高考物理一轮总复习专题训练 气体、固体与液体（含解析）.doc

第2讲 气体、固体与液体1(1)把一些常见的固体物质分为两组：第一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等；第二线是盐粒、砂糖、石英等根据所学的知识可知这两组物质表现出许多不同的特征，为此我们把第一组称之为_；第二组称之为_其中不同的特征有_(要求列举两种不同特征)(2)下面四图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个主要步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_(用字母表示)答案：(1)非晶体晶体非晶体没有确定的几何形状，晶体则有；非晶体没有确定的熔点，晶体则有；(或非晶体各向同性，晶体各向异性)(2)dacb2(1)若在绝热条件下对一定质量的理想气体做1 500 j的功，可使其温度升高5.改为只用热传递的方式，使气体温度同样升高5，那么气体应吸收_ j的热量若对一定理想气体做2 000 j的功，其内能增加了2 400 j，表明该过程中，气体还_(填“吸收”或“放出”)热量_ j.(2)关于液晶与饱和汽，正确的说法是()a液晶是液体和晶体的混合物b不是所有物质都具有液晶态c密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和d若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，测得水汽的压强为p，体积为v，当保持温度不变时，下压活塞使水汽的体积变为时，水汽的压强变为2p解析：(1)做功和热传递是等效的；quw2 400 j2 000 j400 j.(2)提示：水蒸气的压强与空气压强无关答案：(1)1 500吸收400(2)b3(1)一位同学在化学实验室内用相同的两个集气瓶收集到了两瓶常温、常压下的氢气和氧气，下列说法正确的是()a氧气分子质量数大，所以氧气集气瓶中分子平均动能小b氢气分子质量数小，所以氢气集气瓶中分子的平均速率大c氧气集气瓶内壁单位面积受到的平均冲量小d两集气瓶内壁单位面积受到的平均冲量相等(2)某同学在研究一定质量的理想气体状态变化规律过程中，绘出如图1213所示的pv图象，已知状态1温度为t1，状态2温度为t2，那么你能算出图中状态3的温度为多少吗？ 解析：(1)由于气体温度相同，所以分子平均动能相同，选项a错误；由ekmv2可知，因为氢气分子的质量数小，故平均速率大，选项b正确；由于两集气瓶内气体压强相同，所以选项c错误、d正确(2)设状态1时体积为v1、压强为p1，状态2时压强为p2，状态3时温度为t3、体积为v3，由状态12变化过程中：由状态23变化过程中：由图知由联立解得：t3.答案：(1)bd(2)4(1)气体在某一过程中从外界吸收了120 j的热量，外界对气体做了80 j的功，则气体的内能_(选填“增加”或“减少”)了_ j.(2)下列关于分子间作用力和分子热运动的说法正确的是()a分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力b分子之间距离减小时，分子引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快c压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力d布朗运动就是液体分子的热运动(3)氧气瓶在车间里充完气后的压强为1.60107 pa，运输到工地上后发现压强降为1.25107 pa.已知在车间里充气时的温度为18，工地上的气温为30，问：氧气瓶在运输过程中是否漏气？ 解析：(1)根据热力学第一定律，气体的内能增加了200 j.(2)根据分子动理论的知识可知，分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力，当分子之间距离减小时，分子引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力慢；压缩气缸内气体时要用力推活塞，这并不表明气体分子间的作用力主要表现为斥力，而是表明气体分子频繁碰撞活塞的内表面而产生持续的压力；布朗运动不是液体分子的热运动，而是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动(3)t127318291(k)，t227330243(k)，p11.6107 pa，由查理定律可知：，解得：p21.34107 pa1.25107 pa，所以氧气瓶在运输过程中漏气答案：(1)增加200(2)a(3)漏气5(1)下列说法中正确的是()a机械能全部转化为内能是不可能的b第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式c根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体d从单一热库吸收的热量全部变成功是可能的b、bb、bc两个过程，则_过程是放热的，_过程是吸热的(2)一定质量的理想气体经过如图1-2-14所示的ab、bc两个过程，则过程是放热的，过程是吸热的.(3)如图1215所示，学校兴趣小组为估计某座高山的高度，进行了如下的简易实验：先在山脚下将长1 m、一端封闭的玻璃管竖直放置，开口向上，灌入一段水银，封住一部分空气，量得水银柱高16 cm，被封闭的空气柱高15 cm，当开口向下时，被封闭空气柱高23.0 cm.