高三物理高考总复习高中物理选修33第八、九章固体、液体、气体和物态变化

PAGEPAGE课时作业(四十六)固体、液体、气体1．一导热性能良好开口向下的气缸，气缸固定不动，缸内活塞可无摩擦地自由滑动且不漏气，封有一定质量的气体．活塞下挂一个小沙桶，桶中装满沙子时，活塞恰好静止，如图所示．现在沙桶的底部钻一个小孔，使沙子缓慢流出，当外部环境温度保持不变时，在沙子流出的过程中有以下说法()第1题图①缸内气体的压强增大②缸内气体向外界放热③缸内气体分子的平均动能增大④缸内气体的分子势能增大以上说法中正确的是A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④2．如图是表示一定质量的理想气体的状态变化过程图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中，正确的是()第2题图A．ab过程中气体的内能增加，密度不变B．bc过程中气体内能增大，气体对外做功C．cd过程中分子的平均动能不变，对外放热D．da过程中，气体内能增加，密度不变3．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p－t图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图像可以判断它们的大小关系是()第3题图A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VCC．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC4．用隔板将一容器隔成A和B两部分，A中盛有一定量的气体，B为真空(如图①所示)，现把隔板抽去，A中的气体将自动充满整个容器(如图②所示)，这个过程称为气体的自由膨胀．则关于气体的自由膨胀下列说法中正确的是()第4题图A．在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同B．在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体就能到达B部分C．气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分D．气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分5．如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，第5题图外界大气压为P0.初始时，活塞紧压挡板处。现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的P­T图象是()ABCD第6题图6．如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的U形软管的两水银面一样高．改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是()A．为使气体保持等压，将瓶浸入热水中时，应向下移动A管B．为使气体保持等压，将瓶浸入冰水中时，应向下移动A管C．为使气体保持等容，将瓶浸入热水中时，应向上移动A管D．为使气体保持等容，将瓶浸入冰水中时，应向上移动A管7.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是()第7题图A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大课时作业(四十六)固体、液体、气体1.B【解析】对活塞分析p内S＋m沙g＝p外S由于m沙减小p外不变，所以p内增加①对，活塞上升对气体做功．缺内气体温度上升向外散热②对，由ρ＝eq\f(CT,V)由于恒温T不变，所以平均动能不变③错，由V减小，分子间引力做正功，所以其分子势能减小④错，故选B.2.AB【解析】由p＝eq\f(CT,V)和图示可知气体体积在a、b过程中不变，温度、压强升高应是吸热内能增加，所以A对；压强不变温度升高，体积应变大，吸热的同时对外做功．但其自己温度升高，吸热吸收的能量大于对外做的功，B对；温度不变，压强降低，体积增大，故为对外做功C错；压强不变温度降低，体积减小，D错；故选AB.3.D【解析】设A→B对应图象的斜率为k，则pA＝ktA，pB＝ktB，根据理想气体状态方程有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的过程是等温变化，满足pBVB＝pC>pB，所以VB>VC.本题答案为D.4.D【解析】气体分子在永不停息地做无规则运动，在自由膨胀过程中也不例外，选项A错误；在自由膨胀过程中，气体分子将充满所能达到的空间，即整个人容器，选项B错误；热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性，所以选项C错误；气体充满整个容器后，气体分子朝各个方向运动的机会均等，所以B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，选项D正确．本题答案为D.5.C【解析】活塞初始紧压挡板处，所以气缸内气体初始压强小于p0，升高温度，气缸内气体先做等容变化．当压强等于p0时，与大气压相等气体做等压变化．活塞向右移动．由此可判断C正确，故选C.6.AC【解析】由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，为使气体保持等压，温度升高气体体积要变大，温度降低气体体积应减小，故A对，B错；若使气体体积保持不变，温度升高气体压强要变大，温度降低气体压强要变小，C对，D错；故选AC.7.D【解析】选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，故A错误．选择气缸内为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G＋PS＝P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV＝C(常数)，当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误．选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，当气温升高时，则弹簧长度不发生变化，则活塞距地面的高度不变，故C错误．若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：V1/T1＝C，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确．故选D.8.(1)100cmHg(2)8cm(3)167.5℃【解析】p1＝p0＋h＝85cmHgV1＝S20T1＝296K(1)气筒内压强p2＝p0＋h2＝100cmHg(2)p1V1＝p2V2V2＝S17cm话塞B向上移动距离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，气体温度t＝167.5℃.9.(1)152℃(2)31.25cm【解析】(1)p2＝p0＋pgh＝85cmHgL2＝L1＋h/2＝25cm从状态1到状态2由理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)代入数据eq\f(75×20,300)＝eq\f(85×25,T2)得T2＝425K即t2＝152℃(2)设加入水银长度为x，则p3＝p0＋px＝(75＋x)cmHg从状态1到状态3经历等容过程.eq\f(p1,T1)＝eq\f(p3,T3)T3＝T2＝425K代入数据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等容变化，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此过程是等压变化：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气体压强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)对于理想