2019-2020年高三物理一轮总复习（选修3-3）2固体、液体和气体课时作业新人教版.doc

2019-2020年高三物理一轮总复习（选修3-3）2固体、液体和气体课时作业新人教版一、选择题1一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过四种途径后压强仍为p0.这四种途径是()先保持体积不变，降低温度，再保持温度不变，压缩体积先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温A、不可能 B、不可能C、不可能 D、都可能【解析】由理想气体的状态方程可知四种途径都有可能【答案】D2(多选)封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()A气体的密度增大B气体的压强增大C气体分子的平均动能减小D气体分子的平均动能增大【解析】由理想气体状态方程可知，当体积不变时，常数，T升高时，压强增大，B对由于体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，D对，A、C错【答案】BD3(多选)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时，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时，则单位体积内分子个数可能不变【解析】若单位体积内分子个数不变即气体体积不变，当分子热运动加剧时即气体温度升高，由理想气体状态方程知压强一定变大，选项A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低时，气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增加，选项C正确，D错误【答案】AC4(多选)分子动能随分子速率的增大而增大，早在1859年麦克斯韦就从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律下列描述分子动能与温度关系正确的是()A气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大B气体温度升高，其内部少数分子的动能可能减小C不同气体相同温度下，分子的平均动能相同，平均速率也相同D当气体温度一定时，其内部绝大多数分子动能相近，动能很小或很大的很少【解析】气体内部绝大多数分子的动能随温度的升高而增大，但少数分子动能不是，选项A错误，B正确；温度相同，分子平均动能相同，但不同气体分子质量不一定相同，故平均速率不一定相同，选项C错误；温度一定时，分子的速率分布遵循统计规律，选项D正确【答案】BD5如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近图中的()【解析】根据C(常数)得VT，则VT图线的斜率为.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，图线的斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，图线的斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又保持不变，VT图线又为直线，只是斜率比原来的小A图正确【答案】A6(xx龙岩联考)足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度为LA的气体，左边的活塞也封闭了一段长度为LB的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是()ALA不变，LB增大 BLA不变，LB减小CLA减小，LB增大 DLA增大，LB减小【解析】对右侧下面的水银，由平衡条件，可得右侧封闭气体的压强不变，又温度不变，体积也不变；将活塞缓慢地向上移动，左侧水银长度变小，上部左右两边水银高度差增大，ghSpBSpAS，则左侧封闭气体的压强减小，由玻意耳定律，LB增大，选项A正确【答案】A7.如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A逐渐增大B逐渐减小C始终不变D先增大后减小【解析】由C并结合图象可知：气体从状态ab的过程中体积V减小，温度T增大，故压强p增大，选项A正确【答案】A8下列说法中正确的是()A气体压强是由气体分子间的斥力产生的B在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强C气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大D气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力【解析】气体的压强是由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁形成的，A错；失重并不影响分子的无规则热运动，B错；气体的压强微观上取决于分子的平均动能和分子数密度，由这两个因素共同决定，故C错；D选项即为气体压强的微观定义，故D项正确【答案】D9.如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高汽缸内气体温度，则如图所示的pT图象能正确反映汽缸内气体压强变化情况的是()【解析】初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强，缓慢升高汽缸内气体温度，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错误在pT图象中，等容线为通过原点的直线，所以C错误【答案】B10如图所示的四个图象中，有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀到状态b的过程这个图象是()【解析】一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程C；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V与T成正比故正确选项为C.【答案】C二、非选择题11(xx江苏卷)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L请通过计算判断该包装袋是否漏气【解析】若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0p1V1代入数据得V10.5 L因为0.45 L0.5 L，故包装袋漏气【答案】见解析12.(xx新课标全国卷)如图所示，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m12.50 kg，横截面积S180.0 cm2；小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为S240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持l40.0 cm；汽缸外大气的压强为p1.00105 Pa，温度为T303 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T1495 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：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，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【解析】(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2.由题给条件得V1S2S1V2S2l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(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸内气体的压强不变由盖吕萨克定律有联立式并代入题给数据得T2330 K(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，有联立式并代入题给数据得p1.01105 Pa【答案】(1)330 K(2)1.01105 Pa13一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.【解析】设汽缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得phS(pp)S解得pp外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h.根据盖吕萨克定律，得解得hh据题意可得p气体最后的体积VSh联立式得V【答案】14.如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.【解析】(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖吕萨克定律得由此得TT0(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条件汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得pVx(pp0)(2V0Vx)p0V0联立解得6VV0VxV0其解为VxV0另一解VxV0，不合题意，舍去【答案】(1)T0(2)V0