新教材-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-課時練習(xí)題-含解析

第二章氣體、固體和液體1.溫度和溫標(biāo) -1-2.氣體的等溫變化 -6-3.氣體的等壓變化和等容變化 -12-4.固體 -20-4.液體 -24-章末綜合測驗 -29-1.溫度和溫標(biāo)1．(多選)在熱學(xué)中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定下列哪些物理量()A．每個氣體分子的運動速率B．壓強C．體積D．溫度BCD[描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量。氣體的壓強、體積和溫度分別是從力學(xué)、幾何、熱學(xué)三個角度對氣體的性質(zhì)進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量。故B、C、D正確。]2．(多選)下列各個狀態(tài)中處于平衡態(tài)的是()A．將冰水混合物放在0℃的房間里B．將銅塊放在沸水中加熱足夠長的時間C．電影院開空調(diào)5分鐘內(nèi)放映廳內(nèi)的氣體D．一個密閉絕熱勻速運動的容器突然停止時，運動容器內(nèi)的氣體AB[系統(tǒng)處于平衡態(tài)時，其狀態(tài)參量不隨時間變化。A選項中冰水混合物在0℃的房間里，其溫度、壓強、體積都不再變化，是平衡態(tài)；B選項中銅塊在沸水中加熱很長時間后，其溫度、壓強、體積也不再變化，是平衡態(tài)，故A、B正確；開空調(diào)5分鐘內(nèi)放映廳內(nèi)氣體的溫度、體積都要變化，不是平衡態(tài)，故C錯誤；密閉絕熱勻速運動的容器突然停止運動時，容器內(nèi)的氣體的溫度升高，壓強變大，故其不是平衡態(tài)，故D錯誤。]3．(多選)下列關(guān)于熱平衡定律的理解，正確的是()A．兩系統(tǒng)的溫度相同時，才能達到熱平衡B．A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達到熱平衡C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達到熱平衡，則甲、丙是處于熱平衡的D．熱平衡時，兩系統(tǒng)的溫度相同，壓強、體積也一定相同AB[根據(jù)熱平衡的特點可知，兩個系統(tǒng)達到熱平衡的標(biāo)志是它們溫度相同，但壓強、體積不一定相同，故A正確，D錯誤；根據(jù)熱平衡定律，A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達到熱平衡，故B正確；甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達到熱平衡，此時乙、丙與甲的溫度不一定相等，所以甲、丙不一定是處于熱平衡的，故C錯誤。]4．(多選)下列說法正確的是()A．處于熱平衡的兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化B．達到熱平衡的兩個系統(tǒng)分開后，再接觸有可能發(fā)生新的變化C．兩個未曾接觸的系統(tǒng)不可能處于熱平衡D．用溫度計測量溫度是根據(jù)熱平衡的原理AD[據(jù)熱平衡的意義，兩個系統(tǒng)處熱平衡，無論分開，還是再接觸，系統(tǒng)的狀態(tài)參量都不再發(fā)生變化，故A正確，B錯誤；兩個未曾接觸的系統(tǒng)有可能處于熱平衡，故C錯誤；當(dāng)溫度計的液泡與被測物體緊密接觸時，如果兩者的溫度有差異，它們之間就會發(fā)生熱交換，高溫物體將向低溫物體傳熱，最終使二者的溫度達到相等，即達到熱平衡，故D正確。]5．(多選)關(guān)于熱平衡，下列說法正確的是()A．系統(tǒng)甲與系統(tǒng)乙達到熱平衡就是它們的溫度達到相同的數(shù)值B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物與0℃的水未達到熱平衡C．量體溫時溫度計需和身體接觸達到5min是為了讓溫度計跟身體達到熱平衡D．冷熱程度相同的兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)ACD[兩系統(tǒng)達到熱平衡的標(biāo)志是它們的溫度相同，或者說它們的冷熱程度相同，A、D正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物的溫度為0℃，與0℃的水的溫度相同，所以達到熱平衡，B錯誤；量體溫時溫度計需和身體接觸達5min是為了使溫度計的溫度和身體的溫度相同，達到熱平衡，C正確。]6.伽利略在1593年制造了世界上第一個溫度計——空氣溫度計，如圖所示，一個細長頸的球形瓶倒插在裝有紅色液體的槽中，細管中的液面清晰可見，如果不考慮外界大氣壓的變化，就能根據(jù)液面的變化測出溫度的變化，則下列說法正確的是()A．該溫度計的測溫物質(zhì)是槽中的液體B．該溫度計的測溫物質(zhì)是細管中的紅色液體C．該溫度計的測溫物質(zhì)是球形瓶D．該溫度計的測溫物質(zhì)是球形瓶中的空氣D[細管中的紅色液體是用來顯示球形瓶中空氣的體積隨溫度變化情況的，測溫物體是球形瓶中封閉的空氣，該溫度計是利用它的熱脹冷縮的性質(zhì)制造的，故A、B、C錯誤，D正確。]7．(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中，正確的是()A．熱力學(xué)溫度的零值等于－273.15℃B．熱力學(xué)溫度變化1K和攝氏溫度變化1℃，變化量的大小是相等的C．絕對零度是低溫的極限，永遠達不到D．1℃就是1KABC[根據(jù)熱力學(xué)溫標(biāo)零值的規(guī)定可知A正確；熱力學(xué)溫度變化1K和攝氏溫度變化1℃的變化量大小是相等的，但1℃不是1K，B正確，D錯誤；絕對零度是低溫的極限，只能無限接近而永遠不可能達到，C正確。]8．(多選)實際應(yīng)用中，常用到一種雙金屬溫度計，它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖所示。已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關(guān)敘述中正確的有()雙金屬溫度計A．該溫度計的測溫物質(zhì)是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)來工作的C．由左圖可知，銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)D．由右圖可知，其雙金屬片的內(nèi)層一定為銅，外層一定為鐵ABC[雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，選項A、B正確；如題圖中，加熱時雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱膨脹系數(shù)較大，選項C正確；如題圖右圖中，溫度計示數(shù)是順時針方向增大，說明當(dāng)溫度升高時溫度計指針順時針方向轉(zhuǎn)動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內(nèi)層一定是鐵，外層一定是銅，選項D錯誤。]9．在某一溫度計的管子上刻有150格均勻的標(biāo)度。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)溫度計的玻璃泡進入冰水混合物中時，水銀柱位置在40刻度處；當(dāng)玻璃泡進入沸水中時，水銀柱的位置在90刻度處。當(dāng)水銀柱上升到100刻度處時，應(yīng)相當(dāng)于多少攝氏度？相當(dāng)于熱力學(xué)溫度多少開？[解析]攝氏溫標(biāo)規(guī)定：冰水混合物的溫度為0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水溫度為100℃，由此可見，題中所說的40刻度處就是0℃，90刻度處就是指100℃。從40到90有50等份，每1等份的實際溫度是eq\f(100,50)℃＝2℃。當(dāng)水銀柱上升到100刻度處時，共占有的等份數(shù)是100－40＝60。