2023高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十一章熱學(xué)（選修3-3）第32講固體、液體和氣體課時(shí)達(dá)標(biāo)

PAGEPAGE2第32講固體、液體和氣體[解密考綱]知道晶體、非晶體的區(qū)別；理解外表張力，會(huì)解釋有關(guān)現(xiàn)象；掌握氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，會(huì)用三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律分析氣體狀態(tài)變化問(wèn)題．1．(多項(xiàng)選擇)(2022·全國(guó)大綱卷)對(duì)于一定量的稀薄氣體，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(BD)A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小解析：壓強(qiáng)變大，溫度不一定升高，分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈，A項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，溫度也有可能升高，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈，B項(xiàng)正確；壓強(qiáng)變大，體積不一定減小，分子間的距離不一定變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)變小，體積可能減小，分子間的距離可能變小，D項(xiàng)正確．2．(多項(xiàng)選擇)以下現(xiàn)象中，能說(shuō)明液體存在外表張力的有(AB)A．水黽可以停在水面上B．葉面上的露珠呈球形C．滴入水中的紅墨水很快散開D．懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)解析：水黽可以停在水面上和葉面上的露珠呈球形都說(shuō)明液體外表層的分子比液體內(nèi)部稀疏，形成了外表張力，應(yīng)選項(xiàng)A、B正確；滴入水中的紅墨水很快散開是擴(kuò)散現(xiàn)象，懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，都反映的是液體分子的無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．3．(2022·福建師大附中期中質(zhì)檢)如下圖，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，氣缸不漏氣，活塞移動(dòng)過(guò)程無(wú)摩擦．初始時(shí)，外界大氣壓強(qiáng)為p0，活塞緊壓小擋板．現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，那么圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖象是(B)解析：緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p<p0時(shí)，氣體的體積不變，由查理定律知p＝p1eq\f(T,T1)，故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T呈線性關(guān)系；當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝p0時(shí)發(fā)生等壓變化．正確的圖象為圖B．4．(多項(xiàng)選擇)(2022·湖北黃石模擬)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(ACD)A．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面．這是由于水外表存在外表張力的緣故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能．這是因?yàn)橛椭顾耐獗韽埩υ龃蟮木壒蔆．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形．這是外表張力作用的結(jié)果D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)E．當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時(shí)，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開．這是由于水膜具有外表張力的緣故解析：水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是不浸潤(rùn)的結(jié)果，而干凈的玻璃板上不能形成水珠，這是浸潤(rùn)的結(jié)果，B錯(cuò)誤．玻璃板很難被拉開是由于分子引力的作用，E錯(cuò)誤．5．(多項(xiàng)選擇)(2022·浙江寧波模擬)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如下圖的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，那么氣體體積在(AB)A．a(chǎn)b過(guò)程中不斷增加 B．bc過(guò)程中保持不變C．cd過(guò)程中不斷增加 D．da過(guò)程中保持不變解析：因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過(guò)程中保持不變，B項(xiàng)正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小那么體積增大，A項(xiàng)正確；cd是等壓線，溫度降低那么體積減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；連接aO交cd于e，如圖，那么ae是等容線，即Va＝Ve，因?yàn)閂d<Ve，所以Vd<Va，所以da過(guò)程中體積不是保持不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤．(第5題圖)6．(2022·上海卷)如下圖，氣缸左右兩側(cè)氣體由絕熱活塞隔開，活塞與氣缸光滑接觸．初始時(shí)兩側(cè)氣體均處于平衡態(tài)，體積之比V1∶V2＝1∶2，溫度之比T1∶T2＝2∶5.先保持右側(cè)氣體溫度不變，升高左側(cè)氣體溫度，使兩側(cè)氣體體積相同；然后使活塞導(dǎo)熱，兩側(cè)氣體最后到達(dá)平衡．求：(1)兩側(cè)氣體體積相同時(shí)，左側(cè)氣體的溫度與初始溫度之比；(2)最后兩側(cè)氣體的體積之比．