山東省2020屆高三物理復(fù)習(xí) 第二章 固體 液體和氣體課堂練習(xí) 新人教版選修3-3

1、選修3-3 第二章 固體 液體和氣體 【例1】一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示.(1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強，下列說法正確的是( )A.大于大氣壓強B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的(2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變.下列說法正確的是( )A.球內(nèi)氣體體積變大 B.球內(nèi)氣體體積變小C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變(3)為了

2、估算氣球內(nèi)氣體的壓強，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面向氣球一側(cè)的表面貼上間距為2.0 cm的方格紙.表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”，如圖所示.若表演時大氣壓強為1.013105 Pa，取g=10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強為 _ Pa.(取4位有效數(shù)字)【答案】(1)A、D (2)B、D (3)1.053105【詳解】 (1)選A、D.氣球充氣后膨脹，內(nèi)部氣體的壓強應(yīng)等于大氣壓強加上氣球收縮產(chǎn)生的壓強，A對；氣球內(nèi)部氣體的壓強是大量氣體分子做無規(guī)則運動發(fā)生頻繁的碰撞產(chǎn)生的，B、C錯，D對.(2)選B、D.該同學(xué)站上塑料板后，因溫度視為不變，而壓強變大，故氣體體

3、積變小，內(nèi)能不變，所以A、C錯，B、D對.(3)每小方格的面積S0=4 cm2，每個印跡約占有93個方格.故4個氣球與方格紙總的接觸面積S=493410-4 m2=0.148 8 m2氣球內(nèi)氣體的壓強主要是由大氣壓和該同學(xué)的重力產(chǎn)生的.故【例2】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài)D的壓強是2104 Pa.(1)求狀態(tài)A的壓強.(2)請在乙圖中畫出該狀態(tài)變化過程的p-T圖象，并分別標(biāo)出A、B、C、D各個狀態(tài)，不要求寫出計算過程.【詳解】(1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： ,則(2)p-T圖象及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示.【鞏固練習(xí)】1.（2020福建理綜T28（1）如

4、圖所示，曲線、分別表示晶體和非晶體在一定壓強下的熔化過程，圖中橫軸表示時間，縱軸表示溫度。從圖中可以確定的是_。（填選項前的字母）A.晶體和非晶體均存在固定的熔點B.曲線的段表示固液共存狀態(tài)C.曲線的段、曲線的段均表示固態(tài)D.曲線的段、曲線的段均表示液態(tài)【答案】選B.【詳解】由圖像可知曲線M表示晶體，bc段表示晶體熔化過程，處于固液共存狀態(tài)，B對；N表示非晶體，沒有固定熔點，A錯；由于非晶體沒有一定熔點逐步熔化，因此C、D錯.2.（2020上海高考物理T4）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程中，其壓強（ ）(A)逐漸增大 (B)逐漸減小 (C)始終不變 (D)先增大后減

5、小【答案】選A.【詳解】因為，從圖像上看，所以，選項A正確.3.（2020新課標(biāo)全國卷T33（1）對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是_。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）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段升高，其壓強也一定不斷增大D 氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大【答案】選A、D、E?！驹斀狻繉σ欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，有=常量，當(dāng)體積和壓強不變時，溫度也不變，而其內(nèi)能僅由溫度決定，故其內(nèi)能不變，因此A正確。在等溫

6、時，理想氣體內(nèi)能不變，但其狀態(tài)可以變化，并遵循玻意耳定律，故B錯。由于=常量，當(dāng)V與T成正比時，p不變，故C錯。對氣體，在等壓和等容情況下，比熱容不同，因此D正確。由于理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，溫度升高，內(nèi)能增大，故E正確。4.（2020上海高考物理T30）如圖，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦。兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為。緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強為原來的1.2倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸A中氣體的體積和溫度?！驹斀狻吭O(shè)初態(tài)壓強為，膨脹后A，B壓強相等B中氣體始末狀態(tài)溫度相等故A部分

7、氣體滿足故5.（2020新課標(biāo)理綜全國卷T33（2）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。【答案】12cm 9.2 cm【詳解】設(shè)玻璃管開中向上時，空氣柱的壓強為p1=p0+gl3 式中，和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，封閉端會有部分真空。

