【三維設計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測40 固體、液體和氣體

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1、 課時跟蹤檢測(四十) 固體、液體和氣體 高考??碱}型:選擇題+計算題 1.下列說法正確的是(  ) A.露珠呈球形是由于表面張力所致 B.不浸潤現(xiàn)象說明固體分子對液體分子的吸引力大于液體分子之間的吸引力 C.在一定溫度下當氣體容納某種液體分子的個數(shù)達到極值時,這種氣體就成為飽和汽,此時液體就不再蒸發(fā) D.給自行車打氣時氣筒壓下后反彈,是由分子斥力造成的 2.(2013·濰坊模擬)下列說法中正確的是(  ) A.隨著溫度升高,氣體分子的平均速率將增大 B.多晶體在物理性質上也有各向異性 C.一定量的氣體,在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,內(nèi)能一定不變 D.由于液體表

2、面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢 3.(2012·重慶高考)題圖1為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖,玻璃管的上端與導熱良好的玻璃泡連通,下端插入水中,玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若玻璃管內(nèi)水柱上升,則外界大氣的變化可能是(  ) 圖1 A.溫度降低,壓強增大     B.溫度升高,壓強不變 C.溫度升高,壓強減小 D.溫度不變,壓強減小 4.(2011·廣東高考)如圖2為某種椅子與其升降部分的結構示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質量的氣體,M可沿N的內(nèi)壁上下滑動,設筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動的過程中(  )

3、 圖2 A.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增大 B.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能減小 C.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能增大 D.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減小 5.(2011·重慶高考)某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置,它主要由汽缸和活塞組成。開箱時,密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹,將箱蓋頂起,如圖3所示。在此過程中,若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換,忽略氣體分子間相互作用,則缸內(nèi)氣體(  ) 圖3 A.對外做正功,分子的平均動能減小 B.對外做正功,內(nèi)能增大 C.對外做負功,分子的平均動能增大 D.對外做負功,內(nèi)能減少 6.(2011·新課標全國高考)對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是

4、________。 A.若氣體的壓強和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變 B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變 C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強也一定不斷增大 D.氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關 E.當氣體溫度升高時,氣體的內(nèi)能一定增大 7.(2012·南昌一模)對一定質量的理想氣體,下列說法正確的是________。 A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B.氣體溫度越高,氣體分子的熱運動就越劇烈 C.氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對容器不斷碰撞而產(chǎn)生的 D.當氣體膨脹時,氣體的內(nèi)能一定減少 E.在壓強不變而體積增大時,單位時間碰撞容器壁單位

5、面積的分子數(shù)一定減少 8.(2013·焦作模擬)下列說法中正確的是________。 A.晶體一定具有規(guī)則的幾何外形 B.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C.當液晶中電場強度不同時,液晶對不同顏色光的吸收強度不同 D.當氫氣和氧氣的溫度相同時,它們分子的平均速率相同 E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關 9.(2012·煙臺一模)一定質量理想氣體的p-V圖象如圖4所示,其中a→b為等容過程,b→c為等壓過程,c→a為等溫過程,已知氣體在狀態(tài)a時的溫度Ta=300 K,在狀態(tài)b時的體積Vb=22.4 L。求: (1)氣體在狀

6、態(tài)c時的體積Vc; 圖4 (2)試比較氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關系,并簡要說明理由。 10.(2012·焦作一模)如圖5所示,粗細均勻的U形管豎直放置,左端封閉,右端開口,左端用水銀封閉著長L=10 cm的理想氣體,當溫度為27 ℃時,兩管水銀面的高度差Δh=2 cm。設外界大氣壓為1.0×105Pa(即75 cmHg)。為了使左、右兩管中的水銀面相平,求: 圖5 (1)若對封閉氣體緩慢加熱,溫度需升高到多少℃? (2)若溫

7、度保持27℃不變,需從右管的開口端再緩慢注入多少高度的水銀柱? 11. (2012·九江聯(lián)考)如圖6所示,向一個空的鋁飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蠟密封,在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略)。如果不計大氣壓的變化,這就是一個簡易的氣溫計。已知鋁罐的容積 圖6 是360 cm3,吸管內(nèi)部粗細均勻,橫截面積為0.2 cm2,吸管的有效長度為20 cm,當溫度為25 ℃時,油柱在吸管的中間位置,即油柱離兩管口均為10 cm。 (1)吸管上標刻溫度值時,刻度是否均勻?說明理由。 (2)計算這個氣溫計的測量范圍。 12.(2012·江西省六校聯(lián)考)一定質量的理想氣體

8、從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖7所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 ℃。則: (1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少? 圖7 (2)該氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少? 答 案 課時跟蹤檢測(四十) 固體、液體和氣體 1.選A 露珠呈球形是由于表面張力所致,選項A正確;不浸潤現(xiàn)象說明固體分子對液體分子的吸引力小于液體分子之間的吸引力,選項B錯誤;在一定溫度下當氣體容納某種液體分子的個數(shù)達到極值時,這種氣體就成為飽和汽,此時液體的蒸發(fā)和液化達到了動態(tài)平