解析：(1)設(shè)初始時(shí)壓強(qiáng)為p左側(cè)氣體滿足eq\f(pV1,T1)＝eq\f(p′V,kT1)右側(cè)氣體滿足pV2＝p′V解得k＝eq\f(V2,V1)＝2(2)活塞導(dǎo)熱到達(dá)平衡左側(cè)氣體滿足eq\f(p′V,kT1)＝eq\f(p″V1′,T1′)右側(cè)氣體滿足eq\f(p′V,T2)＝eq\f(p″V2′,T2′)平衡時(shí)T1′＝T2′解得eq\f(V1′,V2′)＝eq\f(T2,kT1)＝eq\f(5,4)答案：(1)2(2)eq\f(5,4)7．(2022·福建福州模擬)如下圖，氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2，厚度為1cm，氣缸全長(zhǎng)為21cm，氣缸質(zhì)量為20kg，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，當(dāng)溫度為7℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，假設(shè)將氣缸倒過(guò)來(lái)放置時(shí)，活塞下方的空氣能通過(guò)平臺(tái)上的缺口與大氣相通．g取10m/s2，求：(1)氣柱的長(zhǎng)度；(2)當(dāng)溫度為多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)．解析：(1)設(shè)氣缸倒置前后被封閉氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2，氣柱長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2.p1＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.2×105Pa，p2＝p0－eq\f(mg,S)＝0.8×105Pa.倒置過(guò)程為等溫變化，由玻意耳定律可得p1L1S＝p2L2S，所以L2＝eq\f(p1,p2)L1＝15cm.(2)設(shè)倒置后升溫前后封閉氣柱溫度分別為T2和T3，升溫后氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，那么T2＝T1＝(273＋7)K＝280K，L2＝15cm，L3＝20cm.升溫過(guò)程為等壓變化，由蓋·呂薩克定律可得eq\f(L2S,T2)＝eq\f(L3S,T3)，所以T3＝eq\f(L3,L2)T2＝373K.即溫度升高到100℃時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)．答案：(1)15cm(2)100℃8．(2022·河北衡水模擬)如下圖，一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置，瓶口處有閥門K，瓶?jī)?nèi)有A、B兩局部用一活塞分開的理想氣體．開始時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B兩局部氣體長(zhǎng)度分別為2L和L，壓強(qiáng)均為P.假設(shè)因閥門封閉不嚴(yán)，B中氣體向外緩慢漏氣，活塞將緩慢移動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，瓶口處氣體體積可以忽略．當(dāng)活塞向右緩慢移動(dòng)的距離為0.4L(1)A中氣體的壓強(qiáng)；(2)B中剩余氣體與漏氣前B中氣體的質(zhì)量比．解析：(1)對(duì)A中氣體由玻意耳定律可得：p·2L＝pA(2L＋0.4L)，解得pA＝eq\f(5,6)p(2)AB氣體通過(guò)活塞分開，AB中氣體壓強(qiáng)始終保持相同pA＝pB按漏氣后B中氣體壓強(qiáng)，漏氣前氣體總長(zhǎng)度為L(zhǎng)B，pSL＝pBSLB，解得LB＝eq\f(6,5)L此時(shí)B中氣體長(zhǎng)度為：L′B＝L－0.4L＝那么此時(shí)B中氣體質(zhì)量m′B與原有質(zhì)量mB之比為eq\f(m′B,mB)＝eq\f(L′B,LB)，解得eq\f(m′B,mB)＝eq\f(1,2)答案：(1)eq\f(5,6)p(2)eq\f(1,2)9．(2022·上海卷)利用如圖裝置可測(cè)量大氣壓強(qiáng)和容器的容積．步驟如下：①將倒U形玻璃管A的一端通過(guò)橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標(biāo)注此時(shí)水面的位置K；再將一活塞置于10mL位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度的位置；上下移動(dòng)B，保持A中的水面位于K處，測(cè)得此時(shí)水面的高度差為17.1cm.②拔出橡皮塞，將針筒活塞置于0mL位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10mL位置，上下移動(dòng)B，使A中的水面仍位于K，測(cè)得此時(shí)玻璃管中水面的高度差為16.8cm.(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計(jì)，ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s(1)假設(shè)用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強(qiáng)，ΔV表示針筒內(nèi)氣體的體積，Δp1、Δp2表示上述步驟①②中燒瓶?jī)?nèi)外氣體壓強(qiáng)差大小，那么步驟①②中，氣體滿足的方程分別為p0(V0＋ΔV)＝(p0＋Δp1)V0、p0V0＝(p0－Δp2)·(V0＋ΔV)．(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝560mL，大氣壓強(qiáng)p0＝95_760Pa.(3)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A)A．僅對(duì)容積的測(cè)量結(jié)果有影響B(tài)．僅對(duì)壓強(qiáng)的測(cè)量結(jié)果有影響C．對(duì)二者的測(cè)量結(jié)果均有影響D．對(duì)二者的測(cè)量結(jié)果均無(wú)影響解析：(1)由題意，氣體發(fā)生等溫變化，步驟①中氣體初態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為p0、(V0＋ΔV)，末態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為(p0＋Δp1)與V0，那么氣體滿足的方程為p0(V0＋ΔV)＝(p