《(山東專用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2節(jié) 固體、液體與氣體練習(xí)(含解析)新人教版選修3-3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(山東專用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2節(jié) 固體、液體與氣體練習(xí)(含解析)新人教版選修3-3(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2節(jié) 固體、液體與氣體
1.(2019·河南洛陽質(zhì)檢)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其上的某一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三種固體在蠟熔化過程中溫度T隨加熱時(shí)間t變化的圖像如圖(丁)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.甲為單晶體,乙為非晶體,丙為多晶體
解析:單晶體是各向異性的,熔化在晶體表面的石蠟是橢圓形.非晶體和多晶體是各向同性,則熔化在表面的石蠟是圓形,因此丙為單晶體,甲、乙可能是多晶體與非晶體,根據(jù)溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系,可知甲、丙為
2、晶體,乙是非晶體,所以選項(xiàng)B正確,A,C,D錯誤.
2.(多選)人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程.以下說法正確的是( AD )
A.液體的分子勢能與體積有關(guān)
B.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的
C.溫度升高,每個分子的動能都增大
D.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用
解析:分子勢能與分子間距有關(guān),而分子間距與物體的體積有關(guān),則知液體的分子勢能和體積有關(guān),選項(xiàng)A正確;晶體分為單晶體和多晶體,單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性,選項(xiàng)B錯誤;溫度升高時(shí),分子的平均動能增大但不是每一個分子動能都增大,選項(xiàng)C錯誤;露珠由于受到表面張力的作用表面積有收縮
3、到最小的趨勢即呈球形,選項(xiàng)D正確.
3.(多選)關(guān)于空氣濕度,下列說法正確的是( AD )
A.空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示
B.空氣的相對濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比
C.當(dāng)人們感到潮濕時(shí),空氣的絕對濕度一定較大
D.當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對濕度一定較小
解析:空氣的絕對濕度是空氣中含有水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng),相對濕度=,故A正確,B錯誤.人們感受的干燥或潮濕決定于空氣的相對濕度.相對濕度越大,感覺越潮濕;相對濕度越小,感覺越干燥,故C錯誤,D正確.
4.(2018·河南信陽質(zhì)檢)(多選)下列說法正確的是( AC )
A.豎直玻璃管
4、里的水銀面不是平面,而是“上凸”的,這是表面張力的作用
B.相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值
C.物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體不一定是非晶體
D.壓縮氣體需要用力,這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)
解析:豎直玻璃管里的水銀面不是平面,而是“上凸”的,這是表面張力產(chǎn)生的現(xiàn)象所致,選項(xiàng)A正確;空氣的相對濕度等于水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓的比值,選項(xiàng)B錯誤;物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體可能是多晶體,不一定是非晶體,選項(xiàng)C正確;氣體分子之間距離很大,分子力近似為零,用力才能壓縮氣體是由于氣體壓強(qiáng)差造成的,并非由于分子之間的斥力造成,選項(xiàng)D錯誤.
5.(2018·湖北宜昌一模
5、)(多選)下面的表格是某地區(qū)1~7月份氣溫與氣壓的對照表:
月份
1
2
3
4
5
6
7
平均最高
氣溫/℃
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
30.8
平均大
氣壓
/×105 Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998 4
0.996 0
7月份與1月份相比較( AD )
A.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動加劇
B.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動減弱
C.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了
D.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)減少了
解析:溫度越高,分子無規(guī)則熱運(yùn)動越劇烈.7月
6、份與1月份相比較,平均氣溫升高了,所以分子無規(guī)則熱運(yùn)動加劇,選項(xiàng)A正確,B錯誤;溫度升高,分子的平均動能變大,但是壓強(qiáng)減小,可知?dú)怏w分子的密集程度減小,則單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少,選項(xiàng)C錯誤,D正確.
