《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)42 固體、液體與氣體 新人教版選修3-3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)42 固體、液體與氣體 新人教版選修3-3(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時作業(yè)42 固體、液體與氣體
時間:45分鐘
1.在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其上一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖所示.甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖所示,則( B )
A.甲、乙為非晶體,丙是晶體
B.甲、丙為晶體,乙是非晶體
C.甲、丙為非晶體,乙是晶體
D.甲為多晶體,乙為非晶體,丙為單晶體
解析:由題圖可知,甲、乙在導(dǎo)熱性質(zhì)上表現(xiàn)各向同性,丙具有各向異性,甲、丙有固定的熔點(diǎn),乙無固定的熔點(diǎn),所以甲、丙為晶體,乙是非晶體,B正確.甲為晶體,但僅從圖中無法確定它的其他性質(zhì),所以甲可能是單晶體,也可能是多晶體,丙為單晶體,故A、C
2、、D錯誤.
2.如圖所示是理想氣體經(jīng)歷的兩個狀態(tài)變化的p-T圖象,對應(yīng)的p-V圖象應(yīng)是( C )
解析:在p-T圖象中,A、B兩點(diǎn)所在直線過原點(diǎn),所以A→B為等容過程,氣體體積不變,壓強(qiáng)增大,溫度升高;B→C為等溫過程,氣體溫度不變,壓強(qiáng)減小,體積增大,C正確.
3.一個密閉絕熱容器內(nèi),有一個絕熱的活塞將它隔成A、B兩部分空間,在A、B兩部分空間內(nèi)封有相同質(zhì)量的空氣,開始時活塞被銷釘固定,A部分的氣體體積大于B部分的氣體體積,兩部分溫度相同,如圖所示.若拔去銷釘后,達(dá)到平衡時,A、B兩部分氣體的體積大小為VA、VB,則有( B )
A.VA=VB B.VA>VB
C.
3、VA
4、,水的表面存在表面張力
C.脫脂棉脫脂的目的在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?,以便吸取藥?
D.土壤里有很多毛細(xì)管,如果要把地下的水分沿著它們引到地表,可以將地面的土壤鋤松
E.人們可以利用某些物質(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性,進(jìn)而了解機(jī)體對藥物的吸收等生理過程
解析:多晶體的光學(xué)性質(zhì)是各向同性的,A項(xiàng)錯誤;由于液體的蒸發(fā),液體表面分子較為稀疏,分子間距大于液體內(nèi)部,表現(xiàn)為引力,故在完全失重的宇宙飛船中,水的表面依然存在表面張力,B項(xiàng)正確;水能浸潤脫脂棉,不能浸潤非脫脂棉,C項(xiàng)正確;土壤里有很多毛細(xì)管,水分會沿著這些毛細(xì)管引到地表進(jìn)而蒸發(fā)掉,為了保持地下的水分,將
5、地面的土壤鋤松,會破壞毛細(xì)管,D項(xiàng)錯誤;某些物質(zhì)在水溶液中能夠形成薄片狀液晶,這也正是生物膜的主要成分,實(shí)驗(yàn)室就利用這樣的人造生物膜研究離子的滲透性,E項(xiàng)正確.
5.如圖所示,光滑水平地面上放有一質(zhì)量為m的導(dǎo)熱汽缸,用活塞封閉了一部分氣體.活塞質(zhì)量為,截面積為S,可無摩擦滑動,汽缸靜止時與缸底距離為L0.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸,最后汽缸與活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài).已知大氣壓強(qiáng)為p0.求:
(1)穩(wěn)定時封閉氣體的壓強(qiáng).
(2)穩(wěn)定時活塞與汽缸底部的距離.
解析:(1)選擇汽缸、活塞和密閉氣體整體作為研究對象,受力分析可知,水平恒力F即為整體受到的合外力,由牛頓第二定律得F=(m+)a
6、
隔離活塞對其受力分析,設(shè)封閉氣體壓強(qiáng)為p
則由牛頓第二定律得(p-p0)S=a
汽缸和活塞相對靜止具有相同的加速度,聯(lián)立以上兩式,可得p=p0+
(2)由汽缸為導(dǎo)熱汽缸可知,汽缸內(nèi)氣體溫度不變,氣體為等溫變化,設(shè)穩(wěn)定時活塞與缸底部的距離為L
由理想氣體狀態(tài)方程=C得p0L0S=pLS
可得L==L0
答案:(1)p0+ (2)L0
6.如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是1.5×105 Pa.
(1)寫出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖甲中TA的溫度值.
