高考物理一轮复习 第十四章 热学 课后分级演练36 固体 液体和气体

1、课后分级演练(三十六) 固体 液体和气体【a级基础练】1(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()a压强变大时，分子热运动必然变得剧烈b保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈c压强变大时，分子间的平均距离必然变小d压强变小时，分子间的平均距离可能变小解析：bd根据理想气体的状态方程c，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项a错误；当压强不变时，气体的温度可能变大，分子热运动也可能变得剧烈，选项b正确；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，选项c错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，选项d正确2(多选

2、)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()a金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体b晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的c单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点d单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的解析：bc金刚石、水晶和食盐是晶体，玻璃是非晶体，a错误；晶体的分子排列规则，且有固定的熔点，非晶体的分子排列不规则，且没有固定的熔点，故b、c正确；单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故d错误3(2017·漳州模拟)下列现象中，不能说明液体存在表面张力的有()a吹出的肥皂泡成球形b硬币能漂浮于水面上c滴入水中的红墨水很快散开d在

3、完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形解析：c吹出的肥皂泡成球形，硬币能漂浮于水面上，在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形，都是由于表面张力的作用；滴入水中的红墨水很快散开，是自由扩散的结果，与表面张力无关；故选c.4.(多选)(2017·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度t.下列判断正确的有()a固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体b固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形c在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性d固体甲和固体乙的化学成分有可能相同e图线甲中ab段温度不变

4、，所以甲的内能不变解析：abd晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故a正确；固体甲若是多晶体，则不一定有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故b正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，则不一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性，故c错误；固体甲一定是晶体，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故d正确；晶体在熔化时温度不变，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故e错误5.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管

5、内水柱上升，则外界大气的变化可能是()a温度降低，压强增大b温度升高，压强不变c温度升高，压强减小d温度不变，压强减小解析：a根据压强关系，外部气压等于内部气压加上水柱压强，即p0pgh，当外界大气压强p0增大时，由于玻璃泡内空气体积、温度、压强都不变，所以水柱上升；当外界温度降低时，由于玻璃泡中的空气体积v不变，内部气体压强p减小，所以也会导致水柱上升因此，选项a正确6(多选)一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现()a先将气体等温膨胀，再将气体等容降温b先将气体等温压缩，再将气体等容降温c先将气体等容升温，再将气体等温压缩d先将气体

6、等容降温，再将气体等温压缩解析：bd根据理想气体状态方程可知，将气体等温膨胀，压强减小，再将气体等容降温，压强继续减小，故a错将气体等温压缩，压强增大，再将气体等容降温，压强减小，故b对将气体等容升温，压强增大，再将气体等温压缩，压强继续增大，故c错将气体等容降温，压强减小，再将气体等温压缩，压强增大，故d对7.如图所示，u形汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度t变化的图象是()解析：b当缓慢升高汽缸内气体温度

7、时，气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度t成正比，在pt图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在pt图象中，图线是平行于t轴的直线，b正确8(2017·临沂质检)如图所示两个汽缸质量均为m，内部横截面积均为s，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体a、b，大气压为p0，求封闭气体a、b的压强各多大？解析：题图甲中选活塞m为研究对象pasp0smg得pap0题图乙中选汽缸m为

8、研究对象得pbp0.答案：p0p09一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，pt和vt图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度为600 k时气体的压强；(2)在pt图象上将温度从400 k升高到600 k的变化过程补充完整解析：(1)由pt图可知，气体由200 k400 k的过程中做等容变化，由ut图可知，气体由400 k500 k仍做等容变化，对应pt图可得出：t500 k时，气体的压强为1.25×105 pa，由vt图可知，气体由500 k600 k做等压变化，故t600 k时，气体的压强仍为1.25×105 pa.(2)在pt图象上补充画出400 k6

9、00 k的气体状态变化图象，如图所示答案：(1)1.25×105 pa(2)见解析图10.(2017·安徽六安教研会质检)如图所示，在长为l57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33 .现将水银徐徐注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩下4 cm高的水银柱？(大气压强为p076 cmhg)解析：设玻璃管的横截面积为s，初态时，管内气体的温度为t1306 k，体积为v151s cm3，压强为p1p0h80 cmhg.当水银面与管

