《2018年高考物理一輪復習 專題53 固體 液體 氣體實驗定律（練）（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年高考物理一輪復習 專題53 固體 液體 氣體實驗定律（練）（含解析）（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題53 固體 液體 氣體實驗定律 1．一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其P-1/V圖線如圖所示，變化順序由a→b→c→d→a，圖中ab線段延長線過坐標原點，cd線段與P軸垂直，da線段與1/V軸垂直。氣體在此狀態(tài)變化過程中： （ ） A. a→b，壓強減小、溫度不變、體積增大 B. b→c，壓強增大、溫度降低、體積減小 C. c→d，壓強不變、溫度升高、體積減小 D. d→a，壓強減小、溫度升高、體積不變 【答案】A 2．如圖所示，兩端開口的“?！毙凸?，一端豎直插入水銀槽內(nèi)，豎直管的上端有一小段水銀，水銀的上表面剛好與水平管平齊，水平部分足

2、夠長，若將玻璃管稍微上提一點，或稍微下降一點時，被封閉的空氣柱長度的變化分別是： （ ） A. 變大；變小 B. 變大；不變 C. 不變；不變 D. 不變；變大 【答案】D 【解析】在向上提或向下降玻璃管時，管內(nèi)氣體溫度不變，設大氣壓為P0，封閉氣體壓強P=P0+h，當玻璃管稍向上提一點時，封閉氣體壓強不變，由玻意耳定律可知，氣體體積不變，空氣柱長度不變；玻璃管稍向下降一點時，管內(nèi)氣體被壓縮，空氣柱上方液體有一部分進入水平管，h變小，封閉氣體壓強P=P0+h變小，由玻意耳定律可知，氣體體積變大，空氣柱長度變大，故ABC錯誤，D正確；故選D．

3、 3．下列說法不正確的是 （填入正確選項前的字母，選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A. 豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力所致 B. 相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強與大氣壓強的比值 C. 物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體 D. 壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn) E. 氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少 【答案】BCD 4．下列關于熱學問題得說法正確的是 （填入正確選項前的字母，選對1個給2分，選對2個給4分，

4、選對3個給5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結成的水珠．這一物理過程中水分子間的引力、斥力都增大 B．晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大 C．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液面分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢 D．某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為V、密度為，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，每個氣體分子的質(zhì)量0=M/NA，每個氣體分子的體積V0=M/NA E．密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大 【答案】ACE 【名師點睛】考查物態(tài)變化吸放熱現(xiàn)象、表面張力

5、、氣體壓強和阿伏伽德羅常數(shù)知識，比較全面深入，只要平時多看書，加強記憶即可解答 5．一橫截面積為S的氣缸水平放置，固定不動，兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室，溫度均為27℃，到達平衡時1、2兩氣室長度分別為30cm和20cm，如圖所示，在保持兩氣室溫度不變的條件下，緩慢推動活塞A，使之向右移動5cm，不計活塞與氣缸壁之間的摩擦，大氣壓強為。求： （1）活塞B向右移動的距離； （2）若再將活塞A用銷子固定，保持氣室1的溫度不變，加熱氣室2中的氣體體積恢復原來的大小，則應將氣室2溫度升高為多少？ 【答案】（1）（2） 【解析】（1）因氣缸水平放置，又不計活塞的摩擦，故平衡時兩氣

6、室內(nèi)的壓強必相等，均為P0．設在活塞A向右移動d的過程中活塞B向右移動的距離為x，平衡時兩氣缸內(nèi)壓強均為P，因溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，得 氣室1： ------①，氣室2： -------② 由上面①②兩式解得 （2）活塞A固定，氣室2中氣體的體積恢復為時，溫度升高為，壓強增大為，此過程為等容過程，運用查理定律． 這時氣室1中氣體的體積為，壓強增大為，溫度仍為27℃，為等溫過程，根據(jù)玻意耳定律，得，解方程組得 【名師點睛】本題關鍵要確定氣體發(fā)生何種狀態(tài)變化，再選擇合適的規(guī)律列式求解．難度不大，計算要小心，容易出錯． 1．下列說法中正確的是 （填入正確選項前的字母，選對