9、衡,而并非液體不再蒸發(fā),選項C錯誤;給自行車打氣時氣筒壓下后反彈,是由氣體壓強大于大氣壓造成的,選項D錯誤。 2.選AD 隨著溫度升高,氣體分子的平均速率將增大,選項A正確;多晶體在物理性質上具有各向同性,選項B錯誤;一定量的氣體,在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,若對外做功,則內(nèi)能減小,選項C錯誤;由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢,選項D正確。 3.選A 若玻璃管中的水柱上升,說明外界大氣壓增大,只有A選項正確。 4.選A 由于筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,因此只有做功改變物體的內(nèi)能,在M向下滑動的過程中,外界壓縮氣體對氣體

10、做功,根據(jù)熱力學第一定律可知,氣體的內(nèi)能增加。 5.選A 氣體膨脹,體積增大對外做功;由熱力學第一定律ΔU=W+Q,由于是絕熱過程,故氣體內(nèi)能減少,氣體溫度降低,分子的平均動能減小。 6.解析:一定質量的理想氣體,=常量,p、V不變,則T不變,分子平均動能不變,又理想氣體分子勢能為零,故氣體內(nèi)能不變,A項正確;理想氣體內(nèi)能不變,則溫度T不變,由=常量知,p及V可以變化,故狀態(tài)可以變化,B錯誤;等壓變化過程,溫度升高、體積增大,故C錯誤;由熱力學第一定律ΔU=Q+W知,溫度升高1 K,內(nèi)能增量ΔU一定,而外界對氣體做的功W與經(jīng)歷的過程可能有關(如體積變化時),因此吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程也

11、有關,D項正確;溫度升高,平均動能增大,分子勢能不變,內(nèi)能一定增大,E項正確。 答案:ADE 7.解析:氣體的體積是所有氣體分子能夠到達的空間體積之和,選項A錯誤;氣體溫度越高,氣體分子的平均動能越大,氣體分子的熱運動就越劇烈,選項B正確;氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對容器不斷碰撞而產(chǎn)生的,選項C正確;當氣體膨脹時,若同時吸熱,氣體的內(nèi)能不一定減少,選項D錯誤;在壓強不變而體積增大時,氣體的溫度升高,氣體分子的平均速率變大,氣體分子對容器壁的平均作用力增大,而壓強不變,故單位時間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定減少,選項E正確。 答案:BCE 8.解析:單晶體一定具有規(guī)則的幾何外形,

12、而多晶體不具有規(guī)則的幾何外形,選項A錯誤;葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用,當液晶中電場強度不同時,液晶對不同顏色光的吸收強度不同,選項B、C正確;當氫氣和氧氣的溫度相同時,它們分子的平均動能相同,但平均速率不相同,選項D錯誤;氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關,選項E正確。 答案:BCE 9.解析:(1)氣體c→a等溫變化,根據(jù)玻意耳定律得 paVa=pcVc, 又a→b為等容過程,所以Va=Vb=22.4 L 解得Vc===67.2 L (2)氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c為等壓過程,由蓋—呂薩克定律可知體積增大時溫度升高,所以氣體內(nèi)能

13、ΔU增大。由于b→c氣體對外做功,W為負值,氣體吸收熱量,Q為正值,由熱力學第一定律得ΔU=Q+W可知,氣體吸收熱量Q大于氣體對外做的功。 答案:(1)67.2 L (2)見解析 10.解析:(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:=,代入數(shù)據(jù)=,從中求得T2=339 K,t2=66 ℃ (2)根據(jù)玻意耳定律:p1V1=p3V3 代入數(shù)據(jù)73×10=75×L3,從中求得L3=9.73 cm,即封閉管水銀柱上升了0.27 cm, 所需注入的水銀柱長為H=(2+2×0.27) cm=2.54 cm。 答案:(1)66 ℃ (2)2.54 cm 11.解析:(1)根據(jù)蓋—呂薩克定律,=C, 則C

14、== cm3/K= cm3/K, 所以ΔV=CΔT=ΔT, 即體積的變化量與溫度的變化量成正比,吸管上標的刻度是均勻的。 (2)因為ΔV=ΔT,所以ΔT=ΔV=×0.2×(20-10) K=1.6 K 這個氣溫計可以測量的溫度為 t=(25±1.6) ℃, 即這個氣溫計測量的范圍是23.4~26.6 ℃ 答案:(1)見解析 (2)23.4~26.6 ℃ 12.解析:(1)對于理想氣體;A→B,由=得TB=100 K, 該氣體在狀態(tài)B時的溫度為tB=(100-273) ℃=-173 ℃。 B→C,由=得TC=300 K, 該氣體在狀態(tài)C時的溫度為TC=(300-273) ℃=27 ℃。 (2)B→C的過程中是吸熱,吸收的熱量Q=W=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3) J=200 J。 答案:(1)-173 ℃ 27 ℃ (2)吸熱 200 J 6

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