2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題53 固體 液體 氣體實(shí)驗(yàn)定律（練）（含解析）

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1、專題53 固體 液體 氣體實(shí)驗(yàn)定律1一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其P-1/V圖線如圖所示，變化順序由abcda，圖中ab線段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與P軸垂直，da線段與1/V軸垂直。氣體在此狀態(tài)變化過程中： （ ）A. ab，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大B. bc，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小C. cd，壓強(qiáng)不變、溫度升高、體積減小D. da，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變【答案】A2如圖所示，兩端開口的“”型管，一端豎直插入水銀槽內(nèi)，豎直管的上端有一小段水銀，水銀的上表面剛好與水平管平齊，水平部分足夠長，若將玻璃管稍微上提一點(diǎn)，或稍微下降一點(diǎn)時(shí)，被封閉的空氣柱長度的變化分別是： （

2、）A. 變大；變小 B. 變大；不變C. 不變；不變 D. 不變；變大【答案】D【解析】在向上提或向下降玻璃管時(shí)，管內(nèi)氣體溫度不變，設(shè)大氣壓為P0，封閉氣體壓強(qiáng)P=P0+h，當(dāng)玻璃管稍向上提一點(diǎn)時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)不變，由玻意耳定律可知，氣體體積不變，空氣柱長度不變；玻璃管稍向下降一點(diǎn)時(shí)，管內(nèi)氣體被壓縮，空氣柱上方液體有一部分進(jìn)入水平管，h變小，封閉氣體壓強(qiáng)P=P0+h變小，由玻意耳定律可知，氣體體積變大，空氣柱長度變大，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D3下列說法不正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A. 豎直玻璃管里的水

3、銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力所致B. 相對(duì)濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值C. 物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體D. 壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)E. 氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少【答案】BCD4下列關(guān)于熱學(xué)問題得說法正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A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引力、斥力都增大B晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大C由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子

4、間距離，液面分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢D某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為V、密度為，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，每個(gè)氣體分子的質(zhì)量0=M/NA，每個(gè)氣體分子的體積V0=M/NAE密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大【答案】ACE【名師點(diǎn)睛】考查物態(tài)變化吸放熱現(xiàn)象、表面張力、氣體壓強(qiáng)和阿伏伽德羅常數(shù)知識(shí)，比較全面深入，只要平時(shí)多看書，加強(qiáng)記憶即可解答5一橫截面積為S的氣缸水平放置，固定不動(dòng)，兩個(gè)活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室，溫度均為27，到達(dá)平衡時(shí)1、2兩氣室長度分別為30cm和20cm，如圖所示，在保持兩氣室溫度不變的

5、條件下，緩慢推動(dòng)活塞A，使之向右移動(dòng)5cm，不計(jì)活塞與氣缸壁之間的摩擦，大氣壓強(qiáng)為。求：（1）活塞B向右移動(dòng)的距離；（2）若再將活塞A用銷子固定，保持氣室1的溫度不變，加熱氣室2中的氣體體積恢復(fù)原來的大小，則應(yīng)將氣室2溫度升高為多少？【答案】（1）（2）【解析】（1）因氣缸水平放置，又不計(jì)活塞的摩擦，故平衡時(shí)兩氣室內(nèi)的壓強(qiáng)必相等，均為P0設(shè)在活塞A向右移動(dòng)d的過程中活塞B向右移動(dòng)的距離為x，平衡時(shí)兩氣缸內(nèi)壓強(qiáng)均為P，因溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，得氣室1： -，氣室2： -由上面兩式解得（2）活塞A固定，氣室2中氣體的體積恢復(fù)為時(shí)，溫度升高為，壓強(qiáng)增大為，此過程為等容過程，運(yùn)用查理定律這時(shí)氣室1

6、中氣體的體積為，壓強(qiáng)增大為，溫度仍為27，為等溫過程，根據(jù)玻意耳定律，得，解方程組得【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要確定氣體發(fā)生何種狀態(tài)變化，再選擇合適的規(guī)律列式求解難度不大，計(jì)算要小心，容易出錯(cuò)1下列說法中正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D在合適的條件下，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wE在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度