10、口相平时，设水银柱高为h，则管内气体的体积为v2(57h)s cm3，压强为p2p0h(76h)cmhg.由玻意耳定律得，p1v1p2v2，代入数据，解得h9 cm，所以p285 cmhg.设温度升至t时，水银柱刚好高为4 cm，管内气体的体积为v353s cm3，压强为p3p0h80 cmhg.由盖吕萨克定律得，代入数据，解得t318 k.答案：85 cmhg318 k【b级提升练】11.(多选)图示是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体()a内能增大b体积增大c压强增大d温度升高e分子间作用力增大解

11、析：acd当向下压活塞a时，压力对气体做功，气体与外界又没有热交换，由热力学第一定律得瓶内气体的内能增大，故a正确；向下压a的过程中，气体的体积减小，故b错误；一定质量的气体，内能增大，温度升高，体积减小，根据理想气体状态方程c得知气体的压强增大，故c、d正确；据题瓶内气体为理想气体，则气体分子间的作用力为零，不变，故e错误12.(多选)一定质量的理想气体分别在t1、t2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，t2对应的图线上a、b两点表示气体的两个状态，则()a温度为t1时气体分子的平均动能比t2时大ba到b的过程中，气体内能增加ca到b的过程中，气体从外界吸收热量da到b的过程中，气

12、体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少解析：acd由题图可知，当体积相同时，有p1>p2.根据得，t1>t2，故a正确；对于理想气体，其内能仅由温度决定，a到b的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，故b错误；a到b的过程中，气体的体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律：uwq可得，气体一定从外界吸收热量，故c正确；a到b的过程中，气体温度不变，则分子运动的剧烈程度不变，而气体的体积增大，分子数密度减小，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，故d正确所以选a、c、d.13.一u形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞初

13、始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p075.0 cmhg.环境温度不变解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2，长度为l2.以cmhg为压强单位由题给条件得p1p0(20.05.00)cmhgl1(20.0)cm由玻意耳定律得p1l1p1l1联立式和题给条件得p1144 cmhg依题意p2p

14、1l24.00 cm cmh由玻意耳定律得p2l2p2l2联立式和题给条件得h9.42 cm答案：144 cmhg9.42 cm14(2017·全国卷)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡m的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管k1和k2.k1长为l，顶端封闭，k2上端与待测气体连通；m下端经橡皮软管与充有水银的容器r连通开始测量时，m与k2相通；逐渐提升r，直到k2中水银面与k1顶端等高，此时水银已进入k1，且k1中水银面比顶端低h，如图(b)所示设测量过程中温度、与k2相通的待测气体的压强均保持不变已知k1和k2的内径均为d，m的容积为v0，水银的密度为，重力加速度大小为

15、g.求：(1)待测气体的压强；(2)该仪器能够测量的最大压强解析：(1)水银面上升至m的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为v，压强等于待测气体的压强p.提升r，直到k2中水银面与k1顶端等高时，k1中水银面比顶端低h；设此时封闭气体的压强为p1，体积为v1，则vv0d2lv1d2h由力学平衡条件得p1pgh整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pvp1v1联立式得p(2)由题意知hl联立式有p该仪器能够测量的最大压强为pmax答案：(1)(2)15如图所示，内壁光滑、长度均为4l、横截面积均为s的汽缸a、b，a水平、b竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度

16、为27 、大气压为p0的环境中，活塞c、d的质量及厚度均忽略不计原长3l、劲度系数k的轻弹簧，一端连接活塞c、另一端固定在位于汽缸a缸口的o点开始活塞d距汽缸b的底部3l.后在d上放一质量为m的物体求：(1)稳定后活塞d下降的距离；(2)改变汽缸内气体的温度使活塞d再回到初位置，则气体的温度应变为多少？解析：(1)由于活塞的质量不计，所以初始状态汽缸a、b中的气体压强都为大气压p0，弹簧弹力为零，所以活塞c到汽缸a底部的距离为x1l放上物体稳定后汽缸a、b中气体的压强都为p1，对d活塞有p1smgp0s对活塞c有p1sf1p0sf1为弹簧的弹力，f1kx1x1联立以上三式可求得弹簧被压缩x1此时活塞c距汽缸底部的距离为x2初态下气体的总体积v04ls，末态总