所以100刻度處的實際溫度是2℃×60＝120℃。由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系式T＝t＋273K可得120℃相當(dāng)于熱力學(xué)溫度：T＝(120＋273)K＝393K。即該溫度計100刻度處相當(dāng)于120℃，相當(dāng)于393K。[答案]120℃393K10．根據(jù)圖判斷，人們選擇的溫度計中的測量物質(zhì)及其依據(jù)是()A．水，水的密度小B．水，水的密度出現(xiàn)異常現(xiàn)象C．汞，汞的密度大D．汞，汞的密度與溫度呈規(guī)則的線性關(guān)系D[由于水的密度和溫度關(guān)系的曲線是不規(guī)則曲線，如果選水為測溫物質(zhì)，則溫度計刻度不均勻；汞的密度與溫度呈規(guī)則的線性關(guān)系，選汞為測溫物質(zhì)，溫度計刻度均勻，故正確答案為D。]11．實驗室有一支讀數(shù)不準(zhǔn)確的溫度計，在測冰水混合物的溫度時，其讀數(shù)為20℃；在測一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度時，其讀數(shù)為80℃，下面分別是溫度計示數(shù)為41℃時對應(yīng)的實際溫度和實際溫度為60℃時溫度計的示數(shù)，其中正確的是()A．41℃，60℃ B．21℃，40℃C．35℃，56℃ D．35℃，36℃C[此溫度計每一刻度表示的實際溫度為eq\f(100,80－20)℃＝eq\f(5,3)℃，當(dāng)它的示數(shù)為41℃時，它上升的格數(shù)為41－20＝21(格)，對應(yīng)的實際溫度應(yīng)為21×eq\f(5,3)℃＝35℃；同理，當(dāng)實際溫度為60℃時，此溫度計應(yīng)從20℃開始上升格數(shù)為eq\f(60,\f(5,3))＝36(格)，它的示數(shù)應(yīng)為(36＋20)℃＝56℃。故C正確。]12．一個系統(tǒng)的溫度由200K升高到300K，另一個系統(tǒng)的溫度由200℃升高到300℃，則它們升高了__________(選填“相同”或“不同”)溫度，它們升高到的溫度__________(選填“相同”或“不同”)。[答案]相同不同13．已知某物理量x與熱力學(xué)溫度T成正比，它們的圖像關(guān)系如圖所示，試用圖像表示某物理量x與攝氏溫度t的關(guān)系。[解析]從圖像看，物理量x與熱力學(xué)溫度成正比關(guān)系，用K表示比例系數(shù)，有x＝KT。由于T＝t＋273.15K，則有x＝K(t＋273.15℃)，因此x與t的關(guān)系圖像如圖所示。2.氣體的等溫變化1．(多選)在室內(nèi)，將裝有5atm的6L氣體的容器的閥門打開后，下列各組數(shù)據(jù)與從容器中逸出的氣體不相當(dāng)?shù)氖?設(shè)室內(nèi)大氣壓強p0＝1atm)()A．5atm，3L B．1atm，24LC．5atm，4.8L D．1atm，30LAD[當(dāng)氣體從閥門跑出時，溫度不變，所以p1V1＝p2V2，當(dāng)p2＝1atm時，得V2＝30L，逸出氣體30L－6L＝24L，B正確；據(jù)p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的氣體相當(dāng)于5atm下的4.8L氣體，C正確。故A、D符合題意。]2．(多選)各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氫氣球會飛向天空，上升到一定高度會脹破，關(guān)于其脹破的原因下列說法中正確的是()A．球內(nèi)氫氣溫度升高B．球內(nèi)氫氣壓強增大C．球外空氣壓強減小D．球內(nèi)氣體體積增大CD[氫氣球上升時，由于高空處空氣稀薄，球外空氣的壓強減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時，氣球就會脹破，故C、D正確。]3．在探究氣體等溫變化的規(guī)律實驗中，下列四個因素對實驗的準(zhǔn)確性影響最小的是()A．針筒封口處漏氣B．采用橫截面積較大的針筒C．針筒壁與柱塞之間存在摩擦D．實驗過程中用手去握針筒B[探究氣體等溫變化的規(guī)律實驗前提是氣體的質(zhì)量和溫度不變，針筒封口處漏氣，則質(zhì)量變小，用手握針筒，則溫度升高，選項A、D錯誤；實驗中我們只是測量空氣柱的長度，不需測量針筒的橫截面積，選項B正確；柱塞與筒壁的摩擦對結(jié)果沒有影響的前提是不考慮摩擦產(chǎn)生的熱，但實際上由于摩擦生熱，會使氣體溫度升高，影響實驗的準(zhǔn)確性，選項C錯誤。]4．如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉空氣的下列說法正確的是()A．體積不變，壓強變小B．體積變小，壓強變大C．體積不變，壓強變大D．體積變小，壓強變小B[當(dāng)水位升高時，細管中的水位也升高，被封閉空氣的體積減小，由玻意耳定律可知，壓強增大，故B正確，A、C、D錯誤。]5．(多選)如圖所示，水銀柱上面封閉一段氣體，管內(nèi)外水銀面高度差h＝72cm，大氣壓強為76cmHg，下列說法正確的是()A．將管稍微上提，h不變B．將管稍微上提，h變大C．將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時，管內(nèi)外水銀面高度差也是70cmD．將管下插至C項所述位置時，管內(nèi)外水銀面高度差小于70cmBD[由pV＝C知上提體積變大，壓強變小，內(nèi)外液面差變大，B正確；同樣下插時，體積變小，壓強變大，內(nèi)外液面差變小，D正確。]6．豎直倒立的U形玻璃管一端封閉，另一端開口向下，如圖所示，用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，假設(shè)在管子的D處鉆一小孔，則管內(nèi)被封閉的氣體壓強p和氣體體積V變化的情況為()A．p，V都不變 B．V減小，p增大C．V增大，p減小 D．無法確定B[設(shè)玻璃管兩側(cè)水銀面高度差是h，大氣壓為p0，封閉氣體壓強p＝p0－ph，在管子的D處鉆一小孔，封閉氣體壓強大小變?yōu)閜0，氣體溫度不變，壓強變大，由玻意耳定律可知，封閉氣體體積變小，故選項B正確，A、C、D錯誤。]7．(多選)如圖所示，圖線1和2分別表示一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的等溫線。下列說法正確的是()A．圖線1對應(yīng)的溫度高于圖線2B．圖線1對應(yīng)的溫度低于圖線2C．氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中，分子間平均距離增大D．氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中，分子間平均距離減小AC[p-V圖像中，圖線1在圖線2外側(cè)，其對應(yīng)溫度較高，圖線1中，氣體由狀態(tài)A變?yōu)锽為等溫膨脹過程，體積增大，氣體分子間的平均距離將增大，故A、C正確。]8．如圖所示，空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點齊平。現(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點齊平，不計氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏(液體溫度不變)。下列圖像中能體現(xiàn)筒內(nèi)氣體從狀態(tài)A到B變化過程的是()ABCDC[筒內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可知，氣體的壓強與體積成反比，金屬筒從A下降到B的過程中，氣體體積V變小，壓強p變大，選項C正確。]9．大氣壓強p0＝1.0×105Pa。某容器的容積為20L，裝有壓強為20×105Pa的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開關(guān)打開，待氣體達到新的平衡時，容器內(nèi)剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為__________。