8、設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為x，則p2=gl1，p0= P2+gx 式中，p 2為管內(nèi)空氣柱的壓強。由玻意耳定律有p1l2S= p2hS 式中，h是此時空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積，由式和題給條件得h=12cm從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為p3，則p3=p0+gx 由一玻意耳定律得p1l2S=p3hS 式中，h是此時空氣柱的長度，由式得，h=9.2cm6.（2020海南物理T17）（1）關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是 （填入正確選項前的字母。選對1個給2分，選對2個給4分；選錯1個扣2分，最低得0分）。A當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定

9、較小C空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強表示D空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比（2）（8分）如圖，容積為的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為。打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為h。已知水銀的密度為，大氣壓強為，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變。求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強P1?！敬鸢浮浚?）BC（2）【詳解】(1)選BC。相對濕度越大，人感覺越潮濕，相對濕度

10、大時，絕對濕度不一定大，故A錯誤；相對濕度較小時，使人感覺干燥，故B正確。用空氣中水蒸汽的壓強表示的濕度叫做空氣的絕對濕度，用空氣中水蒸汽的壓強與同一溫度時水的飽和氣壓之比叫做相對濕度，故C正確，D錯誤。(2)氣閥打開前時，左管內(nèi)氣體的壓強為（1分）氣閥打開后穩(wěn)定時的壓強 （2分）根據(jù)等溫變化，則有 （2分）聯(lián)立兩式解得（3分）7.( 2020全國卷16)如圖，一絕熱容器被隔板K 隔開a 、 b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空，抽開隔板K后a內(nèi)氣體進入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中A氣體對外界做功，內(nèi)能減少B氣體不做功，內(nèi)能不變C氣體壓強變小，溫度降低D氣體壓強變小，溫度不變8

11、. (2020上海物理22)如圖，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強為_pa（大氣壓強取1.01*，g?。?。若從初溫開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.5m緩慢變?yōu)?.51m，則此時氣體的溫度為_。解析：，T2=306K，t2=33本題考查氣體實驗定律。難度：易。9(2020江蘇物理12(A)（1）為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關(guān)系的是 。（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24KJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛

12、入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5KJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小 KJ,空氣 （選填“吸收”或“放出”）（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）答案：10(2020福建28)（1）1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律。若以橫坐標(biāo)表示分子速率，縱坐標(biāo)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面國幅圖

13、中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是 。（填選項前的字母）（2）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱（即與外界不發(fā)生熱交換）容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體 。（填選項前的字母）A溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少B溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少C溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加D溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加答案：（1）D （2）C11. (2020上海物理10)如圖，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長度為，管內(nèi)外水銀面高度差為，若溫度保守不變，把玻璃管稍向上提起一段距

14、離，則（A）均變大 （B）均變?。–）變大變小 （D）變小變大【解析】根據(jù)，變大，變小，根據(jù)，變大，選D。本題考查氣體狀態(tài)方程。難度：中等。12. (2020上海物理17)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的、四個過程，其中的延長線通過原點，垂直于且與水平軸平行，與平行，則氣體體積在（A）過程中不斷增加（B）過程中保持不變（C）過程中不斷增加（D）過程中保持不變【解析】首先，因為的延長線通過原點，所以是等容線，即氣體體積在過程中保持不變，B正確；是等溫線，壓強減小則體積增大，A正確；是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接ao交cd于e，則ae是等容線，即，因為，所以，所以過程中體積不是保

15、持不變，D錯誤；本題選AB。本題考查氣體的圖象的理解。難度：中等。對D，需要作輔助線，較難。13(2020海南物理17)(1)下列說法正確的是（ ）(A)當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小(B)玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體(C)單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點(D)當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部(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)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)【答案】ADE【解析】一定質(zhì)量的氣體吸熱時，如果同時對外做功，且做的功大于吸收的熱量，則內(nèi)能減小，(A)正確；玻璃是非晶體，(B)錯；

