2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)42 固體、液體與氣體 新人教版選修3-3

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1、課時作業(yè)42　固體、液體與氣體 時間：45分鐘 1．在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸其上一點，蠟熔化的范圍如圖所示．甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖所示，則(　B　) A．甲、乙為非晶體，丙是晶體 B．甲、丙為晶體，乙是非晶體 C．甲、丙為非晶體，乙是晶體 D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體 解析：由題圖可知，甲、乙在導(dǎo)熱性質(zhì)上表現(xiàn)各向同性，丙具有各向異性，甲、丙有固定的熔點，乙無固定的熔點，所以甲、丙為晶體，乙是非晶體，B正確．甲為晶體，但僅從圖中無法確定它的其他性質(zhì)，所以甲可能是單晶體，也可能是多晶體，丙為單晶體，故A、C

2、、D錯誤． 2．如圖所示是理想氣體經(jīng)歷的兩個狀態(tài)變化的p-T圖象，對應(yīng)的p-V圖象應(yīng)是(　C　) 解析：在p-T圖象中，A、B兩點所在直線過原點，所以A→B為等容過程，氣體體積不變，壓強增大，溫度升高；B→C為等溫過程，氣體溫度不變，壓強減小，體積增大，C正確． 3．一個密閉絕熱容器內(nèi)，有一個絕熱的活塞將它隔成A、B兩部分空間，在A、B兩部分空間內(nèi)封有相同質(zhì)量的空氣，開始時活塞被銷釘固定，A部分的氣體體積大于B部分的氣體體積，兩部分溫度相同，如圖所示．若拔去銷釘后，達(dá)到平衡時，A、B兩部分氣體的體積大小為VA、VB，則有(　B　) A．VA＝VB B．VA>VB C．

3、VA

4、，水的表面存在表面張力 C．脫脂棉脫脂的目的在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥? D．土壤里有很多毛細(xì)管，如果要把地下的水分沿著它們引到地表，可以將地面的土壤鋤松 E．人們可以利用某些物質(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性，進(jìn)而了解機體對藥物的吸收等生理過程 解析：多晶體的光學(xué)性質(zhì)是各向同性的，A項錯誤；由于液體的蒸發(fā)，液體表面分子較為稀疏，分子間距大于液體內(nèi)部，表現(xiàn)為引力，故在完全失重的宇宙飛船中，水的表面依然存在表面張力，B項正確；水能浸潤脫脂棉，不能浸潤非脫脂棉，C項正確；土壤里有很多毛細(xì)管，水分會沿著這些毛細(xì)管引到地表進(jìn)而蒸發(fā)掉，為了保持地下的水分，將

5、地面的土壤鋤松，會破壞毛細(xì)管，D項錯誤；某些物質(zhì)在水溶液中能夠形成薄片狀液晶，這也正是生物膜的主要成分，實驗室就利用這樣的人造生物膜研究離子的滲透性，E項正確． 5．如圖所示，光滑水平地面上放有一質(zhì)量為m的導(dǎo)熱汽缸，用活塞封閉了一部分氣體．活塞質(zhì)量為，截面積為S，可無摩擦滑動，汽缸靜止時與缸底距離為L0.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸與活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)．已知大氣壓強為p0.求： (1)穩(wěn)定時封閉氣體的壓強． (2)穩(wěn)定時活塞與汽缸底部的距離． 解析：(1)選擇汽缸、活塞和密閉氣體整體作為研究對象，受力分析可知，水平恒力F即為整體受到的合外力，由牛頓第二定律得F＝(m＋)a

6、 隔離活塞對其受力分析，設(shè)封閉氣體壓強為p 則由牛頓第二定律得(p－p0)S＝a 汽缸和活塞相對靜止具有相同的加速度，聯(lián)立以上兩式，可得p＝p0＋ (2)由汽缸為導(dǎo)熱汽缸可知，汽缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體為等溫變化，設(shè)穩(wěn)定時活塞與缸底部的距離為L 由理想氣體狀態(tài)方程＝C得p0L0S＝pLS 可得L＝＝L0 答案：(1)p0＋　(2)L0 6．如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象．已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5×105 Pa. (1)寫出A→B過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖甲中TA的溫度值． (2)請在圖乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀

7、態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象，并在圖線相應(yīng)的位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程． 解析：(1)從題圖甲可以看出，A與B連線的延長線過原點，所以A→B是一個等壓變化，即pA＝pB 根據(jù)蓋—呂薩克定律可得＝ 所以TA＝TB＝×300 K＝200 K (2)由題圖甲可知，B→C是等容變化，根據(jù)查理定律得 ＝ 所以pC＝pB＝×1.5×105 Pa＝2.0×105 Pa 則可畫出狀態(tài)A→B→C的p-T圖象如圖所示． 答案：見解析 7．(2019·山東濱州統(tǒng)考)一粗細(xì)均勻的J形細(xì)玻璃管豎直放置，短臂端封閉，長臂端(足夠長)開口向上

8、，短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)時管內(nèi)各段長度如圖所示，密閉氣體的溫度為27 ℃.大氣壓強為76 cmHg. (1)若沿長臂的管壁緩慢加入水銀，密閉氣體長度變?yōu)? cm，注入的水銀柱有多長？ (2)在注完水銀后，使玻璃管沿繞過O點的水平軸在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過90°穩(wěn)定后，要使密閉氣體的長度保持8 cm不變，應(yīng)使氣體溫度變?yōu)槎嗌?結(jié)果保留三位有效數(shù)字)? 解析：(1)以封閉氣體為研究對象，設(shè)細(xì)玻璃管橫截面積為S，則有p1＝76 cmHg，l1＝10 cm，l2＝8 cm，則p1l1S＝p2l2S，解得p2＝95 cmHg.注入水銀柱長為(95－76＋4) cm＝23 cm； (

9、2)封閉氣體p2＝95 cmHg，T2＝300 K，p3＝86 cmHg，根據(jù)查理定律有＝，解得T3＝272 K. 答案：(1)23 cm　(2)272 K 8．如圖所示，一水平放置的汽缸，由橫截面積不同的兩圓筒連接而成．活塞A、B用一長為3L的剛性細(xì)桿連接．它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向滑動．活塞A、B的橫截面積分別為SA＝40 cm2、SB＝20 cm2.A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．汽缸外大氣的壓強為p0＝1×105 Pa，溫度T0＝294 K．初始時活塞A與大圓筒底部(大小圓筒連接處)相距2L，汽缸內(nèi)氣體溫度為T1＝500 K時， (1)汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降至400

10、 K時，活塞移動的位移． (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強． 解析：(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度降低時，其壓強不變，活塞A、B一起向右移動，氣體狀態(tài)參量： V1＝SA·2L＋SBL，V2＝SA(2L－x)＋SB(L＋x)， 已知：T1＝500 K， 氣體發(fā)生等壓變化，由蓋—呂薩克定律得：＝， 解得：x＝L，由于x＝L<2L，表明活塞A未碰到大圓筒底部，故活塞A、B向右移動的位移為L. (2)大活塞剛碰到大圓筒底部時：V3＝3SBL， 已知：T1＝500 K，由蓋—呂薩克定律得：＝，解得：T3＝300 K，當(dāng)汽缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時：T＝T0

11、＝294 K，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：＝，解得：p＝9.8×104 Pa. 答案：(1)L　(2)9.8×104 Pa 9．(2019·湖北八校二聯(lián))如圖所示，上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，活塞A導(dǎo)熱性能良好，活塞B絕熱．兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦．汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，汽缸的截面積為S，外界大氣壓強大小為且保持不變，現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱．求： (1)當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端卡環(huán)時，氣體Q的溫度T1； (2)活塞A恰接觸汽缸上端卡環(huán)后，繼續(xù)給氣體Q加熱，當(dāng)氣體P體積減為原來一半時，氣體Q的溫度T2. 解析：(1)設(shè)P、Q初始體積均為V0，在活塞A接觸上端卡環(huán)之前，Q氣體做等壓變化，則由蓋—呂薩克定律有：＝，解得：T1＝2T0 (2)當(dāng)活塞A恰接觸汽缸上端卡環(huán)后，P氣體做等溫變化，由玻意耳定律有：·V0＝p1·　解得p1＝ 此時Q氣體的壓強為p2＝p1＋＝ 當(dāng)P氣體體積變?yōu)樵瓉硪话霑r，Q氣體的體積為V0，此過程對Q氣體由理想氣體狀態(tài)方程：＝ 解得T2＝T0 答案：(1)2T0　(2)T0 6