[解析]由p1V1＝p2V2，得p1V0＝p0V0＋p0V，因V0＝20L，則V＝380L，即容器中剩余20L壓強為p0的氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為400L，所以剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比，即eq\f(20,400)＝eq\f(1,20)。[答案]1∶2010．(多選)如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，則下列說法正確的是()A．D→A是一個等溫過程B．A→B是一個等溫過程C．A與B的狀態(tài)參量不同D．B→C體積減小，壓強減小，溫度不變AC[D→A是一個等溫過程，A正確；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B的過程中eq\f(1,V)不變，則體積V不變，此過程中氣體的壓強、溫度會發(fā)生變化，B錯誤，C正確；B→C是一個等溫過程，V增大，p減小，D錯誤。]11．活塞式抽氣機汽缸容積為V，用它給容積為2V的容器抽氣，抽氣機抽動兩次(抽氣過程可視為等溫變化)，容器內(nèi)剩余氣體壓強是原來的()A．eq\f(1,4)B．eq\f(1,2)C．eq\f(4,9)D．eq\f(5,9)C[設(shè)容器內(nèi)氣體壓強為p，則氣體狀態(tài)參量為p1＝p，V1＝2V，V2＝3V，第一次抽氣過程，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，即p×2V＝p2×3V，解得p2＝eq\f(2,3)p；第二次抽氣過程，氣體狀態(tài)參量p2＝eq\f(2,3)p，V2′＝2V，V3＝3V，由玻意耳定律得p2V2′＝p3V3，即eq\f(2,3)p×2V＝p3×3V，解得p3＝eq\f(4,9)p，故C正確。]12.如圖所示，粗細均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l1＝20cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高?，F(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10cm。(環(huán)境溫度不變，大氣壓強p0＝75cmHg)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(用“cmHg”做單位)。[解析]設(shè)U型管橫截面積為S，右端與大氣相通時，左管中封閉氣體壓強為p1，右端與一低壓艙接通后，左管中封閉氣體的壓強為p2，氣柱長度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強為p。左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①p1＝p0 ②p2＝p＋ph ③V1＝l1S ④V2＝l2S ⑤由幾何關(guān)系得h＝2(l2－l1) ⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得p＝50cmHg。[答案]50cmHg13．如圖所示，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均為p0。現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為eq\f(V,8)時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了eq\f(V,6)。不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。[解析]設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為p1；下方氣體的體積為V2，壓強為p2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得p0eq\f(V,2)＝p1V1 ①p0eq\f(V,2)＝p2V2 ②由已知條件得V1＝eq\f(V,2)＋eq\f(V,6)－eq\f(V,8)＝eq\f(13,24)V ③V2＝eq\f(V,2)－eq\f(V,6)＝eq\f(V,3) ④設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得p2S＝p1S＋mg ⑤聯(lián)立以上各式得m＝eq\f(15p0S,26g)。 ⑥[答案]eq\f(15p0S,26g)3.氣體的等壓變化和等容變化1．(多選)對于一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變時，體積增大到原來的兩倍，則正確說法是()A．氣體的攝氏溫度升高到原來的兩倍B．氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來的兩倍C．溫度每升高1K體積增加是原來的eq\f(1,273)D．體積的變化量與溫度的變化量成正比BD[由蓋—呂薩克定律可知A錯誤，B正確；溫度每升高1℃即1K，體積增加是0℃體積的eq\f(1,273)，C錯誤；由蓋—呂薩克定律的變形式eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)可知D正確。]2．如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變。下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是()ABCDD[由于密閉氣體與外界溫度相同，保持不變，是等溫變化，圖像A表示等容過程，A錯誤；B表示等壓變化，B錯誤；C表示溫度發(fā)生變化，C錯誤；D表示等溫變化，D正確。]3．(多選)一定質(zhì)量的氣體在體積不變時，下列有關(guān)氣體的狀態(tài)變化的說法正確的是()A．溫度每升高1℃，壓強的增量是原來壓強的eq\f(1,273)B．溫度每升高1℃，壓強的增量是0℃時壓強的eq\f(1,273)C．氣體的壓強和熱力學(xué)溫度成正比D．氣體的壓強和攝氏溫度成正比BC[根據(jù)查理定律p＝CT，知C正確；將T＝(273＋t)K代入得p＝C(273＋t)，升高1℃時的壓強為p1＝C(274＋t)，所以Δp＝C＝eq\f(p,273＋t)＝eq\f(p0,273)，B正確。]4．民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入—個小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上。對其原因下列說法中正確的是()A．當(dāng)火罐內(nèi)的氣體溫度不變時，體積減小，壓強增大B．當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時，溫度降低，壓強減小C．當(dāng)火罐內(nèi)的氣體壓強不變時，溫度降低，體積減小D．當(dāng)火罐內(nèi)的氣體質(zhì)量不變時，壓強增大，體積減小B[紙片燃燒時，罐內(nèi)氣體的溫度升高，將罐壓在皮膚上后，封閉氣體的體積不再改變，溫度降低時，由p∝T知封閉氣體壓強減小，在外界大氣壓作用下罐緊緊“吸”在皮膚上，選項B正確。]5．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強仍為p，則下列過程中不可實現(xiàn)的是()A．先等溫膨脹，再等容降溫B．先等溫壓縮，再等容降溫C．先等容升溫，再等溫壓縮D．先等容降溫，再等溫壓縮AC[根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，若經(jīng)過等溫膨脹，則T不變，V增加，p減小，再等容降溫，則V不變，T降低，p減小，最后壓強p肯定不是原來的值，A不可實現(xiàn)；同理可以確定C也不可實現(xiàn)。故A、C正確。]6．(多選)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)點對應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度大于b點對應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度B．