然后在山顶处重做这个实验，此时管内水银柱高度不变，开口向下时，被封闭空气柱高度为30 cm，问该山顶距地面多高？(已知离地高度每升高12 m，气压计中的水银柱降低约0.1 cm，不考虑环境温度的变化)解析：(1)机械能可以全部转化为内能，a错第二类永动机不违反能量守恒定律，不可能制成的原因是违反热力学第二定律，b错热量在一定条件下可以从低温物体传向高温物体，c错，d正确（）ab体积不变，压强变小，由c可知此过程中温度降低，内能减小，而做功为零，由uwq可得气体一定放热bb体积不变，压强变小，由c可知此过程中温度降低，内能减小，而做功为零，由uwq可得气体一定放热bc压强不变，体积增大，由c可知温度升高，内能增大，且气体对外做功，由uwq可得气体一定吸热(3)设山脚下的大气压为p0，山顶处的大气压为p，玻璃管管口面积为s，由(p016)15s(p016)23s，得p076 cmhg，由(p16)30s(p016)23s，得p62 cmhg，则山顶距地面的高h12 m1 680 m.答案：（1）d（）bbbc(3)1 680 m6(1)如图1216，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝气缸壁和隔板均绝热初始时隔板静止，左右两边气体温度相等现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()a右边气体温度升高，左边气体温度不变 b左右两边气体温度都升高c左边气体压强增大 d右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量(2)如图1217所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20 cm，人用竖直向下的力f压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功10 j，大气压强为p01105 pa，不计活塞的重力问：图1217若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强为多大？若以适当的速度压缩气体，此过程中气体向外散失的热量为2 j，则气体的内能增加了多少？(活塞的横截面积为1 cm2)解析：(1)虽然气缸壁和隔板绝热，但右边气体由于电热丝通电放出热量而温度升高，压强增大，从而推动隔板，左边气体因隔板压缩气体对内做功，没有热交换，故内能一定增加，温度升高，由常数，左边气体v变小，t变大，故p一定变大，对右边气体，由于最终还要达到平衡，则p变大，v变大，t一定变大，由此可知，a错，b、c都对；又右边气体吸收电热丝放出的热量后，由于对外做了功，故气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，故选项d不对(2)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为s，l020 cm，l10 cm，v0l0s，vls.缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律有：p0v0pv解得p2105 pa大气压力对活塞做的功为w1p0s(l0l)1 j，人对活塞做的功为w210 j由热力学第一定律有：uw1w2q将q2 j代入，解得：u9 j.答案：(1)bc(2)2105 pa9 j 1(1)布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的_引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果布朗运动的激烈程度与_和_有关(2)如图1218所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强_(填“增大”“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：_.解析：本题考查布朗运动和气体分子热运动的微观解释掌握布朗运动的特点和玻意耳定律的微观解释，解题就非常简单气体温度不变，分子平均动能不变，体积减小，分子的密集程度增大，所以压强增大，本题较易答案：(1)不平衡微粒的大小液体的温度(2)增大分子的平均动能不变，分子的密集程度增大2(1)关于热现象，下列说法正确的是_(填选项前的编号)气体压强是大量气体分子碰撞器壁产生的布朗运动就是液体分子的运动第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律气体吸收热量，内能一定增加(2)一定质量的气体，在保持体积不变的情况下，使压强增大到原来的1.5倍，则其温度由原来的27变为_(填选项前的编号)45040.5313.5177解析：(1)大量气体分子频繁的碰撞器壁就对器壁产生一个持续均匀的压力，单位面积上的压力就等于压强的数值布朗运动就是悬浮在液体中的颗粒的运动第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了热力学第二定律气体吸收热量，内能不一定增加，因为改变内能有两种方式，做功和热传递(2)由，且p21.5p1，t2273t2，t127327300 k，解得t0177.