高中物理-第二章-固體-液體和氣體(含解析)

點囤市安撫陽光實驗學(xué)?！救谭铰浴扛咧形锢淼诙鹿腆w液體和氣體3-3一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題4分，共24分，每小題只有一個選項正確)1.如圖所示，布滿了肥皂膜的金屬框架上有一質(zhì)量不計的一段棉線.將該金屬框架棉線以下的肥皂膜刺破，則棉線將是如圖中的()2.如圖所示，一豎直放置開口向上的均勻玻璃管內(nèi)用水銀柱封有一質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，水銀與玻璃管間摩擦力不計，當玻璃管與水銀柱一起自由落下時，被封閉氣體的壓強(假設(shè)大氣壓強為p0)()A.p0+ρghB.p0-ρghC.p0D.ρgh3.如圖所示，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(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性良好，使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是()A.若外界大氣壓增大，則彈簧將收縮一些B.若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C.若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小D.若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大4.(2012·高二檢測)如圖所示，c、d表示一質(zhì)量的某種氣體的兩個狀態(tài)，則關(guān)于c、d兩狀態(tài)的下列說法中正確的是()A.壓強pd>pcB.溫度Td>TcC.體積Vd>VcD.d狀態(tài)時分子運動劇烈，分子密集程度大5.(2012·高二檢測)鋼瓶中裝有一質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽取鋼瓶中的氣體，第一種方法是用小抽氣機，每次抽出1L氣體，共抽取兩次，第二種方法是用大抽氣機，一次抽取2L氣體.假設(shè)抽氣過程始終保持溫度不變，這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較多的是()A.第一種抽法B.第二種抽法C.兩種抽法抽出氣體質(zhì)量一樣多D.無法判斷6.對一質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始按下列順序變化，先壓降溫，再溫膨脹，最后容升溫回到狀態(tài)A，圖中曲線為雙曲線，能正確表示這一過程的是()二、雙項選擇題(本大題共6小題，每小題5分，共30分，每小題有兩個選項正確)7.(2011·高考)關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是()A.當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一較大B.當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一較小C.空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示D.空氣的相對濕度義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比8.關(guān)于晶體與非晶體，以下說法正確的是()A.晶體都有確的熔點B.晶體的物理性質(zhì)都是各向同性的C.溫度升高，分子的平均動能增大D.非晶體都具有規(guī)則的外形9.(2012·沈二檢測)一質(zhì)量的理想氣體被容升溫時，壓強增大，從微觀來分析是因為()A.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力加大B.器壁單位面積上在單位時間內(nèi)受到分子碰撞次數(shù)增多C.氣體分子數(shù)增加D.氣體分子數(shù)密度增大10.如圖所示，一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中，內(nèi)封有一質(zhì)量的氣體，管內(nèi)水銀面低于管外.在溫度不變時，將玻璃管稍向下插入一些，下列說法正確的是()A.玻璃管內(nèi)氣體體積減小B.玻璃管內(nèi)氣體體積增大C.管內(nèi)外水銀面高度差減小D.管內(nèi)外水銀面高度差增大11.(2012·高二檢測)一質(zhì)量的理想氣體處于某一初狀態(tài)，現(xiàn)要使它的溫度經(jīng)過狀態(tài)變化后回到初始的溫度，用下列哪些過程可能實現(xiàn)()A.先壓膨脹，再容減小壓強B.先壓減小體積，再容減小壓強C.先容增大壓強，再壓增大體積D.先容減小壓強，再壓增大體積12.