2019年高考物理一轮复习第12章热学第2讲固体、液体与气体习题新人教版

1、第十二章 第 2 讲 固体、液体与气体 1. （2017 全国卷I ）（多选）氧气分子在 0C和 100C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 导学号 21992788 ( ABC ) 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 100C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 0C时相比，100C时氧气分子速率出现在 0400m/s 区间内的分子数占总分子数 的百分比较大 解析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

2、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， 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， 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 100C时的情形，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， D 错误; 由分子速率分布图可知，与 0C时相比，100C时氧气分子速率出现在 0400m/s区间内的 分子数占总分子数的百分比较小， E 错误。 2. （2017

3、全国I ）如图，容积均为V的汽缸A B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门 K2位于细管的中部， A B的顶部各有一阀门 K1、K3; B中有一可自由滑动的活塞（质量、体 积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B的底部；关闭 K2、K3，通过 K1给汽缸充 气，使 A中气体的压强达到大气压 P0的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27C，汽缸导热。 导学号 219927892年高潯摸拟士 2-NIAN-GAO-KAO-MO -NI 臥倪速申的騙的力子數 2 (1) 打开 K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (2) 接着打开 K3,求稳定时活塞的位置; V 答案：(i)2 2po (

4、2) B 的顶部 (3)i.6 po 解析(1)设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为 pi,体积为V。依题意，被活 塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 PoV= piVi (3 po) V= pi(2 V V) 联立式得 pi = 2po (2)打开 K3后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与 A中气体的体积之和为 V2(V22V)时，活塞下气体压强为 p2。由玻意耳定律得(3 po) V= p2V2 由式得 3V p2= 2po 由式知，打开 K3后活塞上升直到 B的顶部为止；此时 p2为p_ 2= |pj (3) 设加热后活塞下方气体的压强为 4,气体温度从Ti=

5、 300K 升高到T2= 320K 的等容过 程中，由查理定律得 / p 将有关数据代入式得 4= i.6 po 3. (20i7 全国卷n ) 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 i 个大气压、温度为 To时的密度为p o，该气球内、外的气压始终 都为 i 个大气压，重力加速度大小为 g。|导学号 2i992790 (i)求该热气球所受浮力的大小； (3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 C,求此时活塞下方气体的压强。 3 求该热气球内空气所受的重力;4 (3)设充气前热气球的质量为 m,求充气后它还能托起的最大质量。 To To

6、 1 答案： =Vgp 0 Vgp O=T (3) Vp m m的空气在温度为 To时的体积为V),密度为p o=冒 V mg= f G- mg 1 1 联立式得 m= Vp oo()m 4. (2O17 全国卷川)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 K和K2。K1长为I，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K顶端等高，此时水银已进入 K1,且K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

7、变。 已知K和K2的内径均为d，M的容积 为V)，水银的密度为 p，重力加速度大小为 g。求：导学号 21992791解析(1)设 1 个大气压下质量为 在温度为T时的体积为VT,密度为p T = m 、 Vo VT 由盖一吕萨克定律得 = Io | 联立式得 To p o 气球所受到的浮力为 f = p TbgV 联立式得 To f = Vgp o (2) 气球内热空气所受的重力为 G= p TaVg 联立式得 To G= Vgp oa (3) 设该气球还能托起的最大质量为 m由力的平衡条件得 5 与待测吒岸连通 与待测弋怵连通 待测气体的压强; (2)该仪器能够测量的最大压强。 答案： P

8、 n gh2d2 2 4V)+ n d l h .2 ,2 n p gl d 4V0 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 P0,提升R直到 K2中水银面与 K 顶端等高时，K 中 水银面比顶端低 h;设此时封闭气体的压强为 pi,体积为Vi,则 V= V)+ 1 n d2l 4 V= 4n d2h 4 由力学平衡条件得 pi= p+ p gh 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV= piV 联立式得 p n2ghd P 4V + n d2 l h 由题意知 h l 联立式有 pw n p gl2d2 4V0 该

9、仪器能够测量的最大压强为 .2 2 n p gl d pma尸 4Vo 5. (2016 全国卷川)一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端圭寸闭，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 6 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po= 75.0 cmHg 环境温度不变。导学号 21992792 答案：144cmHg 9.42cm 解析设初始时，右管中空气柱压强为 pi,长度为I 1；左管中空气柱压强为 p2= po,

10、长度为12。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为 pi,长度为li;左管中空气柱的压 强为p2，长度为丨2。以 cmHg 为压强单位。由题给条件得 p1= p)+ (20.0 5.00)cmHg , 20.0 5.00 11 (20.0 2 )cm 由玻意耳定律得 皿1 = P1丨1 联立式和题给条件得 p1= 144cmHg 依题意P2= p1 , 20.0 5.00 12 4.00cm + 2 cm h 由玻意耳疋律得 p2l 2 p2 I 2 联立式和题给条件得 h= 9.42cm 6.（2016 全国卷n ） 一氧气瓶的容积为 0.08m3,开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压。 某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0.36m3。当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时，需重 新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。 导学号 21992793 答案：4 天 解析设氧气开始时的压强为 P1,体积为V1,压强变为p2（2 个大气压）时，体积为 V 根据玻意耳定