(2)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出該氣體由狀
7、態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象,并在圖線相應(yīng)的位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值,請寫出計(jì)算過程.
解析:(1)從題圖甲可以看出,A與B連線的延長線過原點(diǎn),所以A→B是一個等壓變化,即pA=pB
根據(jù)蓋—呂薩克定律可得=
所以TA=TB=×300 K=200 K
(2)由題圖甲可知,B→C是等容變化,根據(jù)查理定律得
=
所以pC=pB=×1.5×105 Pa=2.0×105 Pa
則可畫出狀態(tài)A→B→C的p-T圖象如圖所示.
答案:見解析
7.(2019·山東濱州統(tǒng)考)一粗細(xì)均勻的J形細(xì)玻璃管豎直放置,短臂端封閉,長臂端(足夠長)開口向上
8、,短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體,初始狀態(tài)時管內(nèi)各段長度如圖所示,密閉氣體的溫度為27 ℃.大氣壓強(qiáng)為76 cmHg.
(1)若沿長臂的管壁緩慢加入水銀,密閉氣體長度變?yōu)? cm,注入的水銀柱有多長?
(2)在注完水銀后,使玻璃管沿繞過O點(diǎn)的水平軸在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過90°穩(wěn)定后,要使密閉氣體的長度保持8 cm不變,應(yīng)使氣體溫度變?yōu)槎嗌?結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?
解析:(1)以封閉氣體為研究對象,設(shè)細(xì)玻璃管橫截面積為S,則有p1=76 cmHg,l1=10 cm,l2=8 cm,則p1l1S=p2l2S,解得p2=95 cmHg.注入水銀柱長為(95-76+4) cm=23 cm;
(
9、2)封閉氣體p2=95 cmHg,T2=300 K,p3=86 cmHg,根據(jù)查理定律有=,解得T3=272 K.
答案:(1)23 cm (2)272 K
8.如圖所示,一水平放置的汽缸,由橫截面積不同的兩圓筒連接而成.活塞A、B用一長為3L的剛性細(xì)桿連接.它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向滑動.活塞A、B的橫截面積分別為SA=40 cm2、SB=20 cm2.A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p0=1×105 Pa,溫度T0=294 K.初始時活塞A與大圓筒底部(大小圓筒連接處)相距2L,汽缸內(nèi)氣體溫度為T1=500 K時,
(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降至400
10、 K時,活塞移動的位移.
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).
解析:(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度降低時,其壓強(qiáng)不變,活塞A、B一起向右移動,氣體狀態(tài)參量:
V1=SA·2L+SBL,V2=SA(2L-x)+SB(L+x),
已知:T1=500 K,
氣體發(fā)生等壓變化,由蓋—呂薩克定律得:=,
解得:x=L,由于x=L<2L,表明活塞A未碰到大圓筒底部,故活塞A、B向右移動的位移為L.
(2)大活塞剛碰到大圓筒底部時:V3=3SBL,
已知:T1=500 K,由蓋—呂薩克定律得:=,解得:T3=300 K,當(dāng)汽缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時:T=T0
11、=294 K,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律得:=,解得:p=9.8×104 Pa.
答案:(1)L (2)9.8×104 Pa
9.(2019·湖北八校二聯(lián))如圖所示,上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上,汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分,下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q,活塞A導(dǎo)熱性能良好,活塞B絕熱.兩活塞均與汽缸接觸良好,活塞厚度不計(jì),忽略一切摩擦.汽缸下面有加熱裝置,初始狀態(tài)溫度均為T0,汽缸的截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變,現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱.求:
(1)當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端卡環(huán)時,氣體Q的溫度T1;
(2)活塞A恰接觸汽缸上端卡環(huán)后,繼續(xù)給氣體Q加熱,當(dāng)氣體P體積減為原來一半時,氣體Q的溫度T2.
解析:(1)設(shè)P、Q初始體積均為V0,在活塞A接觸上端卡環(huán)之前,Q氣體做等壓變化,則由蓋—呂薩克定律有:=,解得:T1=2T0
(2)當(dāng)活塞A恰接觸汽缸上端卡環(huán)后,P氣體做等溫變化,由玻意耳定律有:·V0=p1· 解得p1=
此時Q氣體的壓強(qiáng)為p2=p1+=
當(dāng)P氣體體積變?yōu)樵瓉硪话霑r,Q氣體的體積為V0,此過程對Q氣體由理想氣體狀態(tài)方程:=
解得T2=T0
答案:(1)2T0 (2)T0
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