a(chǎn)點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積等于b點對應(yīng)的氣體體積C．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等容過程D．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程AD[由eq\f(pV,T)＝C，a點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點對應(yīng)的氣體體積，故a點對應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度大于b點對應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度，故A正確，B錯誤；由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程，故C錯誤，D正確。]7．(多選)關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強不變而溫度由100℃上升到200℃時，其體積增大為原來的2倍B．一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，一定滿足方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C．一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍，可能是壓強減半，熱力學(xué)溫度加倍D．一定質(zhì)量的理想氣體壓強增大到原來的4倍，可能是體積加倍，熱力學(xué)溫度減半BC[一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比。溫度由100℃上升到200℃時，體積增大為原來的1.27倍，A錯誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變，B正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，C正確，D錯誤。]8．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程的下列說法正確的是()A．氣體的溫度不變B．氣體的內(nèi)能增加C．氣體的分子平均速率減小D．氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變B[從p-V圖像中的AB圖線看。氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)體積不變時，壓強跟熱力學(xué)溫度成正比，所以壓強增大，溫度升高，A錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，B正確；氣體的溫度升高，分子平均速率增大，C錯誤；氣體壓強增大，則氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，D錯誤。]9.如圖所示，絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B橫截面積相同，均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦。兩汽缸內(nèi)都裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為V0、溫度均為T0，緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?.2倍，設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積VA和溫度TA。[解析]設(shè)初態(tài)壓強為p0，膨脹后A、B壓強相等，均為1.2p0。B中氣體始末狀態(tài)溫度相等，則有p0V0＝1.2p0(2V0－VA)VA＝eq\f(7,6)V0A部分氣體滿足eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(1.2p0VA,TA)解得TA＝1.4T0。[答案]eq\f(7,6)V01.4T010．(多選)如圖所示，甲、乙為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖像，關(guān)于這兩個圖像的正確說法是()甲乙A．甲是等壓線，乙是等容線B．乙圖中p-t線與t軸交點對應(yīng)的溫度是－273.15℃，而甲圖中V-t線與t軸的交點不一定是－273.15℃C．由乙圖可知，一定質(zhì)量的氣體，在任何情況下都是p與t成直線關(guān)系D．乙圖表明溫度每升高1℃，壓強增加相同，但甲圖表明隨溫度的升高壓強不變AD[由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及蓋—呂薩克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲圖是等壓線，乙圖是等容線，故A正確；由“外推法”可知兩種圖線的反向延長線與t軸的交點溫度為－273.15℃，即熱力學(xué)溫度的0K，故B錯誤；查理定律及蓋—呂薩克定律是氣體的實驗定律，都是在溫度不太低、壓強不太大的條件下得出的，當(dāng)壓強很大，溫度很低時，這些定律就不成立了，故C錯誤；由于圖線是直線，故D正確。]11．一定質(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2×104Pa。甲乙(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圖像，并分別標(biāo)出A、B、C、D各個狀態(tài)，不要求寫出計算過程。[解析](1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)，則pA＝eq\f(pDVDTA,VATD)＝eq\f(2×104×4×2×102,1×4×102)Pa＝4×104Pa。(2)A→B等容變化、B→C等溫變化、C→D等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可求得各狀態(tài)的參量。p-T圖像及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示。[答案](1)4×104Pa(2)見解析圖12．如圖所示，粗細均勻、一端封閉一端開口的U形玻璃管，當(dāng)t1＝31℃、大氣壓強p0＝76cmHg時，兩管水銀面相平，這時左管被封閉的氣柱長L1＝8cm，求：(1)當(dāng)溫度t2為多少時，左管氣柱L2為9cm；(2)當(dāng)溫度達到上問中的溫度t2時，為使左管氣柱長L為8cm，應(yīng)在右管中加入多長的水銀柱。[解析](1)初狀態(tài)：p1＝p0＝76cmHgV1＝L1S，T1＝304K末狀態(tài)：p2＝p0＋2cmHg＝78cmHgV2＝L2S，T2＝？根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)代入數(shù)據(jù)得T2＝351K即t2＝78℃。(2)設(shè)應(yīng)在右管中加入hcm水銀柱，p3＝p0＋h＝(76＋h)cmHg，V3＝V1＝L1S，T3＝T2＝351K根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)代入數(shù)據(jù)得h＝11.75cm。[答案](1)78℃(2)11.75cm13．如圖所示，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。