7、保持不變，內(nèi)能也保持不變【答案】BCD【名師點(diǎn)睛】解答該題要熟練的掌握晶體和非晶體的特性，對(duì)于晶體有一下特點(diǎn)：晶體有整齊規(guī)則的幾何外形；晶體有固定的熔點(diǎn)，在熔化過程中，溫度始終保持不變；晶體有各向異性的特點(diǎn)非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體它沒有一定規(guī)則的外形，如玻璃、松香、石蠟等它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫“各項(xiàng)同性”它沒有固定的熔點(diǎn)2如圖質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)?；钊稍跉飧變?nèi)無摩擦滑動(dòng)。現(xiàn)通過電熱絲對(duì)一理想氣體十分緩慢地加熱。設(shè)氣缸處在大氣中，大氣壓強(qiáng)恒定。經(jīng)過一段較長時(shí)間后，下列說法正確的是_ （填入正

8、確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A、氣缸中氣體的壓強(qiáng)比加熱前要大B、氣缸中氣體的壓強(qiáng)保持不變C、氣缸中氣體的體積比加熱前要大D、氣缸中氣體的內(nèi)能可能和加熱前一樣大E活塞在單位時(shí)間內(nèi)受氣缸中分子撞擊的次數(shù)比加熱前要少【答案】BCE【名師點(diǎn)睛】氣體加熱時(shí)，封閉氣體發(fā)生等壓變化，可根據(jù)蓋呂薩克定律列式知溫度上升，氣體發(fā)生等壓變化，可根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能的變化量由壓強(qiáng)的決定因素：分子平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)分析單位時(shí)間內(nèi)分子撞擊氣缸的次數(shù)3如圖所示，密閉容器內(nèi)的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同，現(xiàn)對(duì)該容器緩慢加熱，當(dāng)容器內(nèi)的氫氣溫

9、度高于外界空氣的溫度時(shí)，則 （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A氫分子的平均動(dòng)能增大B氫分子的勢能增大C容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能增大D容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能可能不變E容器內(nèi)氫氣的壓強(qiáng)增大【答案】ACE【名師點(diǎn)睛】該題考查物體的內(nèi)能與理想氣體的狀態(tài)方程，要明確氣體的內(nèi)能僅僅與氣體的溫度有關(guān)基礎(chǔ)題目溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的內(nèi)能僅僅與分子動(dòng)能有關(guān)，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程方向氣體的狀態(tài)參量的變化4（多選）圓柱形氣缸固定放置在水平地面上，其截面如圖所示，用硬桿連接的兩個(gè)活塞在氣缸的左右兩側(cè)分別封閉了兩部分氣體A、B，活塞可自由移動(dòng)兩側(cè)

10、的橫截面積SASB，兩活塞間的C部分可通過閥門K實(shí)現(xiàn)與外界的連通或斷開開始時(shí)兩邊氣體溫度相同，活塞處于平衡狀態(tài)現(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，重新平衡后兩邊氣體壓強(qiáng)的增量分別為pA和pB下列判斷正確的是： （ ）A若C部分是真空，則在溫度升高的過程中活塞始終不動(dòng)B若C部分是真空，則最終平衡時(shí)pA=pBC若C部分與外界大氣連通，則活塞向右移D若C部分與外界大氣連通，則最終平衡時(shí)pApB【答案】AD【解析】若C部分是真空，活塞A、B及細(xì)桿這個(gè)整體的平衡條件為：pASA-pBSB=0，則：，假設(shè)活塞不動(dòng)，則：兩部分的氣體都做等容變化，由于，所以若兩部分氣體的溫度變化是相同的，則始終滿足：，故A正確，

11、B錯(cuò)誤；若C部分與外界大氣連通，則：p0SA-pASA+pBSB-p0SB=0，則：PBSB-PASA=P0（SB-SA）0；現(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，假設(shè)活塞不動(dòng)，則：兩部分的氣體都做等容變化，由于，所以若兩部分氣體的溫度變化是相同的，則：PBSB-PASA0，所以活塞將向左運(yùn)動(dòng)故C錯(cuò)誤；由C的分析可知，若C部分與外界大氣連通，則：PBSB-PASA=P0（SB-SA）0，使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，重新平衡后一定滿足：PBSB-PASA=0，由于SBSA，所以：pApB故D正確故選AD。【名師點(diǎn)睛】利用氣態(tài)方程解題時(shí)要明確氣體的狀態(tài)，根據(jù)活塞處于平衡狀態(tài)進(jìn)行受力分析，根據(jù)力學(xué)知識(shí)求