答案：(1)(2)3(1)通常把白菜腌成咸菜需要几天时间，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是_俗话说：“破镜不能重圆”，这是因为镜破处分子间的距离都_(填“大于”“小于”或“等于”)分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作长时间后，房内的气温将_(填“升高”“降低”或“不变”)(2)生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体，常见的晶体有：_；非晶体有：_.解析：(1)炒菜时温度高，分子热运动激烈，所以炒菜时很快就咸了，“破镜不能重圆”是因为镜破处分子间的距离大于分子直径的10倍以上，分子间的相互作用非常小；两个用电器使用一段时间后，电能转化为内能，房间的温度会升高答案：(1)炒菜时温度高，分子热运动激烈大于升高(2)金属、食盐、明矾沥青、玻璃、石蜡(每空至少写三种物质)4. 如图1219所示，电路与一绝热密闭汽缸相连，r0为电热丝，汽缸内有一定质量的理想气体，闭合电键后，汽缸里的气体() a内能增大b平均动能减小c无规则热运动增强d单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少(2)如图1220所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为3 cm，此时气压表显示容器内压强p11.0105 pa求：将活塞缓慢向下推动，直到封闭空气柱长度变为2 cm时，气压表的示数是多少？将活塞快速向下推动，若在压缩气体过程中，气体内能增加了1.5 j，气体放出的热量为1.4 j，那么活塞对气体做的功是多少？解析：(1)本题考查热力学第一定律、分子动理论以及气体压强的微观分析由热力学第一定律：wqu知q0，w0，则内能增大，故a选项正确；温度升高，无规则热运动增强、分子平均动能增大，故c选项正确、b选项错误；体积不变，气体密度不变，温度升高会使单位时间内对器壁单位面积的撞击次数增加，故d选项错误(2)缓慢压缩时，气体温度不变，l03 cm，l2 cm，p01.0105 pa设被压缩后气体压强为p，由玻意耳定律有：p0l0spls解得：p1.5105 pa.由热力学第一定律有：uwqwuq1.5(1.4)2.9 j.答案：(1)ac(2)1.5105 pa2.9 j5(1)下列说法中正确的是()a多晶体具有确定的几何形状b单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的c由于液体可以流动，因此液体表面有收缩的趋势d饱和汽压与液面上饱和汽的体积无关(2)一定质量的理想气体从状态a(p1、v1)开始做等压膨胀变化到状态b(p1、v2)，状态变化如图1221中实线所示此过程中气体对外做的功为_，气体分子的平均动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)，气体_(选填“吸收”或“放出”)热量(3)在常温常压下，估算2 m3的空气中有多少个气体分子？(结果保留一位有效数字)解析：(3)在常温常压下，2 m3的空气的摩尔数约为n mol对应的分子数nnna6102351025(个)答案：(1)bd(2)p1(v2v1)增大吸收(3)51025个6. 有一间长l18 m，宽l27 m，高h4 m的教室假设室内的空气处于标准状况，已知阿伏加德罗常数na6.021023 mol1.求：(1)教室里有多少个空气分子？(2)如果空气的压强不变，温度升高到如图1222所示的温度，那么教室里空气分子的平均动能如何变化？原来在教室中的空气的体积将增大到多少？此时在教室里有多少个空气分子？图1222解析：(1) 教室的体积vl1l2h224 m3教室里的空气分子数nna6.021027个(2)温度由t273 k升高到t300 k，教室里空气分子的平均能动增大设原来在教室中的空气的体积将增大到v，则有，vv m3246 m3此时教室里的空气分子数nn(个)5.481027(个)答案：(1)6.021027个(2)5.481027个7(1)分子甲固定，分子乙从无穷远处以动能ek向分子甲运动，直到不能再靠近为止，其分子势能ep随距离r变化如图1223所示，则两分子在逐渐靠近至d的过程中，分子乙的动能_(选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“保持不变”)，在d点时，两分子间的作用力为_(填“引力”“斥力”或“零”)(2)如图1224为一定质量的某种理想气体由状态a经过状态c变为状态b的图象，下列说法正确的是()a该气体在状态a时的内能等于在状态b时的内能b该气体在状态a时的内能等于在状态c时的内能c该气体由状态a至状态b为吸热过程d该气体由状态a至状态c对外界所做的功大于从状态c至状态b对外界所做的功(3)如图1225所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的理想气体，容器横截面积为s，活塞质量为m，大气压强为p0，重力加速度为g，活塞处于静止状态，现对容器缓缓加热使容器内的气体温度升高t，活塞无摩擦地缓慢向上移动了h，在此过程中气体吸收的热量为q，问：被密封的气体对外界做了多少功？被密封的气体内能变化了多少？解析：(1)分子乙在向分子甲靠近过程中，分子力做功实现了分子势能和分子动能的转化；由分子势能和距离的关系图象，可以看出，分子势能先减小后增大，则分子动能是先增大后减小分子势能最小的时候，正好分子引力和分子斥力相等，d点分子势能为零，此时分子力为斥力(2)由气体的状态方程，可求得tatbtc，而理想气体的内能是由温度决定的，温度高内能大，温度低内能小故气体在状态a时的内能等于在状态b时的内能大于在状态c时的内能(3)活塞缓慢上移，气体推动活塞的力fmgp