2020屆高三物理一輪復習 第十三章 第2講 固體、液體和氣體課時作業(yè)（含解析）

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1、固體、液體和氣體 一、選擇題 1．(2017·高考全國卷Ⅰ)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示．下列說法正確的是(　　) A．圖中兩條曲線下面積相等 B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形 C．圖中實線對應于氧氣分子在100 ℃時的情形 D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E．與0 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析：曲線下的面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，故A對；溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動

2、能越大，虛線為氧氣分子在0 ℃時的情形，分子平均動能較小，故B對；實線為氧氣分子在100 ℃時的情形，故C對；曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，故D錯；速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內，100 ℃時氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，故E錯． 答案：ABC 2．(2019·河北省衡水中學高三模擬)以下對固體和液體的認識，正確的有(　　) A．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體 B．液體與固體接觸時，如果附著層內分子比液體內部分子稀疏，表現(xiàn)為不浸潤 C．影響蒸發(fā)快慢以及人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一氣溫下水的飽和汽壓的差

3、距 D．液體汽化時吸收的熱量等于液體分子克服分子引力而做的功 E．車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現(xiàn)象 解析：燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片是晶體，故A錯誤．液體與固體接觸時，如果附著層內分子比液體內部分子稀疏，分子力為引力表現(xiàn)為不浸潤，故B正確．影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣的相對濕度B＝×100%，即空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距，故C正確．液體汽化時，液體分子離開液體表面成為氣體分子，要克服其他液體分子的吸引而做功，因此要吸收能量，液體汽化過程中體積增大很多，體積膨脹時要克服外界氣壓做

4、功，即液體的汽化熱與外界氣體的壓強有關，且也要吸收能量，故D錯誤．車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現(xiàn)象，選項E正確． 答案：BCE 3．下列說法正確的是(　　) A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點 D．高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結果 解析：懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，A項錯誤；空中的小雨滴呈球形是由于水的表面張力作

5、用，使得小雨滴表面積最小而呈球形，B項正確；彩色液晶中的染料分子利用液晶具有光學各向異性的特點，與液晶分子結合而定向排列，當液晶中電場強度不同時，染料分子對不同顏色的光吸收強度不同而顯示各種顏色，C項正確；高原地區(qū)水的沸點較低是由于高原地區(qū)大氣壓強較小，D項錯誤；干濕泡濕度計中，由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱而使其顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，E項正確． 答案：BCE 4．(2019·江西南昌高三質檢)下列說法中正確的是(　　) A．絕對濕度大而相對濕度不一定大，相對濕度大而絕對濕度也不一定大，必須指明溫度相同這一條件 B．密閉容器中某種蒸汽開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積

6、的瞬間，蒸汽仍是飽和的 C．干濕泡濕度計的干泡所示的溫度高于濕泡所示的溫度 D．浸潤和不浸潤與分子間作用力無關 E．蜘蛛網上掛著的小露珠呈球狀不屬于毛細現(xiàn)象 解析：絕對濕度用空氣中所含蒸氣的壓強表示，相對濕度是指水蒸氣的實際壓強與該溫度下水的飽和汽壓之比，絕對濕度大，相對濕度不一定大，相對濕度大而絕對濕度也不一定大，水的飽和汽壓與溫度有關，所以要指明溫度這一條件，故A正確；在一定溫度下，飽和蒸汽的分子數(shù)密度是一定的，因而其壓強也是一定的，與體積無關，故密閉容器中某種蒸汽開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積時，蒸汽不再是飽和的，但最后穩(wěn)定后蒸汽才是飽和的，壓強不變，故B錯誤；濕

7、泡溫度計由于蒸發(fā)吸熱，濕泡所示的溫度小于干泡所示的溫度，選項C正確；液體對固體浸潤，則附著層內分子間距小于液體內部分子間距，液體對固體不浸潤，則附著層內分子間距大于液體內部分子間距，即浸潤和不浸潤現(xiàn)象是分子力作用的表現(xiàn)，故D錯誤；由于液體表面存在張力，所以露珠呈現(xiàn)球狀，不屬于毛細現(xiàn)象，故E正確． 答案：ACE 5．(2019·山東濟南五校聯(lián)考)一定質量理想氣體的狀態(tài)經歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在(　　) A．ab過程中不斷增加 B．bc過程中保持不變 C．cd過程中不斷增加 D

8、．da過程中保持不變 E．da過程中不斷增大 解析：因為bc的延長線通過原點，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增大，A正確；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e點，如圖所示，則ae是等容線，即Va＝Ve，因為Vd

