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1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十七)固體、液體和氣體
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:固體、液體的性質(zhì)
1.(多選)下列說(shuō)法中正確的有( )
A.懸浮在液體中的固體分子所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)
B.金屬鐵有固定的熔點(diǎn)
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
D.由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存在表面張力
E.隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小
2.液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大( )
A.其規(guī)律遵循查理定律
B.是因?yàn)轱柡推馁|(zhì)量隨溫度的升高而增大
C.是因?yàn)轱柡推捏w積隨溫度的升高而增大
D.是因
2、為飽和汽密度和蒸汽分子的平均速率都隨溫度的升高而增大
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:氣體壓強(qiáng)及實(shí)驗(yàn)定律
圖1
3.(xx·山東德州模擬)如圖1所示,導(dǎo)熱良好的薄壁汽缸放在光滑水平面上,用橫截面積為S=1.0×10-2m2的光滑活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞桿的另一端固定在墻上。外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa。當(dāng)環(huán)境溫度為27 ℃時(shí),密閉氣體的體積為2.0×10-3m3。
(1)當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高到87 ℃時(shí),汽缸移動(dòng)的距離是多少?
(2)在上述過(guò)程中封閉氣體________(填“吸熱”或“放熱”),傳遞的熱量________(填“大于”或“小于”)氣體對(duì)外界所做的功。
圖
3、2
4.(xx·河南洛陽(yáng)模擬)如圖2所示,一帶有活塞的汽缸通過(guò)底部的水平細(xì)管與一個(gè)上端開(kāi)口的豎直管相連,氣缸與豎直管的橫截面面積之比為3∶1,初始時(shí),該裝置的底部盛有水銀;活塞與水銀面之間有一定量的氣體,氣柱高度為l(以cm為單位);豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面高出l;現(xiàn)使活塞緩慢向上移動(dòng)l,這時(shí)氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面位于同一水平面上,求初始時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)(以cmHg 為單位)。
圖3
5.(xx·杭州模擬)如圖3,由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中,B的容積是A的3倍。閥門(mén)S將A和B兩部分隔開(kāi)。A內(nèi)為真空,B和C內(nèi)都充有氣體。U形管
4、內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm。打開(kāi)閥門(mén)S,整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后,U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。
(1)求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)(以mmHg為單位);
(2)將右側(cè)水槽的水從0 ℃加熱到一定溫度時(shí),U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm,求加熱后右側(cè)水槽的水溫。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:氣體狀態(tài)變化的圖像問(wèn)題
6.(多選)(xx·新課標(biāo)Ⅰ)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p -T圖像如圖4所示。下列判斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。)
圖4
A.過(guò)程ab中氣體一定吸熱
B.過(guò)程
5、bc中氣體既不吸熱也不放熱
C.過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱
D.a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小
E.b和c兩個(gè)狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同
7.(xx·上海高考)在“用DIS研究在溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10 mL處,然后將注射器連接壓強(qiáng)傳感器并開(kāi)始實(shí)驗(yàn),氣體體積V每增加1 mL測(cè)一次壓強(qiáng)p,最后得到p和V的乘積逐漸增大。
圖5
(1)由此可推斷,該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖________。
(2)圖線(xiàn)彎曲的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中( )
A.注射器中有異物
6、
B.連接軟管中存在氣體
C.注射器內(nèi)氣體溫度升高
D.注射器內(nèi)氣體溫度降低
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:理想氣體狀態(tài)方程
8.(多選)(xx·大綱卷)對(duì)于一定量的稀薄氣體,下列說(shuō)法正確的是( )
A.壓強(qiáng)變大時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈
B.保持壓強(qiáng)不變時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈
C.壓強(qiáng)變大時(shí),分子間的平均距離必然變小
D.壓強(qiáng)變小時(shí),分子間的平均距離可能變小
圖6
