物理選擇性必修第三冊(配人教版)第二章進(jìn)階突破

第二章進(jìn)階突破1．關(guān)于固體、液體、氣體和物態(tài)變化，下列說法中正確的是()A．晶體一定具有各向異性的特征B．一定質(zhì)量的某種理想氣體狀態(tài)改變時(shí)，內(nèi)能不一定改變C．0℃的鐵和0D．液體表面張力是液體內(nèi)部分子間的相互作用【答案】B【解析】單晶體有各向異性的特征，多晶體有各向同性，A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)改變時(shí)，只要能保持溫度不變，則其內(nèi)能不變，B正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，0℃的鐵和02．關(guān)于液晶和液體表面張力，下列說法中正確的是()A．液晶是液體和晶體的混合物B．液晶既具有流動(dòng)性，又具有各向異性的光學(xué)性質(zhì)C．水黽能夠停在水面上，是由于它受到水的浮力大于其重力的緣故D．小草上的露珠呈球形，是由于液體表面張力使其表面積具有擴(kuò)張到最大趨勢的緣故【答案】B【解析】液晶并不是指液體和晶體的混合物，是一種特殊的物質(zhì)，液晶既像液體一樣可以流動(dòng)，又具有晶體各向異性的特性，所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，A錯(cuò)誤，B正確；水黽能夠停在水面上，是由于它受到水面的表面張力的作用，沒有受到浮力，C錯(cuò)誤；小草上的露珠呈球形，是由于液體表面張力使其表面積具有縮小到最小的趨勢的緣故，D錯(cuò)誤．3．關(guān)于液體，下列說法正確的是()A．小液滴成球狀，說明液體有一定形狀和體積B．液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近固體C．液面為凸形時(shí)表面張力使表面收縮，液面為凹形時(shí)表面張力使表面伸張D．硬幣能浮在水面上是因?yàn)樗芨×Υ笥谥亓Α敬鸢浮緽【解析】小液滴成球狀，這是由于表面張力的緣故，故A錯(cuò)誤；液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近固體，故B正確；浸潤液體情況下容器壁對液體的吸引力較強(qiáng)，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，故浸潤液體呈凹液面，不浸潤液體呈凸液面，故C錯(cuò)誤；硬幣能浮在水面上是因?yàn)楸砻鎻埩Φ木壒?，故D錯(cuò)誤．4．如圖所示，a、b表示兩部分氣體的等壓線，根據(jù)圖中所給條件可知，當(dāng)t＝273℃，氣體a的體積比氣體bA．0.1mC．0.3m【答案】D【解析】在0℃到273℃的溫度區(qū)間上應(yīng)用蓋-呂薩克定律分別研究氣體a和b可得到方程eq\f(Va,273＋273)＝eq\f(0.3,273)，eq\f(Vb,273＋273)＝eq\f(0.1,273)，解得Va＝0.6m3，Vb＝0.2m3，ΔV＝Va－Vb＝0.4m35．容積為20L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)為150atm，打開鋼瓶的閥門讓氧氣同時(shí)分裝到容積為5L的小瓶中，若小瓶原來是真空的，小瓶中充氣后壓強(qiáng)為10atm，分裝過程中無漏氣，A．4瓶 B．50瓶C．56瓶 D．60瓶【答案】C【解析】根據(jù)玻意耳定律p0V0＝p′(V0＋nV1)，所以n＝eq\f(p0V0－p′V0,V1p′)＝eq\f(150×20－10×20,5×10)＝56.故選C.6．汽車未裝載貨物時(shí)，某個(gè)輪胎內(nèi)氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0.裝載貨物后，該輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增加Δp.若輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，其質(zhì)量、溫度在裝載貨物前后均不變，則裝載貨物前后此輪胎內(nèi)氣體體積的減少量為()A．eq\f(ΔpV0,p0＋Δp) B．eq\f(p0＋ΔpV0,Δp)C.eq\f(p0－ΔpV0,Δp) D．eq\f(ΔpV0,p0－Δp)【答案】A【解析】對于輪胎內(nèi)氣體，設(shè)裝載貨物后其體積為V，根據(jù)玻意耳定律得p0V0＝(p0＋Δp)V，得V＝eq\f(p0V0,p0＋Δp).所以裝載貨物前后此輪胎內(nèi)氣體體積的變化量為ΔV＝V－V0＝eq\f(p0V0,p0＋Δp)－V0；計(jì)算得出ΔV＝－eq\f(ΔpV0,p0＋Δp).裝載貨物前后此輪胎內(nèi)氣體體積的減少量為eq\f(ΔpV0,p0＋Δp)，A正確．7．(多選)下列說法正確的是()A．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)B．脫脂棉脫脂的目的在于使它從不被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥液C．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體D．在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因?yàn)橐后w表面張力的作用【答案】ABD【解析】在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)，A正確；脫脂棉脫脂的目的在于使它從不被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥液，B正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片的物理性質(zhì)具有各向異性，云母片是單晶體，C錯(cuò)誤；在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因?yàn)橐后w表面張力的作用，D正確．