高考物理一轮复习 课时跟踪检测（四十六）固体、液体和气体.doc

课时跟踪检测（四十六） 固体、液体和气体1.(2018南京一模)如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。产生这一现象的原因是()a玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体b玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体c熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧d熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析：选c玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故a、b错误；玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有减小表面积的作用，即使液体表面绷紧，故c正确，d错误。2多选(2015江苏高考)对下列几种固体物质的认识，正确的有()a食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体b烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体c天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则d石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析：选ad晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项a正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项b错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项c错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项d正确。3多选(2018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，所以甲的内能不变解析：选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。4多选(2017全国卷)氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是()a图中两条曲线下面积相等b图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形c图中实线对应于氧气分子在100 时的情形d图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目e与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析：选abc根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项a正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项b正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 时的情形，选项c正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项d错误；由分子速率分布图可知，与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项e错误。5.如图所示，一开口向下导热均匀的直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是()a大气压强增加b环境温度升高c向水银槽内注入水银d略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移解析：选a根据题意，设玻璃管内的封闭气体的压强为p，玻璃管质量为m，对玻璃管受力分析，由平衡条件可得：tpsmgp0s。解得：t(p0p)smgghsmg，即绳的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水银的重力。选项a中，大气压强增加时，水银柱上移，h增大，所以拉力t增加，a正确；选项b中，环境温度升高，封闭气体压强增加，水银柱高度h减小，故拉力t减小，b错误；选项c中，向水银槽内注入水银，封闭气体的压强增大，平衡时水银柱高度h减小，故拉力减小，c错误；选项d中，略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体的体积减小、压强增大，平衡时水银柱高度h减小，故细绳拉力t减小，故d错误。6.如图所示为一定质量理想气体的体积v与温度t的关系图像，它由状态a经等温过程到状态b，再经等容过程到状态c。设a、b、c状态对应的压强分别为pa、pb、pc，则下列关系式中正确的是()apapb，pbpcbpapb，pbpccpapb，pbpc dpapb，pbpc解析：选a由常量得：a到b过程，t不变，体积减小，则压强增大，所以papb；b经等容过程到c，v不变，温度升高，则压强增大，即pbpc，所以a正确。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，则选项图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度t变化的图像是()解析：选b当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，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p t图像中，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p t图像中，图线是平行于t轴的直线，b正确。8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：选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。9一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p t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p t图像上将温度从400 k升高到600 k的变化过程补充完整。解析：(1)由p t图可知，气体由200 k400 k的过程中做等容变化，由vt图可知，气体由400 k500 k仍做等容变化，对应p t图可得出：t500 k时，气体的压强为1.25105 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1.25105 pa。(2)在p t图像上补充画出400 k600 k的气体状态变化图像，如图所示。.答案：(1)1.25105 pa(2)见解析图10.(2018河北四市调研)如图，横截面积相等的绝热汽缸a与导热汽缸b均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内都装有理想气体，初始时体积均为v0、温度为t0且压强相等，缓慢加热a中气体，停止加热达到稳定后，a中气体压强变为原来的1.5倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸a中气体的体积va和温度ta。解析：设初态压强为p0，对汽缸a加热后a、b压强相等：pb1.5p0b中气体始、末状态温度相等，由玻意耳定律得：p0v01.5p0vb2v0vavb解得vav0。对a部分气体，由理想气体状态方程得：解得ta2t0。答案：v02t011(2018鹰潭一模)如图所示，是一个连通器装置，连通器的右管半径为左管的两倍，左端封闭，封有长为30 cm的气柱，左右两管水银面高度差为37.5 cm，左端封闭端下60 cm处有一细管用开关d封闭，细管上端与大气联通，若将开关d打开(空气能进入但水银不会入细管)，稳定后会在左管内产生一段新的空气柱。已知外界大气压强p075 cmhg。求：稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少？解析：空气进入后将左端水银柱隔为两段，上段仅30 cm，初始状态对左端上面空气有p1p0h175 cmhg37.5 cmhg37.5 cmhg，末状态左端上面空气柱压强p2p0h275 cmhg30 cmhg45 cmhg，由玻意耳定律：p1l1sp2l2s，得：l2 cm25 cm，上段水银柱上移，形成的空气柱长为5 cm，下段水银柱下移，与右端水银柱等高设下移的距离为x，由于u形管右管内径为左管内径的2倍，则右管横截面积为左管的4倍，由等式：7.5x，解得：x6 cm，所以产生的空气柱总长为：l(6525)cm36 cm。答案：36 cm12.(2016全国卷)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)cmhgl1cm由玻意耳定律得p1l1p1l1联立式和题给条件得p1144 cmhg依题意p2p1l24.00 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 cm13(2018沈阳模拟)如图所示，内壁光滑的圆柱形导热汽缸固定在水平面上，汽缸内被活塞封有一定质量的理想气体，活塞横截面积为s，质量和厚度都不计，活塞通过弹簧与汽缸底部连接在一起，弹簧处于原长，已知周围环境温度为t0，大气压强恒为p0，弹簧的劲度系数k(s为活塞横截面积)，原长为l0，一段时间后，环境温度降低，在活塞上施加一水平向右的压力，使活塞缓慢向右移动，当压力增大到某一值时保持恒定，此时活塞向右移动了0.2l0，缸内气体压强为1.1p0。(1)求此时缸内气体的温度t1；(2)对汽缸加热，使气体温度缓慢升高，当活塞移动到距汽缸底部1.2l0时，求此时缸内气体的温度t2。解析：(1)汽缸内的气体，初态时：压强为p0，体积为v0sl0，温度为t0末态时：压强为p11.1p0，体积为v1s(l00.2l0)由理想气体状态方程得：解得：t10.88t0。(2)当活塞移动到距汽缸底部1.2l0时，体积为v21.2sl0，设气体压强为p2，由理想气体状态方程得：此时活塞受力平衡方程为：p0sfp2sk(1.2l0l0)0当活塞向右移动0.2l0后压力f保持恒定，活塞受力平衡p0sf1.1p0sk(0.2l0)0解得：t21.8t0。答案：(1)0.88t0(2)1.8t014(2017全国卷)一热气球体积为v，内部充有温度为ta的热空气，气球外冷空气的温度为tb。已知空气在1个大气压，温度t0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。(1)求该热气球所受浮力