高考物理一輪復習 第十四章 熱學 課后分級演練36 固體 液體和氣體

1、課后分級演練(三十六) 固體 液體和氣體【a級基礎練】1(多選)對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是()a壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈b保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈c壓強變大時，分子間的平均距離必然變小d壓強變小時，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，當壓強變大時，氣體的溫度不一定變大，分子熱運動也不一定變得劇烈，選項a錯誤；當壓強不變時，氣體的溫度可能變大，分子熱運動也可能變得劇烈，選項b正確；當壓強變大時，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c錯誤；當壓強變小時，氣體的體積可能變小，分子間的平均距離也可能變小，選項d正確2(多選

2、)關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()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，非晶體沒有固定的熔點d單晶體和多晶體的物理性質是各向異性的，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錯誤；晶體的分子排列規(guī)則，且有固定的熔點，非晶體的分子排列不規(guī)則，且沒有固定的熔點，故b、c正確；單晶體的物理性質是各向異性的，多晶體和非晶體的物理性質是各向同性的，故d錯誤3(2017·漳州模擬)下列現(xiàn)象中，不能說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準的球形解析：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準的球形，都是由于表面張力的作用；滴入水中的紅墨水很快散開，是自由擴散的結果，與表面張力無關；故選c.4.(多選)(2017·武漢模擬)固體甲和固體乙在一定壓強下的熔解曲線如圖所示，橫軸表示時間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成分有可能相同e圖線甲中ab段溫度不變

4、，所以甲的內能不變解析：abd晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，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錯誤；固體甲一定是晶體，有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體，則固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故d正確；晶體在熔化時溫度不變，但由于晶體吸收熱量，內能在增大，故e錯誤5.如圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導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、內水柱上升，則外界大氣的變化可能是()a溫度降低，壓強增大b溫度升高，壓強不變c溫度升高，壓強減小d溫度不變，壓強減小解析：a根據(jù)壓強關系，外部氣壓等于內部氣壓加上水柱壓強，即p0pgh，當外界大氣壓強p0增大時，由于玻璃泡內空氣體積、溫度、壓強都不變，所以水柱上升；當外界溫度降低時，由于玻璃泡中的空氣體積v不變，內部氣體壓強p減小，所以也會導致水柱上升因此，選項a正確6(多選)一定質量的理想氣體，現(xiàn)要使它的壓強經(jīng)過狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)的壓強，那么使用下列哪些過程可以實現(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，壓強減小，再將氣體等容降溫，壓強繼續(xù)減小，故a錯將氣體等溫壓縮，壓強增大，再將氣體等容降溫，壓強減小，故b對將氣體等容升溫，壓強增大，再將氣體等溫壓縮，壓強繼續(xù)增大，故c錯將氣體等容降溫，壓強減小，再將氣體等溫壓縮，壓強增大，故d對7.如圖所示，u形汽缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動過程中與汽缸內壁無摩擦初始時，外界大氣壓強為p0，活塞緊壓小擋板現(xiàn)緩慢升高汽缸內氣體的溫度，則下列圖中能反映汽缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度t變化的圖象是()解析：b當緩慢升高汽缸內氣體溫度

7、時，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，缸內氣體的壓強p與汽缸內氣體的熱力學溫度t成正比，在pt圖象中，圖線是過原點的傾斜的直線；當活塞開始離開小擋板時，缸內氣體的壓強等于外界的大氣壓，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·臨沂質檢)如圖所示兩個汽缸質量均為m，內部橫截面積均為s，兩個活塞的質量均為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活塞與汽缸壁間的摩擦，兩個汽缸內分別封閉有一定質量的氣體a、b，大氣壓為p0，求封閉氣體a、b的壓強各多大？解析：題圖甲中選活塞m為研究對象pasp0smg得pap0題圖乙中選汽缸m為

