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  • 2021-05-26 发布

【物理】2020届一轮复习人教版气体、固体与液体课时作业

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第2讲 气体、固体与液体 ‎◎基础巩固练 ‎1.(多选)(2018·山东聊城模拟)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是________。‎ A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大 B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变 C.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数一定增加 D.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数可能不变 E.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定 解析: 单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大,因此这时气体压强一定增大,故A正确,B错误;若气体的压强不变而温度降低,则气体分子热运动的平均动能减小,则单位体积内分子个数一定增加,故C正确,D错误;气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定,E正确。‎ 答案: ACE ‎2.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,沿状态A、B、C变化,下列说法中正确的是________。‎ A.沿A→B→C变化,气体温度不变 B.A、B、C三状态中,B状态气体温度最高 C.A、B、C三状态中,B状态气体温度最低 D.从A→B,气体压强减小,温度升高 E.从B→C,气体密度减小,温度降低 解析: 由理想气体状态方程=常数可知,B状态的pV乘积最大,则B状态的温度最高,A到B的过程是升温过程,B到C的过程是降温过程,体积增大,密度减小,选项B、D、E正确,选项A错误。‎ 答案: BDE ‎3.‎ ‎(多选)如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后 到D状态,下列判断中正确的是________。‎ A.A→B过程温度升高,压强不变 B.B→C过程体积不变,压强变小 C.B→C过程体积不变,压强不变 D.C→D过程体积变小,压强变大 E.C→D过程温度不变,压强变小 解析: 由题图可知,在A→B的过程中,气体温度升高,体积变大,且体积与温度成正比,由=C可知,气体压强不变,故A正确;在B→C的过程中,体积不变,而温度降低,由=C可知,气体压强变小,故B正确,C错误;在C→D的过程中,气体温度不变,体积变小,由=C可知,气体压强变大,故D正确,E错误。‎ 答案: ABD ‎4.(多选)(2018·潮州模拟)下列四幅图的有关说法中不正确的是________。‎ A.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力 B.分子间距小于r0范围内分子间距离减小时,斥力增大引力减小,分子力表现为斥力 C.水面上的单分子油膜,在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理 D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性 E.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,分子间表现为斥力,可看作是绝热变化 解析: 当分子间距离为r0时,分子间存在的引力和斥力大小相等,所以分子力整体的效果为0,故A错误;分子间距小于r0范围内分子间距离减小时,斥力和引力都增大,但引力增大得慢,所以分子力表现为斥力,故B错误;水面上的单分子油膜,在测量油膜分子直径d大小时把它们当作球形处理,故C正确;晶体具有点阵结构,食盐属于晶体,食盐中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,故D正确;猛推木质推杆,外界对气体做正功,密闭的气体温度升高,压强变大,此时气体分子之间的距离仍然大于r0,分子之间的相互作用力仍然是引力,但是很小,几乎可以忽略不计,故E错误。‎ 答案: ABE ‎5.‎ ‎(2018·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b,使活塞只能向上滑动,开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为57 ℃,活塞恰好要离开a、b,重力加速度大小g取10 m/s2,求活塞的质量。‎ 解析: 活塞刚要离开a、b时,对活塞有p2S=p0S+mg 解得p2=p0+ 气体的状态参量为T1=300 K,p1=1.0×105 Pa,T2=330 K 因为V1=V2,所以根据查理定律有= 代入数据解得m=2 kg 答案: 2 kg ‎6.‎ ‎(2018·山东临沂模拟)如图是一种气压保温瓶的结构示意图。其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出。最初瓶内水面低于出水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压强p0=1.01×105 Pa,取g=10 m/s2。求:‎ ‎(ⅰ)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强的最小值;‎ ‎(ⅱ)当瓶内气体压强为1.16×105 Pa时,瓶内气体体积的压缩量。(忽略瓶内气体的温度变化)‎ 解析: (ⅰ)由题意知,瓶内、外气体压强以及水的压强存在以下关系:‎ p内=p0+p水=p0+ρgh水 代入数据得p内=1.02×105 Pa。‎ ‎(ⅱ)当瓶内气体压强为p=1.16×105 Pa时,设瓶内气体的体积为V。‎ 由玻意耳定律为p0V0=pV,压缩量为ΔV=V0-V,‎ 已知瓶内原有气体体积V0=2.0×102 cm3,解得ΔV=25.9 cm3。‎ 答案: (ⅰ)1.02×105 Pa (ⅱ)25.9 cm3‎ ‎7.(2018·山东济南模拟)一定质量的理想气体由状态A依次变化到B、C、D、A、E、C,整个变化过程如图所示,已知在状态A时气体温度为320 K,则在状态B时温度为多少?在状态D时温度为多少?整个过程的最高温度为多少?‎ 解析: 理想气体由状态A到B,气体为等容变化,根据查理定律有=,得TB=TA==80 K。‎ 由C到D再到A为等温变化时,则TD=TA=320 K。‎ 根据p V图象特点结合题图可知,在AC连线中点处所在状态气体温度最高,此状态下p中=2.5×105 Pa,V中=2.5 L。‎ 由=得Tmax=T中=TA=×320 K=500 K 答案: 80 K 320 K 500 K ‎◎能力提升练 ‎8.[2017·全国卷Ⅱ·33(2)]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1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g。‎ ‎(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小;‎ ‎(ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;‎ ‎(ⅲ)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量。‎ 解析: (ⅰ)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0,密度为 ρ0=①‎ 在温度为T时的体积为VT,密度为 ρ(T)=②‎ 由盖吕萨克定律得 =③‎ 联立①②③式得 ρ(T)=ρ0④‎ 气球所受的浮力为 F=ρ(Tb)gV⑤‎ 联立④⑤式得 F=Vgρ0⑥‎ ‎(ⅱ)气球内热空气所受的重力为 G=ρ(Ta)Vg⑦‎ 联立④⑦式得 G=Vgρ0⑧‎ ‎(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m,由力的平衡条件得 mg=F-G-m0g⑨‎ 联立⑥⑧⑨式得 m=Vρ0T0(-)-m0⑩‎ 答案: (ⅰ)Vgρ0 (ⅱ)Vgρ0 (ⅲ)Vρ0T0(-)-m0‎ ‎9.[2017·全国卷Ⅲ·33(2)]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K1和K2。K1长为l,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K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1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变。已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g。求:‎ ‎(ⅰ)待测气体的压强;‎ ‎(ⅱ)该仪器能够测量的最大压强。‎ 解析: (ⅰ)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p,提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时,K1中水银面比顶端低h;设此时封闭气体的压强为p1,体积为V1,则V=V0+πd2l①‎ V1=πd2h②‎ 由力学平衡条件得p1=p+ρgh③‎ 整个过程为等温过程,由玻意耳定律得 pV=p1V1④‎ 联立①②③④式得 p=⑤‎ ‎(ⅱ)由题意知 h≤l⑥‎ 联立⑤⑥式有 p≤⑦‎ 该仪器能够测量的最大压强为 pmax=⑧‎ 答案: (ⅰ) (ⅱ)

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