[解析]開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)根據(jù)力的平衡條件有p1S＝p0S＋mg聯(lián)立以上兩式可得T1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)式中V1＝SHV2＝S(H＋h)聯(lián)立以上各式解得T2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(h,H)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W＝(p0S＋mg)h。[答案]eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(h,H)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0(p0S＋mg)h4.固體1．(多選)下列說法正確的是()A．常見的金屬材料是多晶體B．只有非晶體才顯示各向同性C．凡是具有天然的規(guī)則幾何外形的物體必定是單晶體D．有確定熔點的是單晶體和多晶體，沒有確定熔點的是非晶體E．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的ACD[固體分晶體和非晶體。晶體又分單晶體和多晶體，常見的金屬材料是多晶體，A正確；非晶體和多晶體顯示各向同性，單晶體顯示各向異性，B、E錯誤；單晶體具有天然的規(guī)則幾何外形，C正確；有確定熔點的是單晶體和多晶體，沒有確定熔點的是非晶體，D正確。]2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．具有各向同性的物體一定沒有固定的熔點B．晶體熔化時，溫度不變，但內(nèi)能變化C．通常的金屬材料在各個方向上的物理性質(zhì)都相同，所以這些金屬都是多晶體D．晶體和非晶體在適當(dāng)條件下可以相互轉(zhuǎn)化E．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)只能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在BCD[多晶體顯示各向同性，但具有固定的熔點，故A錯誤；晶體熔化時，其溫度雖然不變，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，則內(nèi)能就可能發(fā)生變化，故B正確；金屬材料雖然顯示各向同性，是多晶體，而晶體和非晶體在適當(dāng)條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故C、D正確；同一種元素形成的物質(zhì)能生成不同的晶體，故E錯誤。]3．(多選)下列說法中正確的是()A．化學(xué)成分相同的物質(zhì)只能生成同一種晶體B．雖然石英是晶體，但是由石英制成的玻璃卻是非晶體C．普通玻璃是非晶體D．一塊鐵雖然是各向同性的，但它是多晶體BCD[化學(xué)成分相同的物質(zhì)微?？赡苄纬刹煌目臻g結(jié)構(gòu)，從而可生成多種晶體，如石墨和金剛石，故A錯誤；石英是晶體，而石英制成的玻璃卻是非晶體，晶體與非晶體之間是可以互相轉(zhuǎn)化的，故B、C正確；金屬是多晶體，故D正確。]4．(多選)下列說法正確的是()A．只要是具有各向異性的物體必定是單晶體B．只要是不顯示各向異性的物體必定是非晶體C．只要是具有固定熔點的物體必定是晶體D．只要是不具有固定熔點的物體必定是非晶體ACD[多晶體和非晶體都具有各向同性，只有單晶體各向異性，故B錯誤，A正確；晶體一定有固定的熔點，而非晶體無固定的熔點，故C、D正確。]5．(多選)下列敘述正確的是()A．晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C．非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點D．石墨的硬度比金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布AB[晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)是否相同；也正是由于微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，A、B正確；非晶體沒有規(guī)律的幾何形狀和確定的熔點，C錯誤；石墨與金剛石的硬度相差甚遠是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬度，D錯誤。]6．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列敘述中正確的是()A．晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，但其物理性質(zhì)不一定都是各向異性的B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)則排列C．單晶體的各向異性是由于它的微粒按一定的規(guī)則在空間排列D．石墨的硬度比金剛石差得多是由于它們的微粒按不同的規(guī)則在空間分布BCD[晶體分單晶體和多晶體，多晶體形狀不規(guī)則，故A錯誤；單晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)則排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，故B正確；單晶體的各向異性是由于它的微粒按一定的規(guī)則在空間排列，故C正確；石墨與金剛石硬度相差甚遠是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬度，D正確。]7．(多選)單晶體具有各向異性是由于()A．單晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同B．單晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C．單晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性D．單晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性AD[組成晶體的物質(zhì)微粒是有規(guī)則排列的，由于在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，造成晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同。故A、D正確。]8．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A．同種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)B．晶體中原子(或分子、離子)都按照一定規(guī)則排列，具有空間上的周期性C．單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質(zhì)D．只有單晶體才表現(xiàn)出各向異性BD[理論和實驗證明非晶體具有不穩(wěn)定狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)臈l件下會變成晶體，A錯誤；晶體分子的排列有規(guī)則，在空間上有周期性，B正確；單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性，C錯誤，D正確。]9．如圖所示是對某種合金連續(xù)不斷地加熱過程中，溫度隨時間變化的曲線，據(jù)圖回答：(1)這種合金是固體時是不是晶體？(2)這種合金的熔點是多少？(3)熔化過程用了多少時間？(4)圖中BC段表示這種合金處于什么狀態(tài)？[解析](1)圖中BC段表示該合金的熔化過程，說明它有確定的熔點，所以這種合金處于固態(tài)時是晶體。(2)熔點為210℃。(3)熔化過程用了Δt＝(14－6)min＝8min。(4)BC段為固液共存狀態(tài)。10．(多選)下列關(guān)于晶體空間點陣的說法，正確的是()A．構(gòu)成晶體空間點陣的物質(zhì)微?？梢允欠肿樱部梢允窃踊螂x子B．晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點陣，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間相互作用很強，所有物質(zhì)微粒被牢牢地束縛在空間點陣的結(jié)點上不動C．