高三物理高考總復(fù)習(xí)高中物理選修33第八、九章固體、液體、氣體和物態(tài)變化

PAGEPAGE課時作業(yè)(四十六)固體、液體、氣體1．一導(dǎo)熱性能良好開口向下的氣缸，氣缸固定不動，缸內(nèi)活塞可無摩擦地自由滑動且不漏氣，封有一定質(zhì)量的氣體．活塞下掛一個小沙桶，桶中裝滿沙子時，活塞恰好靜止，如圖所示．現(xiàn)在沙桶的底部鉆一個小孔，使沙子緩慢流出，當(dāng)外部環(huán)境溫度保持不變時，在沙子流出的過程中有以下說法()第1題圖①缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大②缸內(nèi)氣體向外界放熱③缸內(nèi)氣體分子的平均動能增大④缸內(nèi)氣體的分子勢能增大以上說法中正確的是A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④2．如圖是表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程圖象，變化過程如圖中箭頭所示，則下列說法中，正確的是()第2題圖A．a(chǎn)b過程中氣體的內(nèi)能增加，密度不變B．bc過程中氣體內(nèi)能增大，氣體對外做功C．cd過程中分子的平均動能不變，對外放熱D．da過程中，氣體內(nèi)能增加，密度不變3．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C的三個變化過程，其壓強(qiáng)隨攝氏溫度變化的p－t圖如圖所示，A、B、C三個狀態(tài)時氣體的體積分別為VA、VB、VC，則通過圖像可以判斷它們的大小關(guān)系是()第3題圖A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VCC．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC4．用隔板將一容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定量的氣體，B為真空(如圖①所示)，現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體將自動充滿整個容器(如圖②所示)，這個過程稱為氣體的自由膨脹．則關(guān)于氣體的自由膨脹下列說法中正確的是()第4題圖A．在自由膨脹過程中，所有氣體分子的運(yùn)動方向相同B．在自由膨脹過程中，只要把握好隔板插入的時機(jī)，全部氣體就能到達(dá)B部分C．氣體充滿整個容器后，只要時間足夠長，還能全部自動回到A部分D．氣體充滿整個容器后，B部分中的某些氣體分子有可能再回到A部分5．如圖所示，一開口向右的氣缸固定在水平地面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，氣缸中間位置有一擋板，第5題圖外界大氣壓為P0.初始時，活塞緊壓擋板處?，F(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則圖中能正確反應(yīng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的P-T圖象是()ABCD第6題圖6．如圖所示，在一只燒瓶口插入一細(xì)玻璃管，管的另一端與一水銀壓強(qiáng)計(jì)相通，燒瓶中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，開始?xì)鈮河?jì)的U形軟管的兩水銀面一樣高．改變燒瓶中氣體的溫度，則下面操作中正確的是()A．為使氣體保持等壓，將瓶浸入熱水中時，應(yīng)向下移動A管B．為使氣體保持等壓，將瓶浸入冰水中時，應(yīng)向下移動A管C．為使氣體保持等容，將瓶浸入熱水中時，應(yīng)向上移動A管D．為使氣體保持等容，將瓶浸入冰水中時，應(yīng)向上移動A管7.如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性良好，使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是()第7題圖A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大課時作業(yè)(四十六)固體、液體、氣體1.B【解析】對活塞分析p內(nèi)S＋m沙g＝p外S由于m沙減小p外不變，所以p內(nèi)增加①對，活塞上升對氣體做功．缺內(nèi)氣體溫度上升向外散熱②對，由ρ＝eq\f(CT,V)由于恒溫T不變，所以平均動能不變③錯，由V減小，分子間引力做正功，所以其分子勢能減?、苠e，故選B.2.AB【解析】由p＝eq\f(CT,V)和圖示可知?dú)怏w體積在a、b過程中不變，溫度、壓強(qiáng)升高應(yīng)是吸熱內(nèi)能增加，所以A對；壓強(qiáng)不變溫度升高，體積應(yīng)變大，吸熱的同時對外做功．