6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程,如圖所示,下列說法正確的是( BC )
A.b→c過程中,氣體壓強(qiáng)不變,體積增大
B.a→b過程中,氣體體積增大,壓強(qiáng)減小
C.c→a過程中,氣體壓強(qiáng)增大,體積不變
D.c→a過程中,氣體內(nèi)能增大,體積變小
解析:b→c過程中,氣體壓強(qiáng)不變,溫度降低,根據(jù)蓋—呂薩克定律=C得知,體積應(yīng)減小,故A錯誤.a→b過程
7、中氣體的溫度保持不變,即氣體發(fā)生等溫變化,壓強(qiáng)減小,根據(jù)玻意耳定律pV=C得知,體積增大,故B正確.c→a 過程中,由圖可知p與T成正比,則氣體發(fā)生等容變化,體積不變,故C正確,D錯誤.
7.(多選)下列說法正確的是( BCD )
A.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間引力增大,分子間斥力減小
B.一定質(zhì)量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,其分子之間的勢能
增加
C.對于一定質(zhì)量的氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱
D.物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例與溫度有關(guān)
解析:分子間距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都減小,故A錯誤;一定質(zhì)量100 ℃的水變成100 ℃
8、的水蒸氣,由液態(tài)變成了氣態(tài),分子間距增大,分子力做負(fù)功,其分子之間的勢能增加,故B正確;對于一定質(zhì)量的氣體,由蓋—呂薩克定律可知,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它的溫度一定升高,同時(shí)又對外做功,需要從外界吸收熱量,故C正確;物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例與溫度有關(guān),故D
正確.
8.(2019·山西臨汾模擬)如圖所示,一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉,上端足夠長,下端(粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)對氣體緩慢加熱,氣體溫度不斷升高,水銀柱上升,則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近圖中的( A )
解析:根據(jù)=C(常數(shù)
9、)得V=T,則VT圖線的斜率為.在水銀柱升入細(xì)管前,封閉氣體先做等壓變化,圖線的斜率不變,圖線為直線;水銀柱部分進(jìn)入細(xì)管后,氣體壓強(qiáng)增大,圖線的斜率減小;當(dāng)水銀柱全部進(jìn)入細(xì)管后,氣體的壓強(qiáng)又保持不變,VT圖線又為直線,只是斜率比原來的小,選項(xiàng)A正確.
9.(2019·山東桓臺二中月考)一足夠高的直立汽缸上端開口,用一個厚度不計(jì)的活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱,活塞的橫截面積為0.01 m2,活塞與汽缸間的摩擦不計(jì),汽缸側(cè)壁通過一個開口與U形管相連.開口離汽缸底部的高度為70 cm,開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì).已知如圖所示狀態(tài)時(shí)氣體的溫度為7 ℃,U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5
10、cm,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa保持不變,水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3,取g=10 m/s2.求
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)現(xiàn)在活塞上添加鐵砂,同時(shí)對汽缸內(nèi)的氣體加熱,始終保持活塞的高度不變,此過程緩慢進(jìn)行,當(dāng)氣體的溫度升高到47 ℃時(shí),U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少?
解析:(1)由題意知?dú)怏w圖示狀態(tài)壓強(qiáng)p0+=p0+ρgh1
代入數(shù)據(jù)得活塞質(zhì)量m=6.8 kg.
(2)添鐵砂加熱時(shí),氣體發(fā)生等容變化,由查理定律得=
代入數(shù)據(jù)得h2=0.162 m.
答案:(1)6.8 kg (2)0.162 m
10.(2017·全國Ⅱ卷,33)一熱氣球體積為V,內(nèi)
11、部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb.已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g.
(1)求該熱氣球所受浮力的大小;
(2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;
(3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量.
解析:(1)設(shè)1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時(shí)的體積為V0,密度為ρ0= ①
在溫度為T時(shí)的體積為VT,密度為ρT= ②
由蓋—呂薩克定律得= ③
聯(lián)立
12、①②③式得ρT=ρ0 ④
氣球所受到的浮力為F=ρbgV ⑤
聯(lián)立④⑤式得F=Vgρ0. ⑥
(2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=ρa(bǔ)Vg ⑦
聯(lián)立④⑦式得G=Vgρ0. ⑧
(3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得
mg=F-G-m0g ⑨
聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T0(-)-m0.
