开卷速查 规范特训
课时作业 实效精练
开卷速查(三十八) 固体、液体和气体
A组 基础巩固
1．下列哪些现象中，表面张力起了作用( ) A．身体纤细的小虫在平静的水面上自由活动 B．小船浮在水面上
C．毛笔插入水中，笔毛散开，拿出水面，笔毛合拢在一起 D．打湿的鞋袜不容易脱下来 答案：B
2．[2018·上海市徐汇区测试]我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图38－1所示描绘了某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则二条曲线分别对应的温度T1和T2的大小关系是( )
图38－1
A．T1＝T2 C．T1 B．T1>T2 D．无法确定 解析：根据分子速率分布曲线可知，不管温度是T1还是T2，大多数分子的速率都在某个值附近，离这个数值越远，分子数越少，也就是说满足“两头少中间多”的正态分布规律，图中温度T1对应的分子平均动能要小于温度T2对应的分子平均动能，所以温度T1 答案：C 3．如图38－2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( ) 图38－2 A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小 解析：本题考查气体的体积、压强、温度的关系．以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意耳定律知，气体体积变小，故B项正确． 答案：B 4．[2018·上海市静安质检]如图38－3所示，为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶．在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞．在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大( ) 图38－3 A．20% C．40% B．30% D．50% 解析：瓶内气体做等温变化，设初始状态，气体压强为p，体积为V，当瓶内气体体积减小2ΔV时，气体压强大小为xp，则pV＝1.2p(V－ΔV)＝xp(V－2ΔV)，可求得，x＝1.5，所以，其压强增大50%.本题答案为D. 答案：D 5．(多选题)封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( ) A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均动能减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 解析：体积不变，则单位体积内的分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，每个分子对器壁的撞击力增大，同时每秒撞击到单位面积器壁的分子数也增多，压强将增大，因此本题选B、D. 答案：BD 6．[2018·上海市宝山区期末质量监测]如图38－4所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积( ) 图38－4 A．逐渐增大 C．先减小后增大 B．逐渐减小 D．先增大后减小 pV 解析：在整个过程中，气体的温度逐渐升高，压强逐渐减小，根据理想气体状态方程＝c(常量)可知，其 T体积逐渐增大，选项A正确． 答案：A B组 能力提升 7．[2018·上海市东新区模拟]如图38－5所示，质量为M导热性能良好的气缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．气缸内有一个质量为m的活塞，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气．气缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则( ) 图38－5 A．气体的体积增大 B．细线的张力增大 C．气体的压强增大 D．斜面对气缸的支持力增大 解析：对活塞受力分析，沿斜面方向可得：pS＋mgsinα＝p0S，所以p＝p0－ mgsinα ，若p0增大，则p增S 大，根据pV＝常量，可知V减小；对气缸和活塞的整体而言，细线的张力T＝(M＋m)gsinα；斜面对气缸的支 持力F＝(M＋m)gcosα，与大气压强无关．选项C正确． 答案：C 8. [2018·天星调研卷]如图38－6所示，有一圆柱形绝热气缸，气缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在气缸顶部，外界大气压为1.0×10 Pa，温度为27 ℃.现在活塞上放重物，当活塞向下运动到离底部L高处，活塞静止，气体的温度57 ℃. 5 图38－6 (1)求活塞向下运动到离底部L高处时的气体压强； (2)若活塞横截面积S＝0.1 m，重力加速度g＝10 m/s，求活塞上所放重物的质量． 解析：(1)设气缸横截面积为S，开始时活塞处在气缸顶部，气体体积V1＝2SL，压强p1＝1.0×10 Pa，温度为T1＝27＋273 (K)＝300 K. 活塞向下运动到离底部L高处时，气体体积V2＝SL，温度为T2＝57＋273 (K)＝330 K. p2V2p1V1设此时气体压强为p2，由＝， T2T1代入数据得p2＝2.2×10 Pa. (2)活塞上所放重物产生的压强 p＝p2－p1＝2.2×10 Pa－1.0×10 Pa＝1.2×10 Pa. pS1.2×10×0.001 若活塞横截面积S＝0.001 m，由压强公式p＝mg/s可得活塞上所放重物的质量m＝＝ kgg10 2 5 5 5 5 5 5 2 2 ＝12 kg. 答案：(1)2.2×10 Pa (2)12 kg 9．为了 测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时，所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤： a．记录密闭容器内空气的初始温度t1； b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2； c．用电加热器加热容器内的空气； d．将待测安全阀安装在容器盖上； e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内． (1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：__________； (2)若测得的温度分别为t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×10 Pa，则测试结果是：这个安全阀 5 5 能承受的最大内部压强是__________． 解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气温度t2，故正确操作顺序为deacb. p0p5 (2)已知T1＝300 K，T2＝360 K，p0＝1.0×10 Pa，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得：＝，p T1T2 p0T21.0×10×3605＝＝ Pa＝1.2×10 Pa. T1300 答案：(1)deacb (2)1.2×10 Pa 10．两个完全相同的钢瓶．甲装有3 L的液体和1 L、6个大气压的高压气体；乙内有一个大气压的4 L气体；现将甲瓶倒置按如图38－7所示连接，将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中．(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强) 5 5 图38－7 (1)试分析在压装过程中随甲瓶内液体减少，甲内部气体压强如何变化，试用分子动理论作出解释． (2)甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体？ 解析：(1)压装过程中甲瓶内气体膨胀，单位体积内的分子数减少，温度不变，分子的平均动能不变，这样单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数减少，压强变小． (2)设甲内液体最多有x L进入乙瓶．乙瓶中气体灌装液体前，压强为p乙＝1 atm，体积为V1＝4 L；灌装后体积最小变为V乙′＝(4－x)L，此时乙瓶中压强与甲瓶内压强相等，为p， 由等温变化得p乙V乙＝pV乙′① 甲瓶中气体开始气压为p甲＝6 atm，体积为V甲＝1 L，结束后压强为p，体积为V甲′＝(1＋x)L 由等温变化得p甲V甲＝pV甲′② 联立①②代入解得x＝2 L．③ 答案：(1)压装过程中甲瓶内气体膨胀，单位体积内的分子数减少，温度不变，分子的平均动能不变，这样单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数减少，压强变小． (2)2 L 11．[2018·江苏省淮安市楚州中学测试]
高考物理一轮复习课时作业【11-2】固体、液体和气体(含答案)
