第11章 试题解析52Word格式.docx
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V2,T1=2T2
C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2
D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2
二、思想方法题组
4.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于( )
A.单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
B.气体分子的密集程度变小,分子对器壁的吸引力变小
C.每个分子对器壁的平均撞击力变小
D.气体分子的密集程度变小,单位体积内分子的重量变小
5.下列图中,p表示压强,V表示体积,T表示热力学温度.其中能正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )
一、气体压强的几种求法
1.平衡状态下气体压强的求法
(1)参考液片法:
选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强.
(2)力平衡法:
选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强.
(3)等压面法:
在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.
2.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选与气体接触的液柱或活塞为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解.
【例1】若已知大气压强为p0,图1中各装置均处于静止状态,求被封闭气体的压强.[重力加速度为g,图
(1)、
(2)中液体的密度为ρ,图(3)中活塞的质量为m,活塞的横截面积为S]
图1
二、气体实验定律、状态方程的应用
应用气体实验定律或状态方程解题的一般步骤:
(1)明确研究对象(即选取一定质量的气体);
(2)确定气体在初、末状态的参量;
(3)结合气体实验定律或状态方程列式求解;
(4)讨论结果的合理性.
图2
【例2】)如图2所示,一开口汽缸内盛有密度为ρ的某种液体;
一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将汽缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为l/2,求此时汽缸内气体的压强.大气压强为p0,重力加速度为g.
[规范思维]
三、气体实验定律的图象
定律
变化
过程
一定质量气体
的两条图线
图线特点
玻意耳
等温
等温变化在p-V图象中是双曲线,由
=常数,知T越大,pV值就越大,远离原点的等温线对应的温度就越高,即T1<
T2.
等温变化在p-
图象中是通过原点的直线,由p=
,即图线的斜率与温度成正比,斜率越大则温度越高,所以T1<
查理
等容
等容变化在p-t图象中是通过t轴上-273.15℃的直线,在同一温度下,同一气体压强越大,气体的体积就越小,所以V1>
V2.
等容变化在p-T图象中是通过原点的直线,由p=
可知,体积大时图线斜率小,所以V1>
盖-
吕萨克
等压
等压变化在V-t图象中是通过t轴上-273.15℃的直线,温度不变时,同一气体体积越大,气体的压强就越小,所以p1>
p2.等压变化在V-T图象中是通过原点的直线,由V=
可知,压强大时斜率小,所以p1>
p2.
【例3】
图3
一定质量理想气体的状态经历了如图3所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中bc的延长线通过原点,cd垂直于ab且与水平轴平行,da与bc平行,则气体体积在( )
A.ab过程中不断增加B.bc过程中保持不变
C.cd过程中不断增加D.da过程中保持不变
四、晶体与非晶体
【例4】)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母).
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
[针对训练1]
图4
)如图4所示,曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程,图中横轴表示时间t,纵轴表示温度T.从图中可以确定的是________.(填选项前的字母)
A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B.曲线M的bc段表示固液共存状态
C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
五、液体的表面张力及浸润问题
(1)液体与气体、固体分别构成的两个不同液体薄层,浸润时液面是凹面,不浸润时,液面是凸面.
(2)表面层内液体分子间距比液体内部大,不浸润的附着层内液体分子间距比液体内部大,表现引力,浸润的附着层内液体分子间距比液体内部小,表现斥力.
(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势.
图5
【例5】对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图5所示.对此有下列几种解释,正确的是( )
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密
C.附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密
D.附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
[针对训练2] 把极细的玻璃管插入水中与水银中,如下图所示,正确表示毛细现象的是( )
【基础演练】
1.)人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程.以下说法正确的是________.
A.液体的分子势能与体积有关
B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.温度升高,每个分子的动能都增大
D.露球呈球状是由于液体表面张力的作用
2.关于液晶,下列说法中正确的有( )
A.液晶是一种晶体
B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性
C.液晶的光学性质随温度的变化而变化
D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
3.下列关于液体表面现象的说法中正确的是( )
A.把缝衣针小心地放在水面上,针可以把水面压弯而不沉没,是因为针的重力小,又受到液体的浮力的缘故
B.处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力
C.玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
D.飘浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故
4.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体( )
A.温度不变时,体积减小,压强增大
B.体积不变时,温度降低,压强减小
C.压强不变时,温度降低,体积减小
D.质量不变时,压强增大,体积减小
5.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图6所示,则下列四图中能正确反映出这一变化过程的是( )
图6
图7
6.如图7所示,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h,若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则( )
A.h,l均变大
B.h,l均变小
C.h变大,l变小
D.h变小,l变大
题号
1
2
3
4
5
6
答案
【能力提升】
7.
(1)干湿泡温度计通常由干泡温度计和湿泡温度计组成,由于蒸发________,湿泡所示的温度________(选填“大于”或“小于”)干泡所示的温度.干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关,温度相差越大,说明空气越________(选填“干燥”或“潮湿”).
(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,初始时气体体积为3.0×
10-3m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×
105Pa.推动活塞压缩气体,稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×
105Pa.
①求此时气体的体积;
②保持温度不变,缓慢改变作用在活塞上的力,使气体压强变为8.0×
104Pa,求此时气体的体积.
8.有一排气口直径为2.0mm的压力锅,如图8甲所示,排气口上用的限压阀A的质量为34.5g,根据图乙所示的水的饱和汽压跟温度关系的曲线,求:
当压力锅煮食物限压阀放气时(即限压阀被向上顶起时)锅内能达到的最高温度.(g取10m/s2,1标准大气压即1atm=1.0×
105Pa)
图8
9.一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
图9
10.图9中系统是由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为S的容器组成.左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由可忽略容积的细管连通.容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气.大气的压强为p0,温度为T0=273K,两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统平衡时,各气体柱的高度如图所示.现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度.用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体.求:
(1)第二次平衡时氮气的体积;
(2)水的温度.
学案52 固体 液体 气体
【课前双基回扣】
1.D [只有单晶体才表现为各向异性,故A错;
单晶体有规则的几何形状,而多晶体无规则的几何形状,金属属于多晶体,故B错;
大粒盐磨成细盐,而细盐仍是形状规则的晶体,在放大镜下能清楚地观察到,故C错;
晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,故D对.]
2.C [液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力,A错.液体的表面层分子要比内部稀疏些,分子间的距离较内部分子间的距离大,表面层分子间表现为引力,B错.液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势,C正确.液体表面张力的方向总是与液面相切,总是跟液面分界线相垂直,D错.]
3.D [由理想气体状态方程
=
可判断,只有D项正确.]
4.A [温度不变,一定量气体分子的平均动能、平均速率不变,每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变,但体积增大后,单位体积内的分子数减少,因此单位时间内碰撞次数减少,气体压强减小,A正确,B、C、D错误.]
5.AB [A图象横坐标T不变,是等温变化
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