但其自己溫度升高，吸熱吸收的能量大于對外做的功，B對；溫度不變，壓強(qiáng)降低，體積增大，故為對外做功C錯；壓強(qiáng)不變溫度降低，體積減小，D錯；故選AB.3.D【解析】設(shè)A→B對應(yīng)圖象的斜率為k，則pA＝ktA，pB＝ktB，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(PAVA,TA)＝eq\f(PBVB,TB)即eq\f(ktAVA,273.15＋tA)＝eq\f(ktBVB,273.15＋tB)，所以eq\f(VA,VB)＝eq\f(（273.15＋tA）tB,（273.15＋tB）tA)＝eq\f(273.15tB＋tAtB,273.15tA＋tBtA)>1，其中用到了tB>tA，故VA>VB；B→C的過程是等溫變化，滿足pBVB＝pC>pB，所以VB>VC.本題答案為D.4.D【解析】氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，在自由膨脹過程中也不例外，選項(xiàng)A錯誤；在自由膨脹過程中，氣體分子將充滿所能達(dá)到的空間，即整個人容器，選項(xiàng)B錯誤；熱力學(xué)第二定律指出具有大量分子參與的宏觀過程都具有方向性，所以選項(xiàng)C錯誤；氣體充滿整個容器后，氣體分子朝各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等，所以B部分中的某些氣體分子有可能再回到A部分，選項(xiàng)D正確．本題答案為D.5.C【解析】活塞初始緊壓擋板處，所以氣缸內(nèi)氣體初始壓強(qiáng)小于p0，升高溫度，氣缸內(nèi)氣體先做等容變化．當(dāng)壓強(qiáng)等于p0時，與大氣壓相等氣體做等壓變化．活塞向右移動．由此可判斷C正確，故選C.6.AC【解析】由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，為使氣體保持等壓，溫度升高氣體體積要變大，溫度降低氣體體積應(yīng)減小，故A對，B錯；若使氣體體積保持不變，溫度升高氣體壓強(qiáng)要變大，溫度降低氣體壓強(qiáng)要變小，C對，D錯；故選AC.7.D【解析】選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大，則彈簧長度不發(fā)生變化，故A錯誤．選擇氣缸內(nèi)為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力P1S，物體受三力平衡：G＋PS＝P1S，若外界大氣壓P增大，P1一定增大，根據(jù)理想氣體的等溫變化PV＝C(常數(shù))，當(dāng)壓強(qiáng)增大時，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯誤．選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，當(dāng)氣溫升高時，則彈簧長度不發(fā)生變化，則活塞距地面的高度不變，故C錯誤．若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)：V1/T1＝C，當(dāng)溫度升高時，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D正確．故選D.8.(1)100cmHg(2)8cm(3)167.5℃【解析】p1＝p0＋h＝85cmHgV1＝S20T1＝296K(1)氣筒內(nèi)壓強(qiáng)p2＝p0＋h2＝100cmHg(2)p1V1＝p2V2V2＝S17cm話塞B向上移動距離x＝8cm(3)p3＝p0＋h3＝115cmHgV3＝S17＋5＝22Seq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)T3＝eq\f(p3V3T1,p1V1)＝eq\f(115×22S×296,85×20S)T3＝440.5K，氣體溫度t＝167.5℃.9.(1)152℃(2)31.25cm【解析】(1)p2＝p0＋pgh＝85cmHgL2＝L1＋h/2＝25cm從狀態(tài)1到狀態(tài)2由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)代入數(shù)據(jù)eq\f(75×20,300)＝eq\f(85×25,T2)得T2＝425K即t2＝152℃(2)設(shè)加入水銀長度為x，則p3＝p0＋px＝(75＋x)cmHg從狀態(tài)1到狀態(tài)3經(jīng)歷等容過程.eq\f(p1,T1)＝eq\f(p3,T3)T3＝T2＝425K代入數(shù)據(jù)eq\f(75,300)＝eq\f(75＋x,425)得x＝31.25cm.10.0.8×105Pa6×102J【解析】①eq\f(pA,pB)＝eq\f(TA,TB)所以pA＝eq\f(pBTA,TB)＝eq\f(1.2×105Pa×4.0×102K,6.0×102K)＝0.8×105Pa.②等容變化，所以W＝0，故ΔU＝W＋Q＝0＋6.2×102J＝6.2×102J.11.(1)Δd＝eq\f(dΔT,T)(2)(p0S－G)eq\f(dΔT,T)【解析】①此過程是等壓變化：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)＝eq\f(ΔV,ΔT).eq\f(dS,T)＝eq\f(ΔdS,ΔT)，所以Δd＝eq\f(dΔT,T)②氣體壓強(qiáng)p1＝p0－eq\f(G,S)所以W＝pSΔd＝(p0S－G)eq\f(dΔT,T)12.(1)－173℃27℃(2)200J【解析】(1)對于理想