8、研究對象得pbp0.答案：p0p09一定質量的理想氣體經(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時氣體的壓強；(2)在pt圖象上將溫度從400 k升高到600 k的變化過程補充完整解析：(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，對應pt圖可得出：t500 k時，氣體的壓強為1.25×105 pa，由vt圖可知，氣體由500 k600 k做等壓變化，故t600 k時，氣體的壓強仍為1.25×105 pa.(2)在pt圖象上補充畫出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·安徽六安教研會質檢)如圖所示，在長為l57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內，用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm長的理想氣體，管內外氣體的溫度均為33 .現(xiàn)將水銀徐徐注入管中，直到水銀面與管口相平，此時管中氣體的壓強為多少？接著緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時，管中剛好只剩下4 cm高的水銀柱？(大氣壓強為p076 cmhg)解析：設玻璃管的橫截面積為s，初態(tài)時，管內氣體的溫度為t1306 k，體積為v151s cm3，壓強為p1p0h80 cmhg.當水銀面與管

10、口相平時，設水銀柱高為h，則管內氣體的體積為v2(57h)s cm3，壓強為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.設溫度升至t時，水銀柱剛好高為4 cm，管內氣體的體積為v353s cm3，壓強為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級提升練】11.(多選)圖示是壓力保溫瓶的結構簡圖，活塞a與液面之間密閉了一定質量的氣體假設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，瓶內氣體()a內能增大b體積增大c壓強增大d溫度升高e分子間作用力增大解

11、析：acd當向下壓活塞a時，壓力對氣體做功，氣體與外界又沒有熱交換，由熱力學第一定律得瓶內氣體的內能增大，故a正確；向下壓a的過程中，氣體的體積減小，故b錯誤；一定質量的氣體，內能增大，溫度升高，體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程c得知氣體的壓強增大，故c、d正確；據(jù)題瓶內氣體為理想氣體，則氣體分子間的作用力為零，不變，故e錯誤12.(多選)一定質量的理想氣體分別在t1、t2溫度下發(fā)生等溫變化，相應的兩條等溫線如圖所示，t2對應的圖線上a、b兩點表示氣體的兩個狀態(tài)，則()a溫度為t1時氣體分子的平均動能比t2時大ba到b的過程中，氣體內能增加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、體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少解析：acd由題圖可知，當體積相同時，有p1>p2.根據(jù)得，t1>t2，故a正確；對于理想氣體，其內能僅由溫度決定，a到b的過程是等溫變化的過程，所以氣體的溫度不變，內能不變，故b錯誤；a到b的過程中，氣體的體積增大，對外做功而內能不變，由熱力學第一定律：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，則分子運動的劇烈程度不變，而氣體的體積增大，分子數(shù)密度減小，氣體分子單位時間內對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，管內汞柱及空氣柱長度如圖所示用力向下緩慢推活塞，直至管內兩邊汞柱高度相等時為止求此時右側管內氣體的壓強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p075.0 cmhg.環(huán)境溫度不變解析：設初始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2，長度為l2.以cmhg為壓強單位由題給條件得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·全國卷)一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖(a)所示，玻璃泡m的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管k1和k2.k1長為l，頂端封閉，k2上端與待測氣體連通；m下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器r連通開始測量時，m與k2相通；逐漸提升r，直到k2中水銀面與k1頂端等高，此時水銀已進入k1，且k1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示設測量過程中溫度、與k2相通的待測氣體的壓強均保持不變已知k1和k2的內徑均為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)待測氣體的壓強；(2)該儀器能夠測量的最大壓強解析：(1)水銀面上升至m的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為v，壓強等于待測氣體的壓強p.提升r，直到k2中水銀面與k1頂端等高時，k1中水銀面比頂端低h；設此時封閉氣體的壓強為p1，體積為v1，則vv0d2lv1d2h由力學平衡條件得p1pgh整個過程為等溫過程，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該儀器能夠測量的最大壓強為pmax答案：(1)(2)15如圖所示，內壁光滑、長度均為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管相連，整個裝置置于溫度

16、為27 、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞c、d的質量及厚度均忽略不計原長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點開始活塞d距汽缸b的底部3l.后在d上放一質量為m的物體求：(1)穩(wěn)定后活塞d下降的距離；(2)改變汽缸內氣體的溫度使活塞d再回到初位置，則氣體的溫度應變?yōu)槎嗌?？解析?1)由于活塞的質量不計，所以初始狀態(tài)汽缸a、b中的氣體壓強都為大氣壓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中氣體的壓強都為p1，對d活塞有p1smgp0s對活塞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