(新課改省份專用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(三十九)固體、液體和氣體(含解析).doc
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課時跟蹤檢測(三十九) 固體、液體和氣體 [A級——基礎(chǔ)小題練熟練快] 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( ) 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:選C 玻璃是非晶體,熔化再凝固后仍然是非晶體,故A、B錯誤;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,因為表面張力具有減小表面積的作用,即使液體表面繃緊,故C正確,D錯誤。 2.(多選)(2019達(dá)州檢測)關(guān)于液體的表面張力,下列說法正確的是( ) A.液體與大氣相接觸的表面層內(nèi),分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引 B.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 C.布雨傘能夠遮雨,其原因之一是液體表面存在張力 D.荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力 解析:選ACD 液體與大氣相接觸,液體表面層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,選項A正確;表面張力產(chǎn)生在液體表面層,它的方向平行于液體表面,而非與液面垂直,選項B錯誤;布雨傘能夠遮雨,其原因之一是液體表面存在張力,選項C正確;荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力,選項D正確。 3.如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖像,它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C。設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC,則TA______TB,TB______TC(均選填“>”“<”或“=”)。 解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C可知:從A到B,體積不變,壓強(qiáng)減小,故溫度降低,即TA>TB;從B到C,壓強(qiáng)不變,體積增大,故溫度升高,即TB<TC。 答案:>?。? 4.如圖所示,一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,左側(cè)封閉的理想氣體柱長l1=10 cm,右側(cè)封閉的理想氣體柱長l2=14 cm,兩側(cè)管內(nèi)水銀面高度相同,初始時左側(cè)管內(nèi)理想氣體的溫度為27 ℃?,F(xiàn)對左側(cè)管內(nèi)氣體緩慢加熱,當(dāng)它的溫度上升到227 ℃時,兩側(cè)管內(nèi)氣體體積相等,分別求27 ℃時和227 ℃時左側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。(右側(cè)管內(nèi)氣體溫度不變) 解析:設(shè)初始時刻和兩管氣體體積相同時左側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)分別為p1、p2,則有: 對左側(cè)管: = 對右側(cè)管: p1l2=(p2-Δp)(l2-Δl) 其中Δp=2Δl(cmHg) T1=300 K,T2=500 K 當(dāng)它的溫度上升到227 ℃時,兩側(cè)管內(nèi)氣體體積相等,則有:l1+Δl=l2-Δl,即:Δl= 聯(lián)立解得:p1=18 cmHg,p2=25 cmHg。 答案:18 cmHg 25 cmHg [B級——保分題目練通抓牢] 5.(2019大理模擬)豎直放置的一粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管中,兩臂分別灌有水銀,水平部分有一空氣柱,各部分長度如圖所示,單位為cm。現(xiàn)將管的右端封閉,從左管口緩慢倒入水銀,恰好使水平部分右端的水銀全部進(jìn)入右管中。已知大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg,環(huán)境溫度不變,左管足夠長。求: (1)此時右管封閉氣體的壓強(qiáng); (2)左管中需要倒入水銀柱的長度。 解析:(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為S,對右管中的氣體,初態(tài)p1=75 cmHg,V1=30S 末態(tài)體積:V2=(30-5)S=25S 由玻意耳定律:p1V1=p2V2 解得:p2=90 cmHg。 (2)對水平管中的氣體,初態(tài) p=p0+15 cmHg=90 cmHg,V=11S; 末態(tài)壓強(qiáng): p′=p2+20 cmHg=110 cmHg 根據(jù)玻意耳定律:pV=p′V′ 解得V′=9S,水平管中的空氣柱長度變?yōu)? cm,此時原來左側(cè)19 cm水銀柱已有 11 cm進(jìn)入到水平管中,所以左側(cè)管中倒入水銀柱的長度應(yīng)該是110 cm-75 cm-8 cm= 27 cm。 答案:(1)90 cmHg (2)27 cm 6.