12、壓強(qiáng)，并求出各個(gè)狀態(tài)的溫度、體積然后列氣體狀態(tài)方程即可。5如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S=10-3 m2，活塞的質(zhì)量為m=2 kg，厚度不計(jì)。在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B下方汽缸的容積為1.010-3m3 ，A、B之間的容積為2.010-4 m3，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa。開始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9 p0，溫度為27，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至327。求：（1）活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度t 2；（2）缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng);（3）在圖（乙）中畫出整個(gè)過程中的p-V圖線?！敬鸢浮浚?）127（2）（3）圖線如圖；（3）如圖?！久麕?/p>

13、點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是分析清楚，各個(gè)變化過程中，哪些量不變，變化的是什么量，明確初末狀態(tài)量的值，根據(jù)氣體定律運(yùn)算即可，難度不大，屬于中檔題。1【2017新課標(biāo)卷】（10分）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)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(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)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(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ，汽缸導(dǎo)熱。（i）打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；（ii）接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；（iii）再緩慢加熱汽缸

14、內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚╥）V/2 2p0 （i i ） 頂部 （i i i） 1.6 p0（ii）打開K3后，由式知，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（）時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2，由玻意耳定律得由式得由式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時(shí)p2為【名師點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)考查理想氣體的狀態(tài)方程，在分析的時(shí)候注意，氣缸導(dǎo)熱，即第一個(gè)過程為等溫變化，審題的時(shí)候注意關(guān)鍵字眼。2【2017新課標(biāo)卷】（10分）一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長為l，頂端封閉，K2上端與待

15、測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時(shí)，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示。設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為，重力加速度大小為g。求：（i）待測氣體的壓強(qiáng)；（ii）該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚╥） （ii）【解析】（i）水銀面上升至M的下端使玻璃泡中的氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V，壓強(qiáng)等于待測氣體的壓強(qiáng)p。提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí)，K1中的水銀面比頂端低h；設(shè)此時(shí)封閉氣

16、體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，則由力學(xué)平衡條件得整個(gè)過程為等溫過程，由玻意耳定律得聯(lián)立式得【名師點(diǎn)睛】此題主要考查玻意耳定律的應(yīng)用，解題關(guān)鍵是確定以哪一部分氣體為研究對(duì)象，并能找到氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量，然后列方程求解。3【2016上海卷】（10分）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VAVB。（1）若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，所以水銀柱將向下移動(dòng)。上述解答是否正確？若正確，請(qǐng)寫出完整的解答；若不正確，請(qǐng)說明理由并給出正確的解答。（2）在上下兩部分氣

17、體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為pA和pB，分析并比較二者的大小關(guān)系。【答案】（1）不正確 水銀柱向上移動(dòng) （2）【解析】（1）不正確。水銀柱移動(dòng)的原因是升溫后，由于壓強(qiáng)變化造成受力平衡被破壞，因此應(yīng)該假設(shè)氣體體積不變，由壓強(qiáng)變化判斷移動(dòng)方向。正確解法：設(shè)升溫后上下部分氣體體積不變，則由查理定律可得因?yàn)?，pApB，可知，所示水銀柱向上移動(dòng)。（2）升溫前有pB=pA+ph（ph為汞柱壓強(qiáng)）升溫后同樣有pB =pA+ph兩式相減可得【方法技巧】通過查理定律計(jì)算分析水銀柱的移動(dòng)方向；建立升溫前后A、B氣體壓強(qiáng)關(guān)系，兩式相減

18、就可以計(jì)算出兩部分氣體的壓強(qiáng)變化關(guān)系。4【2016全國新課標(biāo)卷】（10分）在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p=,其中=0.070 N/m。現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa，水的密度=1.0103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2。（i）求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；（ii）忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值?！敬鸢浮浚╥）28 Pa （ii）1.3【名師點(diǎn)睛】本題是對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用的考查；解題關(guān)鍵是找到所研究的氣體的兩個(gè)狀態(tài)，并且能找到各個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量：壓強(qiáng)、體積。5【2015重慶10（2）】北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié).若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為.整個(gè)過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為.求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差.【答案】【名師點(diǎn)睛】理想氣體的狀態(tài)方程應(yīng)用在等溫變化（）、等壓變化（）、等容變化（）。- 13 -