高考物理一輪復(fù)習(xí)選修3-3 熱學(xué)課時(shí)作業(yè)42 (含解析)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

課時(shí)作業(yè)42　固體、液體與氣體時(shí)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(diǎn)，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(shí)間變化的關(guān)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(dǎo)熱性質(zhì)上表現(xiàn)各向同性，丙具有各向異性，甲、丙有固定的熔點(diǎn)，乙無固定的熔點(diǎn)，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(zhì)，所以甲可能是單晶體，也可能是多晶體，丙為單晶體，故A、C、D錯(cuò)誤．2．如圖所示是理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)狀態(tài)變化的p-T圖象，對(duì)應(yīng)的p-V圖象應(yīng)是(　C　)解析：在p-T圖象中，A、B兩點(diǎn)所在直線過原點(diǎn)，所以A→B為等容過程，氣體體積不變，壓強(qiáng)增大，溫度升高；B→C為等溫過程，氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，體積增大，C正確．3．一個(gè)密閉絕熱容器內(nèi)，有一個(gè)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(nèi)封有相同質(zhì)量的空氣，開始時(shí)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(dá)到平衡時(shí)，A、B兩部分氣體的體積大小為VA、VB，則有(　B　)A．VA＝VB B．VA>VBC．VA<VB D．條件不足，不能確定解析：因?yàn)榘稳ヤN釘前兩部分氣體質(zhì)量相同，A部分氣體的體積大于B部分氣體的體積，又因兩部分氣體溫度相同，故根據(jù)氣體壓強(qiáng)的決定因素可知，A部分氣體的壓強(qiáng)小于B部分氣體的壓強(qiáng)．若拔去銷釘，則活塞向左(A部分氣體一側(cè))移動(dòng)，活塞對(duì)A部分氣體做功，導(dǎo)致A部分氣體溫度升高；B部分氣體對(duì)活塞做功，導(dǎo)致B部分氣體溫度降低；直至兩部分氣體的壓強(qiáng)相等時(shí)活塞達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)A部分氣體溫度高于B部分氣體溫度，所以A部分氣體體積大于B部分氣體體積，B正確．4．(多選)下列說法正確的是(　BCE　)A．一切晶體的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)都是各向異性的B．在完全失重的宇宙飛船中，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(rùn)變?yōu)榭梢员凰?rùn)，以便吸取藥液D．土壤里有很多毛細(xì)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(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性，進(jìn)而了解機(jī)體對(duì)藥物的吸收等生理過程解析：多晶體的光學(xué)性質(zhì)是各向同性的，A項(xiàng)錯(cuò)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(nèi)部，表現(xiàn)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(xiàng)正確；水能浸潤(rùn)脫脂棉，不能浸潤(rùn)非脫脂棉，C項(xiàng)正確；土壤里有很多毛細(xì)管，水分會(huì)沿著這些毛細(xì)管引到地表進(jìn)而蒸發(fā)掉，為了保持地下的水分，將地面的土壤鋤松，會(huì)破壞毛細(xì)管，D項(xiàng)錯(cuò)誤；某些物質(zhì)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(shí)驗(yàn)室就利用這樣的人造生物膜研究離子的滲透性，E項(xiàng)正確．5．如圖所示，光滑水平地面上放有一質(zhì)量為m的導(dǎo)熱汽缸，用活塞封閉了一部分氣體．活塞質(zhì)量為，截面積為S，可無摩擦滑動(dòng)，汽缸靜止時(shí)與缸底距離為L0.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸與活塞達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)．已知大氣壓強(qiáng)為p0.求：(1)穩(wěn)定時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)．(2)穩(wěn)定時(shí)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(duì)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隔離活塞對(duì)其受力分析，設(shè)封閉氣體壓強(qiáng)為p則由牛頓第二定律得(p－p0)S＝a汽缸和活塞相對(duì)靜止具有相同的加速度，聯(lián)立以上兩式，可得p＝p0＋(2)由汽缸為導(dǎo)熱汽缸可知，汽缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體為等溫變化，設(shè)穩(wěn)定時(shí)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)L06．如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105 Pa.(1)寫出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖甲中TA的溫度值．(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象，并在圖線相應(yīng)的位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過程．解析：(1)從題圖甲可以看出，A與B連線的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，所以A→B是一個(gè)等壓變化，即pA＝pB根據(jù)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(jù)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(tǒng)考)一粗細(xì)均勻的J形細(xì)玻璃管豎直放置，短臂端封閉，長(zhǎng)臂端(足夠長(zhǎng))開口向上，短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)時(shí)管內(nèi)各段長(zhǎng)度如圖所示，密閉氣體的溫度為27 ℃.大氣壓強(qiáng)為76 cmHg.(1)若沿長(zhǎng)臂的管壁緩慢加入水銀，密閉氣體長(zhǎng)度變?yōu)?/span>8 cm，注入的水銀柱有多長(zhǎng)？(2)在注完水銀后，使玻璃管沿繞過O點(diǎn)的水平軸在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°穩(wěn)定后，要使密閉氣體的長(zhǎng)度保持8 cm不變，應(yīng)使氣體溫度變?yōu)槎嗌?/span>(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?解析：(1)以封閉氣體為研究對(duì)象，設(shè)細(xì)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(zhǎng)為(95－76＋4) cm＝23 cm；(2)封閉氣體p2＝95 cmHg，T2＝300 K，p3＝86 cmHg，根據(jù)查理定律有＝，解得T3＝272 K.答案：(1)23 cm　(2)272 K8．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(zhǎng)為3L的剛性細(xì)桿連接．它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向滑動(dòng)．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(zhì)量的理想氣體．汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p0＝1×105 Pa，溫度T0＝294 K．初始時(shí)活塞A與大圓筒底部(大小圓筒連接處)相距2L，汽缸內(nèi)氣體溫度為T1＝500 K時(shí)，(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降至400 K時(shí)，活塞移動(dòng)的位移．(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．解析：(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度降低時(shí)，其壓強(qiáng)不變，活塞A、B一起向右移動(dòng)，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(dòng)的位移為L.(2)大活塞剛碰到大圓筒底部時(shí)：V3＝3SBL，已知：T1＝500 K，由蓋—呂薩克定律得：＝，解得：T3＝300 K，當(dāng)汽缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)：T＝T0＝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 Pa9．(2019·湖北八校二聯(lián))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(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個(gè)部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，活塞A導(dǎo)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(jì)，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(qiáng)大小為且保持不變，現(xiàn)對(duì)氣體Q緩慢加熱．求：(1)當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端卡環(huán)時(shí)，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(dāng)氣體P體積減為原來一半時(shí)，氣體Q的溫度T2.解析：(1)設(shè)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(dāng)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(shí)Q氣體的壓強(qiáng)為p2＝p1＋＝當(dāng)P氣體體積變?yōu)樵瓉硪话霑r(shí)，Q氣體的體積為V0，此過程對(duì)Q氣體由理想氣體狀態(tài)方程：＝解得T2＝T0答案：(1)2T0　(2)T0

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