所謂空間點陣與空間點陣的結(jié)點，都是抽象的概念；結(jié)點是指組成晶體的物質(zhì)微粒做永不停息地微小振動的平衡位置；物質(zhì)微粒在結(jié)點附近的微小振動，就是熱運動D．相同的物質(zhì)微?？梢詷?gòu)成不同的空間點陣，也就是同一種物質(zhì)能夠生成不同的晶體，從而能夠具有不同的物理性質(zhì)ACD[組成晶體的物質(zhì)微粒可以是分子、原子或離子，這些物質(zhì)微粒也就是分子動理論中所說的分子，顯然，組成晶體的物質(zhì)微粒處于永不停息的無規(guī)則的熱運動之中，物質(zhì)微粒之間還存在相互作用力。晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點陣，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用很強，物質(zhì)微粒的熱運動不足以克服這種相互作用而彼此遠離，而不是固定不動，故B錯誤，A、C、D正確。]11．(多選)一塊密度和厚度都均勻分布的矩形被測樣品，長AB是寬AC的兩倍，如圖所示。若用多用電表沿兩對稱軸O1O1′和O2O2′測其電阻，阻值均為R，則這塊樣品可能是()A．單晶體 B．多晶體C．非晶體 D．金屬A[沿O1O1′和O2O2′兩對稱軸測長方體電阻，所得阻值相等，正說明該物質(zhì)沿O1O1′和O2O2′方向電阻率(即導(dǎo)電性能)不同，即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì)，故選項A正確。]12．利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖像，從而可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。如圖所示的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較，可以看到這些材料表面的原子排列有著共同的特點，這些共同的特點是：(1)_____________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________。[解析](1)在確定的方向上原子有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。(2)原子排列具有一定的對稱性。13．如圖所示，試說明晶體從開始加熱到全部熔化為液體的過程中能量的轉(zhuǎn)化情況(分熔化前、熔化時、熔化后三個階段說明)。[解析](1)熔化前，晶體從外界吸收能量，主要用來增加組成點陣結(jié)構(gòu)的微粒的平均動能，使物體的溫度升高，其體積一般也有所增大，也有小部分能量用來增加微粒的勢能。(2)熔化時，當(dāng)溫度升高到熔點，點陣結(jié)構(gòu)中的一部分微粒已有足夠的動能，能夠克服其他微粒的束縛離開平衡位置，破壞點陣結(jié)構(gòu)，開始熔化。繼續(xù)加熱，微粒所吸收的熱量不再用來增加其平均動能，而完全消耗在破壞點陣結(jié)構(gòu)上，即用來增加勢能。(3)熔化后，液體吸收的能量主要轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觿幽埽灰^續(xù)加熱，溫度就會升高。4.液體1．(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是()A．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間的平均距離小于r0B．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間的平均距離大于r0C．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間只有引力沒有斥力D．表面張力使液體的表面有收縮的趨勢BD[在液體與氣體接觸的表面處形成一個特殊的薄層，稱為表面層，在液體表面層內(nèi)，分子的分布比液體內(nèi)部稀疏，它們之間的距離r>r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力，因此液體表面有收縮的趨勢。故B、D正確。]2．(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是()A．表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力B．液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力C．液體的表面張力隨溫度的升高而減小D．液體的表面張力隨溫度的升高而增大BC[表面張力是液體表面層分子間的作用力，A錯誤；液體表面層內(nèi)分子較液體內(nèi)部稀疏，故分子力表現(xiàn)為引力，B正確；隨溫度的升高，液體表面層的分子間的距離增大，引力作用隨之減小，所以表面張力減小，C正確，D錯誤。]3．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中，水分子間的作用力的下列說法正確的是()A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大D[當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時，水分子之間的距離減小，分子間的引力和斥力同時增大，只是斥力比引力增加得更快一些，D正確。]4．(多選)水對玻璃是浸潤液體而水銀對玻璃是不浸潤液體，它們在毛細管中將產(chǎn)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把不同粗細的三根毛細管插入水和水銀中，如圖所示，正確的現(xiàn)象應(yīng)是()ABCDAD[浸潤液體在毛細管中上升或不浸潤液體在毛細管中下降的現(xiàn)象均為毛細現(xiàn)象，毛細管越細，現(xiàn)象越明顯，A、D正確，B、C錯誤。]5．(多選)關(guān)于浸潤現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體B．水是不浸潤液體，水銀是浸潤液體C．浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集D．不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏CD[同一種液體是浸潤液體還是不浸潤液體是相對的，水對玻璃來說是浸潤液體，對蜂蠟來說是不浸潤液體，水銀對玻璃來說是不浸潤液體，對鉛來說是浸潤液體，故A、B錯誤；浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集，不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，C、D正確。]6．關(guān)于液晶的說法正確的是()A．有些液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化B．液晶是液體和晶體的混合物C．液晶分子保持固定的位置和取向，同時具有位置有序和取向有序D．液晶具有流動性，光學(xué)性質(zhì)各向同性A[液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化，故A正確；液晶既具有液體的流動性和連續(xù)性，又具有光學(xué)性質(zhì)各向異性的特點，故分子的位置不是固定的，故B、C、D錯誤。]7．液晶電視不斷降價，逐步走進了千家萬戶。液晶電視的關(guān)鍵部件是液晶層，下列關(guān)于液晶層的工作原理說法中正確的是()A．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性B．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而不變D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化D[液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項A錯誤；外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)。