9、VB，在狀態(tài)C時的溫度為TC.求： (1)氣體在狀態(tài)B時的溫度TB； (2)氣體在狀態(tài)A的壓強pA與狀態(tài)C的壓強pC之比． 解析：(1)由題圖知，A→B過程為等壓變化，由蓋－呂薩克定律有＝，解得TB＝. (2)由題圖知，B→C過程為等容變化，由查理定律有＝， A→B過程為等壓變化，壓強相等，有pA＝pB， 由以上各式得＝. 答案：(1)　(2) 7．如圖為一個噴霧器的截面示意圖，箱里已裝了14 L的水，上部密封了1 atm的空氣1.0 L．將閥門關閉，再充入1.5 atm的空氣6.0 L．設在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變． (1)求充入1.5 atm的空氣

10、6.0 L后密封氣體的壓強； (2)打開閥門后，水從噴嘴噴出(噴嘴與水面等高)，則當水箱內的氣壓降為2.5 atm時，水箱里的水還剩多少？(噴水的過程認為箱中氣體的溫度不變，不計閥門右側的管中水的體積) 解析：(1)題中p0＝1 atm，V0＝1.0 L，p1＝1.5 atm，V1＝6.0 L，根據(jù)玻意耳定律可得p1V1＝p0V2，p0(V2＋V0)＝p2V0，解得p2＝10 atm. (2)打開閥門，水從噴嘴噴出，當水箱中的氣體壓強為2.5 atm時，p2V0＝p3V3，解得V3＝4.0 L. 故水箱內剩余水的體積為14 L－(4 L－1 L)＝11 L. 答案：(1)10 atm

11、　(2)11 L 8．如圖所示，在長為L＝57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內，用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm長的理想氣體，管內外氣體的溫度均為33 ℃，大氣壓強p0＝76 cmHg. (1)若緩慢對玻璃管加熱，當水銀柱上表面與管口剛好相平時，求管中氣體的溫度為多少攝氏度； (2)若保持管內溫度始終為33 ℃，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，直到水銀柱上表面與管口相平，求此時管中氣體的壓強． 解析：(1)設玻璃管橫截面積為S，以管內封閉氣體為研究對象，氣體經歷等壓膨脹過程 初狀態(tài)：V1＝51S，T1＝(273＋33) K＝306 K 末狀態(tài)：V2＝53S， 由蓋－呂

12、薩克定律有＝ 解得T2＝318 K，t2＝45 ℃. (2)當水銀柱上表面與管口相平，設此時管中水銀柱長度為H，管內氣體經歷等溫壓縮過程， 由玻意耳定律有p1V1＝p2V2 即p1·51S＝p2(57－H)S p1＝(76＋4) cmHg＝80 cmHg p2＝(76＋H) cmHg 解得H＝9 cm，故p2＝85 cmHg. 答案：(1)45 ℃　(2)85 cmHg 9．(2019·東北三省四市高三聯(lián)考)用銷釘固定的導熱活塞將豎直放置的導熱汽缸分隔成A、B兩部分，每部分都封閉有氣體，此時A、B兩部分氣體壓強之比為5︰3，上下兩部分氣體體積相等．(外界溫度保持不變，不計活塞

13、和汽缸間的摩擦，整個過程不漏氣)． (1)如圖甲，若活塞為輕質活塞，拔去銷釘后，待其重新穩(wěn)定時B部分氣體的體積與原來體積之比； (2)如圖乙，若活塞的質量為M，橫截面積為S，拔去銷釘并把汽缸倒置，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比為1︰2，重力加速度為g，求后來B氣體的壓強． 解析：(1)設拔去銷釘之前A氣體的體積為V，由玻意耳定律得 pAV＝pA′(V＋ΔV)，pBV＝pB′(V－ΔV)， 又pA′＝pB′，＝ 解得ΔV＝V， 則B部分氣體體積與原來的體積之比為3∶4 (2)初始狀態(tài)：＝ 最終平衡狀態(tài)：pA′＝pB′＋ 設汽缸總容積為V，A、B兩部分氣體做等溫變化 pA

14、＝pA′，pB＝pB′ 聯(lián)立得到pB′＝ 答案：(1)3∶4　(2) 10．(2017·高考全國卷Ⅲ)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： (1)待測氣體的壓強； (2)該儀器能夠測量的最大壓強． 解析：(1)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 V＝V0＋① V1＝② 由力學平衡條件得p1＝p＋ρgh③ 整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pV＝p1V1④ 聯(lián)立①②③④式得p＝⑤ (2)由題意知h≤l⑥ 聯(lián)立⑤⑥式有p≤⑦ 該儀器能夠測量的最大壓強為pmax＝⑧ 答案：(1)　(2) 7