7、1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。 A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質(zhì) C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D．在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w E．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 【答案】BCD 【名師點睛】解答該題要熟練的掌握晶體和非晶體的特性，對于晶體有一下特點：晶體有整齊規(guī)則的幾何外形；晶體有固定的熔點，在熔化過程中，溫度始終保持不變；晶體有各

8、向異性的特點．非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體．它沒有一定規(guī)則的外形，如玻璃、松香、石蠟等．它的物理性質(zhì)在各個方向上是相同的，叫“各項同性”．它沒有固定的熔點． 2．如圖質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)?；钊稍跉飧變?nèi)無摩擦滑動?，F(xiàn)通過電熱絲對一理想氣體十分緩慢地加熱。設氣缸處在大氣中，大氣壓強恒定。經(jīng)過一段較長時間后，下列說法正確的是________ （填入正確選項前的字母，選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。 A、氣缸中氣體的壓強比加熱前要大 B、氣缸中氣

9、體的壓強保持不變 C、氣缸中氣體的體積比加熱前要大 D、氣缸中氣體的內(nèi)能可能和加熱前一樣大 E．活塞在單位時間內(nèi)受氣缸中分子撞擊的次數(shù)比加熱前要少 【答案】BCE 【名師點睛】氣體加熱時，封閉氣體發(fā)生等壓變化，可根據(jù)蓋?呂薩克定律列式知溫度上升，氣體發(fā)生等壓變化，可根據(jù)熱力學第一定律求內(nèi)能的變化量．由壓強的決定因素：分子平均動能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)分析單位時間內(nèi)分子撞擊氣缸的次數(shù) 3．如圖所示，密閉容器內(nèi)的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同，現(xiàn)對該容器緩慢加熱，當容器內(nèi)的氫氣溫度高于外界空氣的溫度時，則 （填入正確選項前的字母，選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分

10、；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。 A．氫分子的平均動能增大 B．氫分子的勢能增大 C．容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能增大 D．容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能可能不變 E．容器內(nèi)氫氣的壓強增大 【答案】ACE 【名師點睛】該題考查物體的內(nèi)能與理想氣體的狀態(tài)方程，要明確氣體的內(nèi)能僅僅與氣體的溫度有關．基礎題目．溫度是分子的平均動能的標志，氣體的內(nèi)能僅僅與分子動能有關，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程方向氣體的狀態(tài)參量的變化． 4．（多選）圓柱形氣缸固定放置在水平地面上，其截面如圖所示，用硬桿連接的兩個活塞在氣缸的左右兩側分別封閉了兩部分氣體A、B，活塞可自由移動．兩側的橫截面積SA＜SB，兩活塞間的C部分

11、可通過閥門K實現(xiàn)與外界的連通或斷開．開始時兩邊氣體溫度相同，活塞處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，重新平衡后兩邊氣體壓強的增量分別為△pA和△pB．下列判斷正確的是： （ ） A．若C部分是真空，則在溫度升高的過程中活塞始終不動 B．若C部分是真空，則最終平衡時△pA=△pB C．若C部分與外界大氣連通，則活塞向右移 D．若C部分與外界大氣連通，則最終平衡時△pA＞△pB 【答案】AD 【解析】若C部分是真空，活塞A、B及細桿這個整體的平衡條件為：pASA-pBSB=0，則：，假設活塞不動，則：兩部分的氣體都做等容變化，由于，所以若兩部分氣體的溫

12、度變化是相同的，則始終滿足：，．故A正確，B錯誤；若C部分與外界大氣連通，則：p0SA-pASA+pBSB-p0SB=0， 則：PBSB-PASA=P0（SB-SA）＞0；現(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，假設活塞不動，則：兩部分的氣體都做等容變化，由于，所以若兩部分氣體的溫度變化是相同的，則：△PBSB-△PASA＞0，所以活塞將向左運動．故C錯誤；由C的分析可知，若C部分與外界大氣連通，則：PBSB-PASA=P0（SB-SA）＞0，使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，重新平衡后一定滿足：△PBSB-△PASA=0，由于SB＞SA，所以：△pA＞△pB．故D正確．故選AD。 【名師點睛】利用氣