答案:(1)Vgρ
13、0 (2)Vgρ0
(3)Vρ0T0(-)-m0
11.(2018·四川成都經(jīng)開區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考)如圖所示,內(nèi)壁光滑、截面積不相等的圓柱形汽缸豎直放置,汽缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S.在汽缸內(nèi)有A,B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞用一根長為l的細(xì)輕桿連接,兩活塞導(dǎo)熱性能良好,并能在汽缸內(nèi)無摩擦地移動.已知活塞A的質(zhì)量是2m,活塞B的質(zhì)量是m.當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0時(shí),兩活塞靜止于如圖所示位置.重力加速度為g.
(1)求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)若用一豎直向下的拉力作用在B上,使A,B一起由圖示位置開始緩慢向下移動的距離,又處于靜止?fàn)顟B(tài),求這時(shí)汽缸
14、內(nèi)氣體的壓強(qiáng)及拉力F的大小.設(shè)整個過程中氣體溫度不變.
解析:(1)以兩活塞整體為研究對象,設(shè)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1,根據(jù)平衡條件有
p0·2S+3mg+p1S=p1·2S+p0S
解得p1=p0+.
(2)初態(tài):p1=p0+,V1=2lS
末態(tài):p2待求,V2=lS
根據(jù)玻意耳定律有(p0+)·2lS=p2·lS
解得p2=(p0+)
以兩活塞整體為研究對象,根據(jù)平衡條件有
F+p0·2S+3mg+p2S=p2·2S+p0S
解得F=+mg.
答案:(1)p0+ (2)(p0+) +mg
12.(2019·湖北高三調(diào)考)如圖所示,一鋼筒豎直放置在水平桌面上,筒內(nèi)有一
15、與底面平行可上、下無摩擦滑動的活塞K,活塞導(dǎo)熱性及密封性良好.在筒的頂部有一塊與活塞K質(zhì)量相等的金屬蓋,金屬蓋與筒的上端邊緣接觸良好(無漏氣縫隙).當(dāng)筒內(nèi)溫度t=27 ℃時(shí),A,B兩部分理想氣體的體積之比為=,壓強(qiáng)分別為pA=1.00×105 Pa,
pB=1.20×105 Pa.已知大氣壓強(qiáng)p0=1.05×105 Pa,不考慮活塞的體積,現(xiàn)對筒內(nèi)氣體緩慢加熱.求:
(1)金屬蓋恰好被頂開時(shí)氣體的溫度t1;
(2)當(dāng)筒內(nèi)氣體溫度達(dá)到t2=252 ℃時(shí),B部分氣體體積占汽缸總體積的百分之幾?
解析:(1)設(shè)鋼筒體積為V,活塞和金屬蓋的質(zhì)量均為m,活塞橫截面積為S;理想氣體溫度達(dá)到t1
16、時(shí),兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為pA1和pB1.
對活塞,由平衡條件
=pB-pA=0.20×105 Pa
當(dāng)金屬蓋恰好被頂開時(shí)pA1=p0+=1.25×105 Pa
pB1=pA1+=1.45×105 Pa
VA+VB=VA1+VB1=V,且=
由理想氣體狀態(tài)方程,對A,B兩部分氣體分別有
=
=
解得T1≈366.7 K,即t1=93.7 ℃.
(2)當(dāng)筒內(nèi)氣體的溫度達(dá)到t2=252 ℃時(shí),金屬蓋被頂開,氣體A將會泄漏,而B部分氣體則繼續(xù)做等壓變化.對氣體B,由蓋—呂薩克定律=
解得VB2=V
所以×100%=95.5%.
答案:(1)93.7 ℃ (2)95.5%
7