,并計(jì)算出拐點(diǎn)處氣體的溫度及最終活塞B離地的高度．解析：（1）設(shè)活塞A、B間的細(xì)繩張力為T,則對(duì)活塞A、B受力分析有p1SA＋mAg＝p0SA＋Tp0SB＋mBg＋T＝p1SB＋Mg聯(lián)立解得M＝3.5kg。（2）剛開(kāi)始降溫時(shí)汽缸內(nèi)氣體做等壓變化,活塞A、B均向上緩慢運(yùn)動(dòng)，直到A不能再上升，設(shè)此時(shí)氣體溫度為T2，則由蓋-呂薩克定律有eq\f（LSA＋2LSB，T1)＝eq\f（3LSB，T2)解得T2＝600K＞210K此后氣體再降溫時(shí),A、B間細(xì)繩張力逐漸減小至零，氣體做等容變化．設(shè)細(xì)繩張力為零時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p2，溫度為T3，則此時(shí)對(duì)活塞B受力分析有Mg＋p2SB＝p0SB＋mBg解得p2＝7×104P