16、多晶體也有固定的熔點，(C)錯；液體表面層內(nèi)的分子液體內(nèi)部分子間距離的密度都大于大氣，因此分子力的合力指向液體內(nèi)部，(D)正確；氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，決定氣體的壓強，因此與單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān)，(E)對。(2)(8分)如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體和分別為大氣的壓強和溫度已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的求()氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積：(ii)在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .【答案】 () ；() 【解析】 ()在

17、氣體由壓縮下降到的過程中，氣體體積不變，溫度由變?yōu)?，由查理定律?在氣體溫度由變?yōu)榈倪^程中，體積由減小到，氣體壓強不變，由著蓋呂薩克定律得 由式得 ()在活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為由熱力學(xué)第一定律得，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為由式得14.（09全國卷14）下列說法正確的是 （ ）A. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小D. 單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大解析：本題考查氣體部分的知識.根據(jù)壓強的定義

18、A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯。15.（09全國卷16）如圖，水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時，與初始狀態(tài)相比 （ ）A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量解析：本題考查氣體.當(dāng)電熱絲通電后,右

19、的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加,氣體的溫度升高.根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確,右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。16.（09上海物理9）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強變化量為DpA、DpB，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則 （ ）A水銀柱向上移動了一段距離BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：

20、；對氣體B：，又初始狀態(tài)滿足，可見使A、B升高相同溫度，因此，因此液柱將向上移動，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此DVA=DVB，所以B、D錯誤。17.（09海南物理14）（12分）（I）（4分）下列說法正確的是 （填入正確選項前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）（A）氣體的內(nèi)能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和；（B）氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變；（C）功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功；（D）熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體；（E）一定量的氣體，在體積不變時，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而

21、減??；（F）一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。（II）（8分）一氣象探測氣球，在充有壓強為100atm（即760cmHg）、溫度為270的氦氣時，體積為350m3。在上升至海拔650km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓360cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-480。求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。答案：（1）ADEF （4分，選對一個給1分，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）（II）（1）在氣球上升至海拔6.5

22、0km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程。根據(jù)玻意耳馬略特定律有式中，是在此等溫過程末氦氣的體積。由式得 （2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等過程 根據(jù)蓋呂薩克定律有 式中，是在此等壓過程末氦氣的體積。由式得 評分參考：本題8分。至式各2分。18.（09上海物理21）（12分）如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：（1）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強p；

23、（2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強p076cmHg）解析：（1）插入水銀槽后右管內(nèi)氣體：由玻意耳定律得：p0l0Sp（l0Dh/2）S，所以p78cmHg；（2）插入水銀槽后左管壓強：pprgDh80cmHg，左管內(nèi)外水銀面高度差h14cm，中、左管內(nèi)氣體p0lpl，l38cm，左管插入水銀槽深度hlDh/2lh17cm。19.（09寧夏物理34）（1）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或進過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為Pb、和PC，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和

24、Qac，則 （填入選項前的字母，有填錯的不得分） （ ）A. Pb Pc，QabQacB. Pb Pc，QabQacC. Pb QacD. Pb Pc，Qab0，壓強不變，則溫度降低，由UWQ可知氣體放熱，選項C正確；由C可求出狀態(tài)B的溫度為1 200 K，選項D錯誤8(1)外力對氣體做功100 J，氣體向外放熱20 J，在這個過程中氣體的內(nèi)能_(填“增加”或“減少”)，其改變量是_ J.(2)晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于_A破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子動能，不改變體積B破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，改變體積C重新排列空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，同時增加分子動能和改變體積D重新排列空間點陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢能和動能，也不改變體積【答案】(1)增加80(2)B【詳解】(2)晶體熔化過程中保持溫度不變，所以分子的平均動能不變，所以選項AC都不對；晶體分子是有序排列的空間點陣結(jié)構(gòu)，熔化成液體后分子排列是無序的，故選項D不對；晶體熔化的過程是破壞空間點陣結(jié)構(gòu)的過程，空間點陣結(jié)構(gòu)被破壞以后，分子排列無序，故體積改變，分子勢能增加，選項B正確9(1)關(guān)于下列實驗事實，說法正確的是_A隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，物體的溫度可以降到0 KB由氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積C吸收了熱量的物體，