液晶電視依據(jù)的是液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化工作的，D正確，B、C錯誤。]8．下列關(guān)于液晶的說法，正確的是()A．液晶是液體和晶體的混合物B．液晶分子在特定方向排列比較整齊，但不穩(wěn)定C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶B[液晶是某些特殊的化合物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上雜亂。液晶本身不能發(fā)光，所以選項A、C、D錯誤，選項B正確。]9．把水或油灌入小口瓶時，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿著竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，這是什么道理？如果要將水銀灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法嗎？[解析]水和油對竹筷或玻璃棒是浸潤液體；不能；因為水銀對竹筷或玻璃是不浸潤液體，浸潤于銅或鋅，所以用銅棒或鋅棒引流即可。10．關(guān)于液體，下列說法不正確的是()A．水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體B．草葉上的露珠呈球形是表面張力引起的C．粉筆能把紙上的墨水吸干是毛細現(xiàn)象D．液體表面層的分子間隙稍大于液體內(nèi)部分子間隙A[浸潤與不浸潤是相對的，水銀對玻璃來說是不浸潤液體，但不是對任何固體都是不浸潤，故A錯誤；液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏，故存在液體的表面張力，草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故B正確；粉筆吸墨水是因為粉筆內(nèi)部有很多細小的通道，屬于毛細現(xiàn)象，故C正確；液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子力表現(xiàn)為引力，因此液體表面存在張力，故D正確。A符合題意。]11．(多選)在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的涂有油的大頭針，大頭針漂浮在水面上，水也不會流出，下列說法正確的是()A．大頭針填充了水內(nèi)分子間的空隙B．水分子進入了大頭針內(nèi)的空隙C．水面凸起，也不流出，是表面張力作用的結(jié)果D．水的表面張力在起作用CD[水對涂有油的大頭針是不浸潤的，故水與大頭針接觸的表面具有收縮的趨勢。隨著水與大頭針接觸面積的增大，使得大頭針附近的水面呈彎月形，大頭針與水面的接觸處受到彎曲水面的表面張力作用，如圖：由于表面張力的豎直分量可與大頭針的重力保持平衡，故大頭針可漂浮在水面上，故D正確，A、B錯誤；水面凸起水也不會流出，是因為表面張力的作用，使水面收縮，故C正確。]12．(1)用紙折一只小船，船尾粘一小塊肥皂，輕輕放在清水盆中，紙船會自動前進一小段距離，為什么？(2)李曉同學(xué)到某風(fēng)景區(qū)爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含礦物質(zhì)的礦泉水。李曉發(fā)現(xiàn)水潭底部有許多硬幣，可能是游客投擲的，令人驚奇的是，居然還有硬幣浮在水面上，這是怎么回事，誰能幫李曉解開心中的謎團？[解析](1)船尾粘有肥皂，每單位長度的表面張力減小，船四周水面收縮的表面張力的合力向前，使船自動前進。(2)一般來說，當(dāng)水中溶有一些溶質(zhì)后，其表面張力系數(shù)會發(fā)生變化。一般無機物如氯化鈉、硝酸鉀、鹽酸、氫氧化鈉等，溶于水后會使溶液的表面張力系數(shù)隨著溶液濃度的增加而緩慢增大。因此純水“托”不住硬幣，而一些富含礦物質(zhì)的礦泉水能“托”住硬幣。13．兩個完全相同的空心玻璃球殼，其中一個盛有一半體積的水，另一個盛有一半體積的水銀，將它們封閉起來用航天飛機送到繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，在如圖所示的四個圖中(圖中箭頭指向地球中心，陰影部分為水或水銀)。ABCD(1)水在玻璃球殼中分布的情況，可能是________圖。(2)水銀在玻璃球殼中分布的情況，可能是________圖。[解析]繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，球殼和其中的水、水銀均處于完全失重狀態(tài)。水浸潤玻璃，附著層有擴大的趨勢；水銀不浸潤玻璃，附著層有收縮的趨勢。水和水銀跟氣體(空氣或其他氣體)接觸的表面層都有收縮(使表面積最小)的趨勢。[答案](1)C(2)B章末綜合測驗(時間：90分鐘分值：100分)1．(4分)關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是()A．氣體對容器的壓強是由氣體的重力產(chǎn)生的B．氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的C．一定質(zhì)量的氣體，分子的平均動能越大，氣體壓強也越大D．壓縮理想氣體時要用力，是因為分子之間有斥力B[氣體對容器的壓強是由氣體分子對器壁的碰撞產(chǎn)生的，選項A錯誤，B正確；氣體的壓強與分子的數(shù)密度及分子的平均動能大小有關(guān)，平均動能越大則溫度越高，但如果體積變?yōu)楹艽螅瑝簭娍赡軠p小，選項C錯誤；壓縮理想氣體要用力，克服的是氣體的壓力(壓強)，而不是分子間的斥力，選項D錯誤。]2．(4分)已知離地面越高大氣壓強越小，溫度也越低。現(xiàn)有一氣球由地面向上緩慢升起，則大氣壓強與溫度對此氣球體積的影響如何()A．大氣壓強減小有助于氣球體積變大，溫度降低有助于氣球體積增大B．大氣壓強減小有助于氣球體積變小，溫度降低有助于氣球體積減小C．大氣壓強減小有助于氣球體積變大，溫度降低有助于氣球體積減小D．大氣壓強減小有助于氣球體積變小，溫度降低有助于氣球體積增大C[若溫度不變，大氣壓強減小時，內(nèi)部氣體壓強不變，則氣體將要膨脹，體積增大，故大氣壓強減小有助于氣球體積增大；若壓強不變，溫度降低時，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C得知，氣體的體積將要減小，故溫度降低有助于氣球體積減小。選項A、B、D錯誤，C正確。]3．(4分)如圖是豎直放置的上細下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同，使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為ΔVA、ΔVB，壓強變化量為ΔpA、ΔpB，對液面壓力的變化量為ΔFA、ΔFB，則()A．水銀柱向下移動了一段距離B．ΔVA＜ΔVBC．ΔpA＞ΔpBD．ΔFA＝ΔFBC[假定水銀柱不動，升高相同的溫度，對氣體A：eq\f(pA,T1)＝eq\f(pA′,T2)得eq\f(pA′－pA,T2－T1)＝eq\f(pA,T1)，同理知eq\f(pB′－pB,T2－T1)＝eq\f(pB,T1)，又因pA＞pB，所以pA′－pA＞pB′－pB，即ΔpA′＞ΔpB′，水銀柱向上移動。向上移動后，水銀柱上、下液面高度差更大，pA－pB＜pA2－pB2，最終ΔpA＞ΔpB，且有ΔFA＞ΔFB，因此選項C正確，A、D錯誤；因為水銀不可壓縮，所以ΔVA＝ΔVB，選項B錯誤。]4．(4分)如圖所示，金屬框上陰影部分表示肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分。若將肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是圖乙中的()D[當(dāng)把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面張力的作用下，棉線將繃緊。因液體表面有收縮到面積最小的趨勢，而在同周長的幾何圖形中，圓的面積最大，所以棉線被拉成凹的圓弧形狀。選項D正確。]5．