2024高考物理一輪復(fù)習(xí)熱學(xué)第2講氣體固體與液體課時(shí)作業(yè)含解析

PAGE6-第2講氣體、固體與液體1．(2024·山東濟(jì)南針對性訓(xùn)練)(多選)下列說法中正確的有()A．用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)勁，說明此時(shí)氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力B．合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wC．空載的卡車停在水平地面上，在緩慢裝載沙子的過程中，車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體可視為志向氣體，溫度不變，不計(jì)分子間勢能，則胎內(nèi)氣體對外放熱D．汽車尾氣中含有多種有害氣體污染空氣，可以想方法使它們自發(fā)分別，既清潔了空氣又變廢為寶E．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm的懸浮顆粒物，在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是空氣中分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映BCE[合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，B項(xiàng)正確；在卡車裝沙子過程中，車胎內(nèi)氣體體積減小，外界對氣體做功，但氣體溫度不變即內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第肯定律可知，氣體向外放熱，C項(xiàng)正確；PM2.5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，它反映了空氣中分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，E項(xiàng)正確，用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)勁是因?yàn)檐囂?nèi)氣體的壓強(qiáng)在變大，但車胎內(nèi)氣體分子間距離依舊很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分子間作用力的范圍，A項(xiàng)錯(cuò)誤；使尾氣成分分別須要消耗能量，不行能自發(fā)分別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．(2024·山東聊城模擬)(多選)對于肯定質(zhì)量的志向氣體，下列論述中正確的是()A．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)肯定變大B．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變C．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)肯定增加D．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變E．氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同確定ACE[單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時(shí)氣體壓強(qiáng)肯定增大，故A正確，B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)肯定增加，故C正確，D錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同確定，E正確。]3．(多選)如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體，沿狀態(tài)A、B、C變更，下列說法中正確的是()A．沿A→B→C變更，氣體溫度不變B．A、B、C三狀態(tài)中，B狀態(tài)氣體溫度最高C．A、B、C三狀態(tài)中，B狀態(tài)氣體溫度最低D．從A→B，氣體壓強(qiáng)減小，溫度上升E．從B→C，氣體密度減小，溫度降低BDE[由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝常數(shù)可知，B狀態(tài)的pV乘積最大，則B狀態(tài)的溫度最高，A到B的過程是升溫過程，B到C的過程是降溫過程，體積增大，密度減小，選項(xiàng)B、D、E正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。]4．(多選)下列說法正確的是()A．液面上方的蒸汽達(dá)到飽和時(shí)就不會(huì)有液體分子從液面飛出B．萘的熔點(diǎn)為80℃，質(zhì)量相等的80℃的液態(tài)萘和80℃的固態(tài)萘具有不同的分子勢能C．車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會(huì)滲出水，屬于毛細(xì)現(xiàn)象D．液體表面層分子的勢能比液體內(nèi)部分子的勢能大E．液晶像液體一樣具有流淌性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相像，具有各向同性BCD[液面上方的蒸汽達(dá)到飽和時(shí)，液體分子從液面飛出，同時(shí)有蒸汽分子進(jìn)入液體中，從宏觀上看，液體不再蒸發(fā)，故A錯(cuò)誤；80℃時(shí)，液態(tài)萘凝固成固態(tài)萘的過程中放出熱量，溫度不變：則分子的平均動(dòng)能不變，萘放出熱量的過程中內(nèi)能減小，而分子平均動(dòng)能不變，所以肯定是分子勢能減小，故B正確；由毛細(xì)現(xiàn)象的定義可知，C正確；液體表面層的分子間距離比液體內(nèi)部的分子間距離大，故液體表面層分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，分子之間的距離有縮小的趨勢，可知液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能，故D正確；液晶像液體一樣具有流淌性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相像，具有各向異性，E錯(cuò)誤。]5.(2024·山東泰安一模)(多選)封閉在汽缸內(nèi)肯定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學(xué)溫度T關(guān)系如圖所示，O、A、D三點(diǎn)在同始終線上。則()A．由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中，氣體汲取熱量B．由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界汲取熱量，內(nèi)能增加C．C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)小于D狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)D．D狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少E．