• 147.00 KB
  • 2021-05-24 发布

专题38 固体液体和气体状态方程-2017年高考物理高频考点穿透卷

  • 8页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
‎1.下列说法正确的是(  )‎ A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体 E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变 ‎【答案】BCD ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎2.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 E.晶体吸收热量,分子的平均动能不一定增加 ‎【答案】ADE ‎【解析】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;晶体吸收热量,如果温度不变,如熔化过程,分子的平均动能不变,E正确. ‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎3.下列说法正确的是(  )‎ A.液晶具有流动性,光学性质各向异性 B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力 C.气体的压强是由气体分子间斥力产生的 D.气球等温膨胀,球内气体一定向外放热 E.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强不变 ‎【答案】ABE ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎4.在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=,其中σ=0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升.已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2.‎ ‎(i)求在水下10 m处气泡内外的压强差;‎ ‎(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.‎ ‎【答案】 (ⅰ)28 Pa (ⅱ)或1.3‎ ‎【解析】 (ⅰ)当气泡在水下h=10 m处时,设其半径为r1,气泡内外压强差为Δp1,则 Δp1= ①‎ 代入题给数据得 Δp1=28 Pa. ②‎ ‎(ⅱ)设气泡在水下10 m处时,气泡内空气的压强为p1,气泡体积为V1;气泡到达水面附近时,气泡内空气压强为p2,内外压强差为Δp2,其体积为V2,半径为r2.‎ 气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有 p1V1=p2V2 ③‎ 由力学平衡条件有 p1=p0+ρgh+Δp1 ④‎ p2=p0+Δp2 ⑤‎ 气泡体积V1和V2分别为 V1=πr ⑥‎ V2=πr ⑦‎ 联立③④⑤⑥⑦式得 3= ⑧‎ 由②式知,Δpi≪p0,i=1,2,故可略去⑧式中的Δpi项.‎ 代入题给数据得 =≈1.3. ⑨‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎5.一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1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p0=75.0 cmHg,环境温度不变.‎ 图1‎ ‎【答案】 144 cmHg 9.42 cm ‎【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p2=p0,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p1=p0+(20.0-5.00)cmHg ①‎ l1′=cm ②‎ 由玻意耳定律得p1l1=p1′l′1 ③‎ 联立①②③式和题给条件得 p1′=144 cmHg.④‎ 依题意p2′=p1′ ⑤‎ l2′=4.00 cm+cm-h ⑥‎ 由玻意耳定律得p2l2=p2′l2′ ⑦‎ 联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h=9.42 cm. ⑧‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎6.如图所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0 cm 的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0 cm.已知大气压强为p0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l′1=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.‎ ‎【答案】 15.0 cm ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎7.如图3所示,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度l=10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0 cmHg.‎ ‎ (1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;‎ ‎(2)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.‎ ‎【答案】 (1)12.0 cm (2)13.2 cm ‎ ④‎ ‎(2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为p2.由玻意耳定律得 pl=p2l2 ⑤‎ 由力学平衡条件有 p2=p0 ⑥‎ 联立②⑤⑥式,并代入题给数据得 l2=10.4 cm ⑦‎ 设注入的水银在管内的长度为Δh,依题意得 Δh=2(l1-l2)+h1 ⑧‎ 联立④~⑧式,并代入题给数据得 Δh=13.2 cm. ⑨‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎8.如图4所示,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2.求:‎ 图4‎ ‎(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸内封闭气体的温度;‎ ‎(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.‎ ‎【答案】 (1)330 K (2)1.01×105 Pa 在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得 S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p) ③‎ 故缸内气体的压强不变.由盖吕萨克定律有 = ④‎ 联立①②④式并代入题给数据得 T2=330 K. ⑤‎ ‎(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′,由查理定律,有 = ⑥‎ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得 p′=1.01×105 Pa. ⑦‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎9.如图5所示,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气.当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的,活塞b在汽缸正中间.‎ 图5‎ ‎(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;‎ ‎(2)继续缓慢加热,使活塞a上升.当活塞a上升的距离是汽缸高度的时,求氧气的压强.‎ ‎【答案】 (1)320 K (2)p0‎ ‎ (2)活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是汽缸高度的时,活塞a上方的氧气做等温变化,设氧气初态体积为V′1,压强为p′1,末态体积为V′2,压强为p′2,由题给数据和玻意耳定律得 V′1=V0,p′1=p0,V′2=V0 ⑤‎ p′1V′1=p′2V′2 ⑥‎ 由⑤⑥式得p′2=p0.‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般