(2019福州調(diào)研)如圖所示,開口向上豎直放置的橫截面積為10 cm2的汽缸內(nèi)有a、b兩個質(zhì)量忽略不計的活塞,兩個活塞把汽缸內(nèi)的氣體分割為兩個獨(dú)立的部分A和B,A的長度為30 cm,B的長度是A長度的一半,汽缸和b活塞都是絕熱的,活塞a導(dǎo)熱性能良好,與活塞b和汽缸底部相連的輕彈簧勁度系數(shù)為100 N/m,B部分下端有與電源相連的電熱絲。初始狀態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為27 ℃,彈簧處于原長,活塞a剛好與汽缸口相齊平,開關(guān)S斷開。若在活塞a上放上一個2 kg的重物,則活塞a下降一段距離后靜止(已知外界大氣壓強(qiáng)為p0=1105 Pa,重力加速度取g=10 m/s2)。求: (1)穩(wěn)定后A部分氣柱的長度。 (2)合上開關(guān)S,對氣體B進(jìn)行加熱,可以使a上升再次與汽缸口齊平,則此時氣體B的溫度為多少? 解析:(1)對于A部分氣體,初態(tài)pA=1105 Pa,VA=L1S 末態(tài)pA′=p0+=1.2105 Pa 根據(jù)玻意耳定律pAL1S=pA′L1′S 解得L1′=25 cm 即A部分氣柱長度變?yōu)?5 cm。 (2)若使活塞a返回原處,B部分氣體末狀態(tài)時氣柱長為L2′=20 cm,此時彈簧要伸長5 cm 對活塞b有pA′S+kΔl=pB′S 解得pB′=pA′+=1.25105 Pa 對于B部分氣體,初態(tài)pB=1105 Pa,VB=L2S,TB=300 K 末態(tài)pB′=1.25105 Pa,VB′=L2′S 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程= 解得:TB′=500 K 則此時溫度為tB=(TB′-273)℃=227 ℃。 答案:(1)25 cm (2)227 ℃ [C級——難度題目適情選做] 7.如圖,密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上,杯蓋的質(zhì)量為m,杯身與熱水的總質(zhì)量為M,杯子的橫截面積為S。初始時杯內(nèi)氣體的溫度為T0,壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)p0相等。因杯子不保溫,杯內(nèi)氣體溫度將逐步降低,不計摩擦,不考慮杯內(nèi)水的汽化和液化。 (1)求溫度降為T1時杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1; (2)杯身保持靜止,溫度為T1時提起杯蓋所需的力至少多大? (3)溫度為多少時,用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起? 解析:(1)降溫過程中,氣體體積不變,根據(jù)查理定律: = 得溫度降為T1時杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng):p1=T1。 (2)對杯蓋受力分析如圖甲所示,當(dāng)杯蓋與杯身間的彈力恰好為零時,拉力最小 根據(jù)平衡條件:p1S+F=p0S+mg 因此,最小拉力為:F=p0S+mg-p0S。 (3)設(shè)提起杯子時氣體壓強(qiáng)為p2,溫度為T2,杯身的受力分析如圖乙所示: 平衡時:p0S=p2S+Mg 得到:p2=p0-,根據(jù)查理定律:= 此時溫度為:T2=T0-。 答案:(1)T1 (2)p0S+mg-p0S (3)T0- 8.如圖所示是某排水管道的側(cè)面剖視圖。井蓋上的泄水孔因故堵塞,井蓋與管口間密封良好但不粘連。暴雨期間,水位迅速上漲,該井蓋可能會不斷跳躍。設(shè)井蓋質(zhì)量為m=20.0 kg,圓柱形豎直井內(nèi)水面面積為S=0.300 m2,圖示時刻水面與井蓋之間的距離為h=2.00 m,井內(nèi)密封有壓強(qiáng)剛好等于大氣壓強(qiáng)p0=1.01 105 Pa、溫度為T0=300 K的空氣(可視為理想氣體),重力加速度取g=10 m/s2。密閉空氣的溫度始終不變。 (1)從圖示位置起,水面上漲多少后井蓋第一次被頂起? (2)井蓋第一次被頂起后迅速回落再次封閉井內(nèi)空氣,此時空氣壓強(qiáng)重新回到p0,溫度仍為T0,則此次向外界排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng)變?yōu)閜0、溫度變?yōu)門1=290 K時體積是多少? (3)若水面勻速上漲,則井蓋跳躍的時間間隔如何變化? 解析:(1)井蓋被頂起時,井內(nèi)氣體的壓強(qiáng)滿足:pS=p0S+mg,則 p=p0+=1.01105 Pa+ Pa=1.016 7105 Pa 設(shè)水面上漲x,根據(jù)玻意耳定律:p(h-x)S=p0hS 代入數(shù)據(jù)解得x=1.32 cm。 (2)井蓋第一次被頂起后,排出壓強(qiáng)為p,溫度為T0=300 K的氣體的體積為V1=xS,則排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng)為p0、溫度為T1=290 K時體積V2滿足:=, 代入數(shù)據(jù)解得:V2=3.8510-3 m3。 (3)若水面勻速上漲,則井內(nèi)氣體的體積均勻減少,壓強(qiáng)的變化變快,則井蓋跳躍的時間間隔減小。 答案:(1)1.32 cm (2)3.8510-3 m3 (3)逐漸變小- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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