2020版高考物理一輪復習 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、乙在導熱性質上表現各向同性，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，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歷的兩個狀態(tài)變化的p-T圖象，對應的p-V圖象應是(　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，有一個絕熱的活塞將它隔成A、B兩部分空間，在A、B兩部分空間內封有相同質量的空氣，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在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性，進而了解機體對藥物的吸收等生理過程 解析：多晶體的光學性質是各向同性的，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部，表現為引力，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；土壤里有很多毛細管，水分會沿著這些毛細管引到地表進而蒸發(fā)掉，為了保持地下的水分，將

5、地面的土壤鋤松，會破壞毛細管，D項錯誤；某些物質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量為m的導熱汽缸，用活塞封閉了一部分氣體．活塞質量為，截面積為S，可無摩擦滑動，汽缸靜止時與缸底距離為L0.現用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸與活塞達到相對靜止狀態(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，聯立以上兩式，可得p＝p0＋ (2)由汽缸為導熱汽缸可知，汽缸內氣體溫度不變，氣體為等溫變化，設穩(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．如圖甲是一定質量的氣體由狀態(tài)A經過狀態(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，并根據圖象提供的信息，計算圖甲中TA的溫度值． (2)請在圖乙坐標系中，作出該氣體由狀

7、態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象，并在圖線相應的位置上標出字母A、B、C.如果需要計算才能確定的有關坐標值，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·山東濱州統考)一粗細均勻的J形細玻璃管豎直放置，短臂端封閉，長臂端(足夠長)開口向上

8、，短臂內封有一定質量的理想氣體，初始狀態(tài)時管內各段長度如圖所示，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逆時針轉過90°穩(wěn)定后，要使密閉氣體的長度保持8 cm不變，應使氣體溫度變?yōu)槎嗌?結果保留三位有效數字)? 解析：(1)以封閉氣體為研究對象，設細玻璃管橫截面積為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的剛性細桿連接．它們可以在筒內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，汽缸內氣體溫度為T1＝500 K時， (1)汽缸內氣體的溫度緩慢降至400

10、 K時，活塞移動的位移． (2)缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內封閉氣體的壓強． 解析：(1)汽缸內氣體的溫度降低時，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，當汽缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時：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)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，汽缸內部被質量均為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，現對氣體Q緩慢加熱．求： (1)當活塞A恰好到達汽缸上端卡環(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，當氣體P體積減為原來一半時，氣體Q的溫度T2. 解析：(1)設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