D狀態(tài)與A狀態(tài)，相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的沖量相等ADE[由狀態(tài)A變到狀態(tài)B為等容變更，W＝0，溫度上升，ΔU>0，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q，氣體汲取熱量Q>0，氣體吸熱，A正確；由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，內(nèi)能不變，B錯(cuò)；C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于D狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)，C錯(cuò)；D狀態(tài)與A狀態(tài)壓強(qiáng)相等，D狀態(tài)體積大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少，D、E正確。]6．某容積為20L的氧氣瓶裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為5atm，若每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為1atm，問能分裝多少瓶？(設(shè)分裝過程中無漏氣，且溫度不變)解析：設(shè)最多能分裝n個(gè)小鋼瓶，并選取氧氣瓶中的氧氣和n個(gè)小鋼瓶中的氧氣整體為探討對象。因?yàn)榉盅b過程中溫度不變，故遵循玻意耳定律。分裝前整體的狀態(tài)：p1＝30atm，V1＝20L；p2＝1atm，V2＝5nL分裝后整體的狀態(tài)：p1′＝5atm，V1＝20L；p2′＝5atm，V2＝5nL依據(jù)玻意耳定律，有p1V1＋p2V2＝p1′V1＋p2′V2代入數(shù)據(jù)解得n＝25(瓶)。答案：257．一個(gè)籃球的容積是2.5L，用打氣筒給籃球打氣時(shí)，每次把105Pa的空氣打進(jìn)去125cm3。假如在打氣前籃球內(nèi)的空氣壓強(qiáng)也是105Pa，那么打30次以后籃球內(nèi)的空氣壓強(qiáng)是多少？(設(shè)打氣過程中氣體溫度不變)解析：令V2為籃球的容積，V1為30次所充空氣的體積及籃球的容積之和，則V1＝V2＋nΔV＝2.5L＋30×0.125L＝6.25L由于整個(gè)過程中空氣質(zhì)量不變、溫度不變，可用玻意耳定律求解，即有p1V1＝p2V2解得p2＝eq\f(p1V1,V2)＝eq\f(105×6.25,2.5)Pa＝2.5×105Pa。答案：2.5×105Pa8.(2024·江西重點(diǎn)中學(xué)盟校聯(lián)考)為了更便利監(jiān)控高溫鍋爐外壁的溫度變更，在鍋爐的外壁上鑲嵌一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的汽缸，汽缸內(nèi)氣體溫度可視為與鍋爐外壁溫度相等。汽缸開口向上，用質(zhì)量為m＝1kg且不計(jì)厚度的活塞封閉肯定質(zhì)量的志向氣體，活塞橫截面積為S＝1cm2。當(dāng)汽缸內(nèi)溫度為300K時(shí)，活塞與汽缸底間距為L，活塞上部距活塞L處有一用輕質(zhì)繩懸掛的重物M。當(dāng)繩上拉力為零時(shí)，警報(bào)器報(bào)警。已知室外大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，活塞與器壁之間摩擦可忽視，g＝10m/s2。求：(1)當(dāng)活塞剛剛遇到重物時(shí)，鍋爐外壁溫度；(2)若鍋爐外壁的平安溫度為900K，那么重物的質(zhì)量應(yīng)是多少？解析：本題考查氣體試驗(yàn)定律與力學(xué)的結(jié)合。(1)活塞上升過程為等壓變更，則由蓋-呂薩克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，其中V1＝SL，T2＝300K，V2＝2SL，解得T2＝600K；(2)活塞遇到重物后到繩的拉力為零是等容過程，設(shè)重物質(zhì)量為M，則活塞與重物接觸但無作用力時(shí)，有p2S＝p0S＋mg，繩中拉力剛減為零時(shí)，有p3S＝p0S＋(m＋M)g，由查理定律得eq\f(p2,T2)＝eq\f(p3,T3)，T3＝900K，可得M＝1kg。答案：(1)600K(2)1kg9．(2024·海南單科·15)(多選)肯定量的志向氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)驗(yàn)過程1或者過程2到狀態(tài)N，其pV圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)驗(yàn)等容變更再經(jīng)驗(yàn)等壓變更。對于這兩個(gè)過程，下列說法正確的是()A．氣體經(jīng)驗(yàn)過程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)驗(yàn)過程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過程2中始終對外放熱D．氣體在過程2中始終對外做功E．氣體經(jīng)驗(yàn)過程1的內(nèi)能變更量與經(jīng)驗(yàn)過程2的相同ABE[氣體經(jīng)驗(yàn)過程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，膨脹對外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，故選項(xiàng)A、B正確；氣體在過程2中，依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C。則起先時(shí)，體積不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，對外放熱，然后壓強(qiáng)不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度上升，吸熱，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；無論是經(jīng)過1過程還是2過程，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能變更量相同，故選項(xiàng)E正確。]10．(2024·西南名校聯(lián)考)如圖所示為某校同學(xué)設(shè)計(jì)的導(dǎo)熱氣缸溫度計(jì)，將水平放置的氣缸沿水平方向把缸內(nèi)體積均分為20份，并在C、D兩處設(shè)有限位裝置，使活塞只能在C、D之間移動(dòng)。氣缸內(nèi)壁光滑，限位裝置和活塞的厚度不計(jì)，活塞左側(cè)氣缸內(nèi)封閉著肯定質(zhì)量的志向氣體，活塞處在圖示位置時(shí)，環(huán)境溫度為330K。(1)求活塞移動(dòng)到刻度線16時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度；(2)求此溫度計(jì)可測量的溫度范圍，并填寫下列表格中各刻度線對應(yīng)的溫度值。刻度線81012141618熱力學(xué)溫度/K解析：(1)設(shè)單位刻度的體積為V0，因?yàn)閙、p肯定，有V11＝11V0，T11＝330KV16＝16V0由蓋-呂薩克定律得eq\f(11V0,T11)＝eq\f(16V0,T16)解得T16＝480K(2)同理由蓋-呂薩克定律得eq\f(11V0,T11)＝eq\f(8V0,T8)解得T8＝240K由蓋-呂薩克定律得eq\f(11V0,T11)＝eq\f(18V0,T18)解得T18＝540K各刻度線對應(yīng)的溫度值如下表：刻度線81012141618熱力學(xué)溫度/K240300360420480540答案：(1)480K(2)240K～540K如解析表所示11.[2024·全國丙卷·33(2)]一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。(已知玻璃管的橫截面積到處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg。環(huán)境溫度不變。)解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長度為l2。活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長度為l