如圖所示,四個兩端封閉、粗細均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開,按圖中標明的條件,當玻璃管水平放置時,水銀柱處于靜止狀態(tài).如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度,則水銀柱向左移動的是()三、計算題(本大題共4小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13.(8分)容積為2L的燒瓶，在壓強為1.0×105Pa時，用塞子塞住，此時溫度為27℃，當把它加熱到12714.(10分)(2012·高二檢測)某個容器的容積是10升，所裝氣體的壓強是20×105Pa.若溫度保持不變,打開閥門，求：容器中剩余氣體是原來的百分之幾？(設(shè)大氣壓為1.0×105Pa)15.(12分)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)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(xiàn)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?，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃.(大氣壓強為1.0×(1)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；(2)在如圖所示的p-V圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化.16.(16分)(2011·高考)如圖，容積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣.容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟管相連.氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為ρ，大氣壓強為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變.求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強p1.答案解析1.【解析】選D.液體受表面張力作用使液體表面收縮到最小的趨勢，故選項D正確.2.【解析】選C.選水銀柱為研究對象，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，由牛頓第二律列方程得：mg+p0S-pS=mg,可得p=p0，C項正確.3.【解析】選D.氣體的狀態(tài)變化不影響彈簧的彈力大小，仍為活塞與氣缸的重力之和，故彈簧長度不變，活塞距地面的高度不變，故A、C項錯誤.若外界大氣壓增大，氣體的溫度不變，壓強增大，體積減小，氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯；若氣溫升高，氣體的壓強不變，體積增大.氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D項正確.4.【解析】選A.由圖象可直觀看出pd>pc、Td<Tc，A對、B錯；c→d，溫度降低平均動能減小，分子運動劇烈程度減小，體積減小，即Vc>Vd，分子密集程度增大，C、D錯.5.【解析】選A.第一種抽法：設(shè)初狀態(tài)氣體壓強為p0，第n次抽出氣體后壓強為pn，對氣體狀態(tài)變化用玻意耳律，則：第一次抽氣p0V=p1(V+1)p1=p0·,第二次抽氣p1V=p2(V+1)p2=p1·=p02即兩次抽完后：p=p0·第二種抽法：p0V=p′(V+2)p′=p0·=p0·>p由此可知第一種抽法抽出氣體后，剩余氣體的壓強小，即抽出氣體的質(zhì)量多，A項正確.6.【解析】選A.根據(jù)氣體狀態(tài)變化的圖象特點分析知B圖中，C→A過程非容升溫；C圖中A→B為容降溫，B→C為溫升壓、壓縮，C→A為壓升溫；D圖中A→B為壓升溫，B→C為容降溫，C→A為溫壓縮，只有A圖中，A→B為壓降溫，B→C為溫膨脹，C→A為容升溫過程，故選A.7.【解析】選B、C.人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一較大；人們感到干燥時，空氣的相對濕度一較小，故A錯B對；空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示，C對；空氣的相對濕度義為空氣中所含水蒸氣的壓強與相同溫度時水的飽和蒸汽壓之比，故D項錯.8.【解析】選A、C.晶體都有確的熔點，非晶體則沒有確的熔點和形狀，故A對D錯；單晶體的物理性質(zhì)是各向異性，故B錯；溫度升高，物體分子的平均動能增大，故C對.【變式備選】在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸薄片上蠟的一點，蠟熔化的范圍如圖(a)所示.