2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)48 固體、液體和氣體（含解析）新人教版

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1、課后限時(shí)作業(yè)48　固體、液體和氣體 時(shí)間：45分鐘 1.如圖所示，把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變鈍了．產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是(　C　) A．玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體 B．玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體 C．熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊 D．熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張 解析：玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍然是非晶體，故A、B錯(cuò)誤；玻璃裂口尖端放在火焰上燒熔后尖端變鈍，是表面張力的作用，因?yàn)楸砻鎻埩哂袦p小表面積的作用，即使液體表面繃緊，故C正確，D錯(cuò)誤． 2．(多選)對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有(　AD　) A．

2、食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體 B．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 C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同 解析：晶體在熔化過程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點(diǎn)，則說明食鹽是晶體，選項(xiàng)A正確；蜂蠟的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向同性的，燒熱的針尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說明云母片的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向異性的，故云母片是晶體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，則該物質(zhì)微粒在空間的排列是規(guī)則的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)

3、是不同的，選項(xiàng)D正確． 3．(多選)固體甲和固體乙在一定壓強(qiáng)下的熔解曲線如圖所示，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T.下列判斷正確的有(　ABD　) A．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體 B．固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形 C．在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性 D．固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同 E．圖線甲中ab段溫度不變，所以甲的內(nèi)能不變 解析：晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確；固體甲若是多晶體，則不一定有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾

4、何外形，故B正確；在熱傳導(dǎo)方面固體甲若是多晶體，則不一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯(cuò)誤；固體甲一定是晶體，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，則固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同，故D正確；晶體在熔化時(shí)溫度不變，但由于晶體吸收熱量，內(nèi)能在增大，故E錯(cuò)誤． 4．(2017·全國卷Ⅰ)(多選)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(　ABC　) A．圖中兩條曲線下面積相等 B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D．

5、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(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析：根據(jù)氣體分子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曲線的意義可知，題圖中兩條曲線下面積相等，選項(xiàng)A正確；題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小，所以對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形，選項(xiàng)B正確；題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大，分子平均動(dòng)能較大，根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，可知實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形，選項(xiàng)C正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不

6、能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由分子速率分布圖可知，與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 5.如圖所示，一開口向下導(dǎo)熱均勻的直玻璃管，通過細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是(　A　) A．大氣壓強(qiáng)增加 B．環(huán)境溫度升高 C．向水銀槽內(nèi)注入水銀 D．略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移 解析：根據(jù)題意，設(shè)玻璃管內(nèi)的封閉氣體的壓強(qiáng)為p，玻璃管質(zhì)量為m，對(duì)玻璃管受力分析，由平衡條件可得：T＋pS＝mg＋p0S.解得

7、：T＝(p0－p)S＋mg＝ρghS＋mg，即繩的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水銀的重力．選項(xiàng)A中，大氣壓強(qiáng)增加時(shí)，水銀柱上移，h增大，所以拉力T增加，A正確；選項(xiàng)B中，環(huán)境溫度升高，封閉氣體壓強(qiáng)增加，水銀柱高度h減小，故拉力T減小，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中，向水銀槽內(nèi)注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)增大，平衡時(shí)水銀柱高度h減小，故拉力減小，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中，略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移，封閉氣體的體積減小、壓強(qiáng)增大，平衡時(shí)水銀柱高度h減小，故細(xì)繩拉力T減小，故D錯(cuò)誤． 6.如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體的體積V與溫度T的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等溫過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)C.設(shè)

8、A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)分別為pA、pB、pC，則下列關(guān)系式中正確的是(　A　) A．pApB，pB＝pC C．pA>pB，pBpC 解析：由＝常量得：A到B過程，T不變，體積減小，則壓強(qiáng)增大，所以pA

9、學(xué)溫度T變化的圖象是(　B　) 解析：當(dāng)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時(shí)，開始一段時(shí)間氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T成正比，在p-T圖象中，圖線是過原點(diǎn)的傾斜的直線；當(dāng)活塞開始離開小擋板時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在p-T圖象中，圖線是平行于T軸的直線，B正確． 8．(2018·全國卷Ⅲ)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣．當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmHg.現(xiàn)將U形管緩慢平放在