8．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其p－eq\f(1,V)圖線如圖所示，變化順序?yàn)閍→b→c→d→a，圖中ab段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與eq\f(1,V)軸垂直．則()A．a(chǎn)→b，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大B．b→c，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小C．c→d，壓強(qiáng)不變、溫度降低、體積減小D．d→a，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變【答案】AC【解析】由圖像可知，a→b過程，氣體壓強(qiáng)減小而體積增大，氣體的壓強(qiáng)與體積倒數(shù)成正比，則壓強(qiáng)與體積成反比，氣體發(fā)生的是等溫變化，故A正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知eq\f(p,\f(1,V))＝CT，由題圖可知，連接Ob的直線的斜率小，所以b對應(yīng)的溫度低，b→c過程溫度升高，由圖像可知，同時(shí)壓強(qiáng)增大，且體積也增大，故B錯(cuò)誤；由圖像可知，c→d過程，氣體壓強(qiáng)p不變而體積V變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知?dú)怏w溫度降低，故C正確；由圖像可知，d→a過程，氣體體積V不變，壓強(qiáng)p變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體溫度降低，故D錯(cuò)誤．9．(多選)下列四幅圖中，四個(gè)兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開，按圖中標(biāo)明的條件，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，水銀柱處于靜止?fàn)顟B(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(dòng)的是()【答案】CD【解析】假設(shè)升溫后，水銀柱不動(dòng)，則兩邊壓強(qiáng)都要增加，由查理定律有，壓強(qiáng)的增加量Δp＝eq\f(pΔT,T)，而管內(nèi)兩端原壓強(qiáng)相同，ΔT相同，所以Δp∞eq\f(1,T)，即T高，Δp小，也就可以確定水銀柱應(yīng)向溫度高的方向移動(dòng)，故C、D正確．10．(多選)用一導(dǎo)熱、可自由滑動(dòng)的輕隔板(重力不計(jì))把一圓柱形容器分隔成A、B兩部分，如圖所示，A、B中分別封閉有質(zhì)量相等的氮?dú)夂脱鯕?，且均可看成理想氣體，則當(dāng)兩氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)()A．內(nèi)能相等 B．分子的平均動(dòng)能相等C．氣體的壓強(qiáng)相等 D．分子數(shù)相等【答案】BC【解析】兩氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，A、B兩部分的溫度相同，壓強(qiáng)相等．由于溫度相同，所以分子的平均動(dòng)能相同，B、C正確．氣體的質(zhì)量相同，但摩爾質(zhì)量不同，所以分子數(shù)不同，其分子平均動(dòng)能的總和不同，內(nèi)能也就不同，A、D錯(cuò)誤．11．如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm.若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同．已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg(1)求細(xì)管的長度；(2)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度．解：(1)設(shè)細(xì)管的長度為l，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為V1，壓強(qiáng)為p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1， ①由力的平衡條件有p＝p0＋ρgh， ②p1＝p0－ρgh， ③式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)．由題意有V＝S(l－h(huán)1－h(huán))， ④V1＝S(l－h(huán))， ⑤由①②③④⑤式和題給條件得L＝41cm.(2)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋-呂薩克定律有eq\f(V,T0)＝eq\f(V1,T)， ⑦由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T＝312K． ⑧12．如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑．整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)猓胶鈺r(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p.現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：(1)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積．解：(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10－p)·2S＝(p0－p)·S， ①得p10＝eq\f(1,2)(p0＋p)．