人教版高中物理選擇性必修第三冊第二章氣體、固體和液體習(xí)題課2分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)含答案

1．在下列圖中，不能反映一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了等溫變化→等容變化→等壓變化后，又回到初始狀態(tài)的圖是()解析：選D。根據(jù)p－V、p－T、V－T圖像的物理意義可以判斷，其中D反映的是理想氣體經(jīng)歷等溫變化→等壓變化→等容變化，與題意不符。2．一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的V－T圖像如圖所示。則與之相對應(yīng)的變化過程p－T圖像應(yīng)為下列選項中的()解析：選B。a→b過程中，V－T圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，壓強(qiáng)p一定，故是等壓變化，p－T圖像是與T軸平行的直線；b→c過程是等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，p－T圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線；c→a過程是等溫變化，p－T圖像是與p軸平行的直線；故A、C、D錯誤，B正確。3．如圖所示，相同的兩支兩端開口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量、同溫度的空氣，空氣柱長度H1>H2，水銀柱長度h1>h2，使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動情況是()A．均向下移動，A管移動較多B．均向上移動，A管移動較多C．A管向上移動，B管向下移動D．無法判斷答案：A4．兩端開口的玻璃管中有兩段水銀，封閉有一段氣體LB，左邊的活塞也封閉了一段氣體LA，現(xiàn)將活塞緩慢地向下移動，兩氣柱長度變化是()A．LA不變，LB減小B．LA減小，LB不變C．LA增大，LB減小D．LA減小，LB增大答案：B5．如圖所示，一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)沿1→2→3→1的順序循環(huán)變化，若用p－V或V－T圖像表示這一循環(huán)，在下列選項圖中表示正確的是()解析：選B。在題圖p－T圖像中，氣體在1→2過程發(fā)生的是等容變化，且壓強(qiáng)、溫度均增大，2→3過程發(fā)生的是等溫變化，且壓強(qiáng)減小、體積增大，3→1過程發(fā)生的是等壓變化，且溫度降低、體積減小，結(jié)合各過程狀態(tài)參量變化特點，可知B正確。6．U形管兩臂粗細(xì)不同，開口向上，封閉的粗管橫截面積是開口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm，如圖所示。現(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：(1)粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；(2)活塞推動的距離。解析：設(shè)左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，(1)以右管封閉氣體為研究對象，設(shè)初狀態(tài)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)、體積為p1、V1，末狀態(tài)為p2、V2，則p1＝80cmHg，V1＝11×3S＝33SV2＝10×3S＝30S等溫變化：p1V1＝p2V280×33S＝p2·30Sp2＝88cmHg。(2)以左管被活塞封閉氣體為研究對象，設(shè)初狀態(tài)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)、體積為p1、V1，末狀態(tài)為p2、V2，則p3＝76cmHg，V3＝11S，p4＝88cmHg等溫變化：p3V3＝p4V4V4＝9.5S活塞推動的距離：L＝11cm＋3cm－9.5cm＝4.5cm。答案：(1)88cmHg(2)4.5cm7．如圖所示，一開口向上的汽缸固定在水平地面上，質(zhì)量均為m、橫截面積均為S且厚度不計的活塞A、B將缸內(nèi)氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分。在活塞A的上方放置一質(zhì)量為2m的物塊，整個裝置處于平衡狀態(tài)，此時Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均為l0。已知大氣壓強(qiáng)與活塞質(zhì)量的關(guān)系為p0＝eq\f(3mg,S)，活塞移動的過程中無氣體泄漏且溫度始終保持不變，不計一切摩擦，汽缸足夠高。現(xiàn)將活塞A上面的物塊取走，試求重新達(dá)到平衡狀態(tài)后，A活塞上升的高度。解析：對Ⅰ部分氣體，其初態(tài)壓強(qiáng)p1＝p0＋eq\f(3mg,S)末態(tài)壓強(qiáng)p1′＝p0＋eq\f(mg,S)設(shè)末態(tài)時Ⅰ部分氣體的長度為l1，則由玻意耳定律可得p1l0S＝p1′l1S解得l1＝eq\f(3,2)l0對Ⅱ部分氣體，其初態(tài)壓強(qiáng)p2＝p1＋eq\f(mg,S)＝p0＋eq\f(4mg,S)末態(tài)壓強(qiáng)p2′＝p1′＋eq\f(mg,S)＝p0＋eq\f(2mg,S)設(shè)末態(tài)時