(4分)對下列幾種固體物質(zhì)的認識，正確的有()A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)相同A[晶體有固定的熔點，在熔化過程中，溫度保持不變，選項A正確；蜂蠟是非晶體，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟與云母不浸潤，選項B錯誤；具有各向異性的晶體的物質(zhì)微粒在空間的排列規(guī)則，選項C錯誤；石墨是多晶體，金剛石是單晶體，組成它們的物質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)不同，使得它們的物理性質(zhì)不同，選項D錯誤。]6．(4分)如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時管下端開口處內(nèi)外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強增大時，下列分析正確的是()A．h2變長 B．h2變短C．h1上升 D．h1下降D[被封閉氣體的壓強為p＝p0＋ph1，或p＝p0＋ph2，則始終有h1＝h2；當(dāng)p0增大時，被封閉氣體的壓強增大，由玻意耳定律知，封閉氣體的體積應(yīng)減小，故水銀柱h1下降，D正確。]7．(4分)如圖所示，質(zhì)量為M、導(dǎo)熱性能良好的汽缸由一根平行于斜面的細線系在光滑斜面上。汽缸內(nèi)有一個質(zhì)量為m的活塞，活塞與汽缸壁之間無摩擦且不漏氣。汽缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體。如果大氣壓強增大(溫度不變)，則()A．氣體的體積增大B．細線的張力增大C．氣體的壓強增大D．斜面對汽缸的支持力增大C[設(shè)大氣壓強為p0，封閉氣體壓強為p，活塞面積為S，斜面傾角為θ，對活塞列受力平衡方程得pS＝p0S－mgsinθ，故當(dāng)p0增大時，p增大，由玻意耳定律得，氣體體積減小，故選項A錯誤，C正確；由封閉氣體和汽缸及活塞整體受力平衡，則細線拉力、斜面對汽缸的支持力與大氣壓強的改變沒有關(guān)系，即細線的張力、斜面對汽缸的支持力不變，故選項B、D錯誤。]8．(6分)用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接。②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值p。③用V-eq\f(1,p)圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖乙所示的圖線。(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是___________________________________________________________。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是____________________和____________________。[解析](1)為了保證氣體的質(zhì)量不變，要用潤滑油涂活塞保證封閉效果。(2)氣體的體積變化，外界對氣體做正功或負功，要讓氣體與外界進行足夠的熱交換，一要時間長，也就是抽動活塞緩慢，二要活塞導(dǎo)熱性能好。[答案](1)用潤滑油涂活塞(2)慢慢地抽動活塞活塞導(dǎo)熱9．(10分)一氧氣瓶的容積為0.08m3，開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天。[解析]設(shè)氧氣開始時的壓強為p1，體積為V1，壓強變?yōu)閜2(2個大氣壓)時，體積為V2。根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強下的體積為V3＝V2－V1 ②設(shè)用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強下的體積為V0，則有p2V3＝p0V0 ③設(shè)實驗室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為N＝eq\f(V0,ΔV) ④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4天。 ⑤[答案]4天10．(10分)如圖所示，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。(1)打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃，求此時活塞下方氣體的壓強。[解析](1)設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0V＝p1V1 ①(3p0)V＝p1(2V－V1) ②聯(lián)立①②式得V1＝eq\f(V,2) ③p1＝2p0。 ④(2)打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V2≤2V)時，活塞下氣體壓強為p2。由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2 ⑤由⑤式得p2＝eq\f(3V,V2)p0 ⑥由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為p′2＝eq\f(3,2)p0。(3)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強為p3，氣體溫度從T1＝300K升高到T2＝320K的等容過程中，由查理定律得eq\f(p′2,T1)＝eq\f(p3,T2) ⑦將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得p3＝1.6p0。 ⑧[答案](1)eq\f(V,2)2p0(2)上升直到B的頂部(3)1.6p011．(4分)(多選)下列說法中正確的是()A．雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力B．夏天荷葉上小水珠呈球狀是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故C．噴泉噴到空中的水形成一個個球形小水球是表面張力的結(jié)果D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征ABC[雨水不能透過布雨傘，是因為液體表面存在張力，故A正確；荷葉上小水珠與噴泉噴到空中的水形成一個個球形小水珠均呈球狀，是液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故，故B、C正確；單晶體一定具有規(guī)則形狀，且單晶體有各向異性的特征，多晶體的物理性質(zhì)為各向同性，故D錯誤。]12．(4分)(多選)如圖所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強變化情況是()A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)e，壓強增大C．從狀態(tài)e到狀態(tài)a，壓強減小D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強不變AC[在V-T圖像中等壓線是過坐標(biāo)原點的傾斜直線。由理想氣體狀態(tài)方程知eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)?？梢?，當(dāng)壓強增大，等壓線的斜率k＝eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)變小。由題圖可確定pa<pe＜pd＜pc＜pb。]13．(4分)(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線，比較等壓線上的a、b兩個狀態(tài)，下列說法正確的是()A．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多B．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的