13、態(tài)方程解題時要明確氣體的狀態(tài)，根據(jù)活塞處于平衡狀態(tài)進行受力分析，根據(jù)力學知識求壓強，并求出各個狀態(tài)的溫度、體積然后列氣體狀態(tài)方程即可。 5．如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S=10-3 m2，活塞的質(zhì)量為m=2 kg，厚度不計。在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B下方汽缸的容積為1.0×10-3m3 ，A、B之間的容積為2.0×10-4 m3，外界大氣壓強p0=1.0×105 Pa。開始時活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強為0.9 p0，溫度為27℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至327℃。求： （1）活塞剛離開B處時氣體的溫度t 2； （2）缸內(nèi)氣體最后的壓強;

14、 （3）在圖（乙）中畫出整個過程中的p-V圖線。 【答案】（1）127℃??????（2）（3）圖線如圖； （3）如圖。 【名師點睛】本題的關鍵是分析清楚，各個變化過程中，哪些量不變，變化的是什么量，明確初末狀態(tài)量的值，根據(jù)氣體定律運算即可，難度不大，屬于中檔題。 1．【2017·新課標Ⅰ卷】（10分）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的

15、3倍后關閉K1。已知室溫為27 ℃，汽缸導熱。 （i）打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強； （ii）接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置； （iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃，求此時活塞下方氣體的壓強。 【答案】（i）V/2 2p0 （i i ） 頂部 （i i i） 1.6 p0 （ii）打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）時，活塞下氣體壓強為p2，由玻意耳定律得⑤ 由⑤式得 ⑥ 由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為 【名師點睛】本題重點考查理想氣體的狀態(tài)方程

16、，在分析的時候注意，氣缸導熱，即第一個過程為等溫變化，審題的時候注意關鍵字眼。 2．【2017·新課標Ⅲ卷】（10分）一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管K1和K2。K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示。設測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求： （i）待測氣體的壓

17、強； （ii）該儀器能夠測量的最大壓強。 【答案】（i） （ii） 【解析】（i）水銀面上升至M的下端使玻璃泡中的氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為V，壓強等于待測氣體的壓強p。提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時，K1中的水銀面比頂端低h；設此時封閉氣體的壓強為p1，體積為V1，則 ① ② 由力學平衡條件得③ 整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得④ 聯(lián)立①②③④式得⑤ 【名師點睛】此題主要考查玻意耳定律的應用，解題關鍵是確定以哪一部分氣體為研究對象，并能找到氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量，然后列方程求解。 3．【2016·上海卷】（10分）如圖，兩端封閉的直玻

18、璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB。 （1）若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度，水銀柱將如何移動？ 某同學解答如下： 設兩部分氣體壓強不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動。 上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答。 （2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關系。 【答案】（1）不正確 水銀柱向上移動 （2） 【解析】（1）不正確。 水

19、銀柱移動的原因是升溫后，由于壓強變化造成受力平衡被破壞，因此應該假設氣體體積不變，由壓強變化判斷移動方向。 正確解法：設升溫后上下部分氣體體積不變，則由查理定律可得 因為，pA

20、中σ=0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強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處氣泡內(nèi)外的壓強差； （ii）忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。 【答案】（i）28 Pa （ii）1.3 【名師點睛】本題是對理想氣體狀態(tài)方程的應用的考查；解題關鍵是找到所研究的氣體的兩個狀態(tài)，并且能找到各個狀態(tài)的狀態(tài)參量：壓強、體積。 5．【2015·重慶·10（2）】北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會很快凍結.若剛吹出時肥皂泡內(nèi)氣體溫度為，壓強為，肥皂泡凍結后泡內(nèi)氣體溫度降為.整個過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計體積和質(zhì)量變化，大氣壓強為.求凍結后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強差. 【答案】 【名師點睛】理想氣體的狀態(tài)方程應用在等溫變化（）、等壓變化（）、等容變化（）。 - 13 -