而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖(b)所示，則()A.甲、乙是非晶體，丙是晶體B.甲、丙是晶體，乙是非晶體C.甲、丙是非晶體，乙是晶體D.甲是非晶體，乙是多晶體，丙是單晶體【解析】選B.由圖(a)知，甲、乙各向同性，丙各向異性；由圖(b)知，甲、丙有固熔點，乙沒有固熔點.所以甲是多晶體，乙是非晶體，丙是單晶體.9.【解析】選A、B.理想氣體被容升溫，因溫度升高，所以分子的平均動能變大，該氣體分子的平均速率變大；而氣體的體積不變，分子數(shù)密度不變，所以單位時間內(nèi)器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)增多，故選項A、B正確，C、D錯誤.10.【解析】選A、D.先假設(shè)氣體體積不變，管內(nèi)氣體壓強p=p0+ph得壓強增大體積減小，故假設(shè)不成立，氣體體積減小；再假設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差不變，將玻璃管稍向下插入一些，氣體的體積減小，壓強變大，故假設(shè)不成立，管內(nèi)外水銀面高度差增大；再綜合pV=恒量得(p0+ph)l·S=恒量，ph和l只有一個變大，另一個變小才能保證(p0+ph)l·S=恒量，故A、D項正確.【變式備選】如圖，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為h.若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則()A.h、l均變大B.h、l均變小C.h變大、l變小D.h變小、l變大【解析】選A.由玻意耳律pV=恒量得(p0-ph)·l=恒量.ph和l只有同時變大或同時變小才能保證(p0-ph)·l=恒量，又由題意可得玻璃管向上提起一段距離，故只能l和h同時變大，A項正確.11.【解析】選A、D.此題若用狀態(tài)方程來分析，既繁瑣又易出錯，若用p-T圖象來討論，則一目了然.設(shè)氣體的初狀態(tài)為A，中間狀態(tài)為B，末狀態(tài)為C.根據(jù)上面四種狀態(tài)變化過程分別畫出它們的p-T圖象，如圖中A、B、C、D所示.由于B圖中氣體溫度始終減小，故不能實現(xiàn).C圖中氣體溫度始終升高，也不能實現(xiàn).而A、D兩圖中，根據(jù)變化趨勢，TA和TC有相同的可能，故A、D正確.12.【解析】選C、D.假設(shè)升溫后,水銀柱不動,則壓強要增加,由查理律有,壓強的增加量Δp=,而各管原來p相同,所以Δp∝,即T高,Δp小,也就可以確水銀柱向溫度高的方向移動,故C、D項正確.13.【解析】選瓶中氣體為研究對象，初態(tài)：p1=1.0×105Pa，T1=273+27=300(K)(2分)末態(tài)：p2,T2=273+127=400(K)(2分)由查理律可得：=1.33×105Pa(4分)答案：1.33×105Pa14.【解析】如圖所示，選打開閥門前容器中的氣體為研究對象，那么，打開閥門以后就有一氣體流入大氣.在同一個問題中被研究的氣體是不能變的，為此我們必須想象流入大氣的那一并沒有散失(假想仍在一個有限的區(qū)間).設(shè)氣體原來的壓強和體積分別為p1、V1，后來的壓強和體積分別為p2、V2.顯然，原來氣體的壓強p1是20×105Pa，后來因為閥門被打開，容器中氣體的壓強p2于大氣壓(1.0×105Pa).該指出的是，此時V1就是容器的容積，也是剩余在容器中氣體的體積；V2是容器打開閥門后容器中剩余氣體與流入大氣的那氣體的總體積，也就是原來氣體的總量.容器中剩余氣體占原來氣體的百分比可以用表示.(4分)因為溫度保持不變，根據(jù)玻意耳律有：(3分)解得(3分)答案：5%15.【解析】(1)在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變，根據(jù)玻意耳律有，p0V0=p1V1(2分)解得p1=p0==2.0×105Pa(3分)在緩慢加熱到127℃的過程中壓強保持不變,根據(jù)蓋·.(2分)解得≈1.47×10-3m3(2)如圖所示.(2分)答案：(1)1.47×10-3m3【總結(jié)提升】如何解決氣缸活塞類問題氣缸活塞類問題是熱學(xué)典型的物理綜合題.它需要考查氣體、氣缸和活塞多個研究對象，涉及熱學(xué)、力學(xué)物理知識.其解題的一般思路是：(1)認真審清題意，確研究對象.(2)分析清楚題目所述的物理過程，對熱學(xué)研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程，依據(jù)氣體律列出方程；對力學(xué)研究對象要正確進行受力分析，依據(jù)力學(xué)規(guī)律列出方程.(3)注意挖掘隱含條件，列出輔助方程.(4)多個方程聯(lián)立求解，并檢驗得到的結(jié)果.16.【解題指南】解答本題時，首先要意識到這是兩氣體相互關(guān)聯(lián)的問題，這兩氣體要分別利用