9.如圖6所示,在左端封閉右端開(kāi)口的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L,當(dāng)空氣柱的溫度為14 ℃時(shí),左臂水銀柱的長(zhǎng)度h1=10 cm,右臂水銀柱長(zhǎng)度h2=7 cm,氣柱長(zhǎng)度L=15 cm;將U形管左臂放入100 ℃水中且狀
7、態(tài)穩(wěn)定時(shí),左臂水銀柱的長(zhǎng)度變?yōu)? cm。求出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)(單位用 cmHg)。
答 案
1.選BCE 懸浮在液體中的固體微粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;金屬鐵有固定的熔點(diǎn),B正確;液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性,C正確;由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存在表面張力,D錯(cuò)誤;隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小,E正確。
2.選D 當(dāng)溫度升高時(shí),蒸汽分子的平均動(dòng)能增大,導(dǎo)致飽和汽壓增大;同時(shí),液體中平均動(dòng)能大的分子數(shù)增多,從液面飛出的分子數(shù)將增多,在體積不變時(shí),將使飽和汽的密度增大,也會(huì)導(dǎo)致飽和汽壓增
8、大,故選D。
3.解析:(1)氣體等壓變化=
V2==×2.0×10-3 m3=2.4×10-3m3
氣缸移動(dòng)的距離為
Δl== m=0.04 m
(2)環(huán)境溫度升高,封閉氣體吸熱,氣體體積增大,對(duì)外做功,由熱力學(xué)第一定律可知,傳遞的熱量大于氣體對(duì)外界所做的功。
答案:(1)Δl=0.04 m (2)吸熱 大于
4.解析:設(shè)氣缸的橫截面積為S,活塞處于初始位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p,大氣壓強(qiáng)為p0。有p=p0+l
在活塞上移l后,氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0。設(shè)氣體的體積為V′,由玻意耳定律得
p0V′=pSl
設(shè)氣缸內(nèi)水銀面上升Δx,有Δx=l-3Δx
V′=S
聯(lián)立以上
9、各式,解得p=l。
答案:p=l
5.解析:(1)在打開(kāi)閥門(mén)S前,兩水槽水溫均為T(mén)0=237 K。設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為VB,玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為pC,依題意有p1=pC+Δp①
式中Δp=60 mmHg。打開(kāi)閥門(mén)S后,兩水槽水溫仍為T(mén)0,設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為pB。
pB=pC②
玻璃泡A和B中氣體的體積為
V2=VA+VB③
根據(jù)玻意耳定律得 p1VB=pBV2④
聯(lián)立①②③④式,pC=Δp=180 mmHg。⑤
(2)當(dāng)右側(cè)水槽的水溫加熱至T′時(shí),U形管左右水銀柱高度差為Δp。玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為pC′=pB+Δp⑥
玻璃泡C的氣體體積不變,根據(jù)查
10、理定理得=⑦
聯(lián)立②⑤⑥⑦式,T′=364 K。⑧
答案:(1)180 mmHg (2)T′=364 K
6.選ADE 過(guò)程ab,理想氣體等容變化,溫度升高,理想氣體的內(nèi)能增大,氣體一定吸熱,A正確;過(guò)程bc,理想氣體等溫變化,壓強(qiáng)減小,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到分子撞擊的次數(shù)減小,E正確;而體積變大,氣體對(duì)外做功,氣體一定吸熱,B錯(cuò)誤;過(guò)程ca,理想氣體的壓強(qiáng)不變,溫度降低,內(nèi)能減小,體積減小,外界對(duì)氣體做功,氣體對(duì)外放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功,C錯(cuò)誤;根據(jù)上述三過(guò)程可知:在a、b、c三個(gè)狀態(tài)中,狀態(tài)a的溫度最低,根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,其分子的平均動(dòng)能最小,D正確。
7
11、.解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=k,V- 圖像的斜率的物理意義為kT,隨著壓縮氣體,對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增加,溫度升高,斜率變大,圖線(xiàn)向上彎曲,故第(1)題中選圖a,第二題選(C)
答案:(1)a (2)C
8.選BD 根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程=C,當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí),氣體的溫度不一定變大,分子熱運(yùn)動(dòng)也不一定變得劇烈,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),氣體的溫度可能變大,分子熱運(yùn)動(dòng)也可能變得劇烈,選項(xiàng)B正確;當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí),氣體的體積不一定變小,分子間的平均距離也不一定變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)壓強(qiáng)變小時(shí),氣體的體積可能變小,分子間的平均距離也可能變小,選項(xiàng)D正確。
9.解析:對(duì)于封閉的空氣柱(設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0)
初態(tài):p1=p0+h2-h(huán)1=(p0-3) cmHg;V1=LS=15S cm3 T1=287 K
末態(tài):h1=7 cm h2=10 cm,故壓強(qiáng)p2=p0+h2-h(huán)1=(p0+3) cmHg
V2=(L+3)S=18S cm3 T2=373 K
由理想氣體的狀態(tài)方程得:=,解得:大氣壓強(qiáng)p0=75.25 cmHg。
答案:75.25 cmHg