10、水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊．求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度．在整個(gè)過程中，氣體溫度不變． 解析：設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2.U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體的壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣柱的長(zhǎng)度分別變?yōu)閘′1和l′2.由力的平衡條件有 p1＝p2＋ρg(l1－l2)① 式中ρ為水銀的密度，g為重力加速度大小． 由玻意耳定律有p1l1＝pl′1?、? p2l2＝pl′2　③ 兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等，即l′1－l1＝l2－l′2　④ 由①②③④式和題給條件得l′1＝22.5 cm　l′2＝7.5 cm 答案：22

11、.5 cm　7.5 cm 9．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示，p-T和V-T圖各記錄了其部分變化過程，試求： (1)溫度為600 K時(shí)氣體的壓強(qiáng)； (2)在p-T圖象上將溫度從400 K升高到600 K的變化過程補(bǔ)充完整． 解析：(1)由p-T圖可知，氣體由200 K→400 K的過程中做等容變化，由V-T圖可知，氣體由400 K→500 K仍做等容變化，對(duì)應(yīng)p-T圖可得出：T＝500 K時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為1.25×105 Pa，由V-T圖可知，氣體由500 K→600 K做等壓變化，故T＝600 K時(shí)，氣體的壓強(qiáng)仍為1.25×105 Pa. (2)在p-

12、T圖象上補(bǔ)充畫出400 K→600 K的氣體狀態(tài)變化圖象，如圖所示． 答案：(1)1.25×105 Pa　(2)見解析圖 10.如圖，橫截面積相等的絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦，兩汽缸內(nèi)都裝有理想氣體，初始時(shí)體積均為V0、溫度為T0且壓強(qiáng)相等，緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?.5倍，設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積VA和溫度TA. 解析：設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為p0，對(duì)汽缸A加熱后A、B壓強(qiáng)相等： pB＝1.5p0 B中氣體始、末狀態(tài)溫度相等，由玻意耳定律得： p0V0＝1.5p0VB　2V0＝V

13、A＋VB 解得VA＝V0. 對(duì)A部分氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得：＝ 解得TA＝2T0. 答案：V0　2T0 11.如圖所示，是一個(gè)連通器裝置，連通器的右管半徑為左管的兩倍，左端封閉，封有長(zhǎng)為30 cm的氣柱，左右兩管水銀面高度差為37.5 cm，左端封閉端下60 cm處有一細(xì)管用開關(guān)D封閉，細(xì)管上端與大氣聯(lián)通，若將開關(guān)D打開(空氣能進(jìn)入但水銀不會(huì)入細(xì)管)，穩(wěn)定后會(huì)在左管內(nèi)產(chǎn)生一段新的空氣柱．已知外界大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg.求：穩(wěn)定后左端管內(nèi)的所有氣柱的總長(zhǎng)度為多少？ 解析：空氣進(jìn)入后將左端水銀柱隔為兩段，上段僅30 cm，初始狀態(tài)對(duì)左端上面空氣有 p1＝p0－h(huán)1＝75

14、 cmHg－37.5 cmHg＝37.5 cmHg， 末狀態(tài)左端上面空氣柱壓強(qiáng) p2＝p0－h(huán)2＝75 cmHg－30 cmHg＝45 cmHg， 由玻意耳定律：p1L1S＝p2L2S， 得：L2＝＝ cm＝25 cm， 上段水銀柱上移，形成的空氣柱長(zhǎng)為5 cm，下段水銀柱下移，與右端水銀柱等高 設(shè)下移的距離為x，由于U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的2倍，則右管橫截面積為左管的4倍，由等式：7.5－x＝，解得：x＝6 cm，所以產(chǎn)生的空氣柱總長(zhǎng)為： L＝(6＋5＋25) cm＝36 cm. 答案：36 cm 12.一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞．

15、初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示．用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止．求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離．已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg.環(huán)境溫度不變． 解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長(zhǎng)度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長(zhǎng)度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長(zhǎng)度為l2′.以cmHg為壓強(qiáng)單位．由題給條件得p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg?、? l1′＝ cm　② 由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′?、? 聯(lián)立①②③式和題給條件得p1′＝144 cmHg?、? 依題意p2′＝p1′　⑤ l2′＝4.00 cm＋ cm－h(huán)?、? 由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′?、? 聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h＝9.42 cm. 答案：144 cmHg　9.42 cm 8