作業(yè)53固體、液體和氣體 一、選擇題1(多選)對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有()A食鹽熔化過(guò)程中，溫度保持不變，說(shuō)明食鹽是晶體B燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說(shuō)明蜂蠟是晶體C天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同解析：晶體在熔化過(guò)程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點(diǎn)，則說(shuō)明食鹽是晶體，選項(xiàng)A正確；蜂蠟的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向同性的，燒熱的針尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說(shuō)明云母片的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向異性的，故云母片是晶體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，則該物質(zhì)微粒在空間的排列是規(guī)則的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)是不同的，選項(xiàng)D正確答案：AD2(多選)(河北唐山統(tǒng)考)下列關(guān)于物態(tài)或物態(tài)變化中的現(xiàn)象，表述正確的是()A晶體在熔化過(guò)程中，溫度保持不變，不需繼續(xù)加熱B非晶體與晶體的區(qū)別之一是非晶體都沒(méi)有固定的熔點(diǎn)C不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)下降，主要是附著層內(nèi)部分子稀疏使液面凸起，凸起部分重力使液面下降D溫度不變時(shí)，飽和汽壓隨飽和汽體積的增大而增大E若干濕泡處于飽和汽壓下，干濕泡濕度計(jì)上兩支溫度計(jì)的讀數(shù)一定相同解析：晶體熔化時(shí)需要繼續(xù)加熱，A錯(cuò)誤；非晶體都沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，B正確；不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)下降是附著層分子的作用，C錯(cuò)誤；溫度不變時(shí)飽和汽壓與飽和汽體積無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；飽和汽壓下，干濕泡濕度計(jì)上兩只溫度計(jì)讀數(shù)相同，E正確答案：BE3(多選)下列說(shuō)法正確的是()A把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是由于水表面存在表面張力B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因?yàn)橛椭顾谋砻鎻埩υ龃驝在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)E當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時(shí)，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開(kāi)，這是由于水膜具有表面張力解析：水的表面張力托起針，A正確；水在油脂上不浸潤(rùn)，在干凈的玻璃上浸潤(rùn)，B錯(cuò)誤；當(dāng)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，里面的所有物體均處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)自由飄浮的水滴在表面張力作用下呈現(xiàn)球形，C正確；對(duì)于浸潤(rùn)液體，在毛細(xì)管中上升，對(duì)于非浸潤(rùn)液體，在毛細(xì)管中下降，D正確；在垂直于玻璃板方向很難將夾有水膜的玻璃板拉開(kāi)，是大氣壓力的作用，E錯(cuò)誤答案：ACD圖5314圖531為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是()ATA<TB，TB<TCBTA>TB，TBTCCTA>TB，TB<TCDTATB，TB>TC解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C可知：從A到B，體積不變，壓強(qiáng)減小，故溫度降低；從B到C，壓強(qiáng)不變，體積增大，故溫度升高，所以A、B、D均錯(cuò)，C正確答案：C圖5325如圖532，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過(guò)程中，其壓強(qiáng)()A逐漸增大B逐漸減小C始終不變D先增大后減小解析：解法一：由題圖可知，氣體從狀態(tài)a變到狀態(tài)b，體積逐漸減小，溫度逐漸升高，由C可知，壓強(qiáng)逐漸增大，故A正確解法二：由C得VT，從a到b，ab段上各點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，即逐漸減小，p逐漸增大，故A正確答案：A圖5336如圖533，豎直放置、開(kāi)口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體，若試管自由下落，管內(nèi)氣體()A壓強(qiáng)增大，體積增大B壓強(qiáng)增大，體積減小C壓強(qiáng)減小，體積增大D壓強(qiáng)減小，體積減小解析：試管靜止時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1p0ph；試管自由下落時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p2p0，故壓強(qiáng)增大根據(jù)玻意耳定律得氣體體積減小，故選項(xiàng)B正確答案：B7(多選)(南京模擬)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)?)A氣體分子的平均速率不變B氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大C單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多D氣體分子的總數(shù)增加解析：氣體溫度不變，分子平均動(dòng)能、平均速率均不變，A正確；理想氣體經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子密度增大，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，但氣體分子每次碰撞器壁的沖力不變，故C正確，B、D錯(cuò)誤答案：AC圖5348(上海嘉定區(qū)模擬)如圖534所示，一開(kāi)口向下導(dǎo)熱均勻的直玻璃管，通過(guò)細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒(méi)在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是()A大氣壓強(qiáng)增加B環(huán)境溫度升高C向水銀槽內(nèi)注入水銀D略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移解析：根據(jù)題意，設(shè)玻璃管內(nèi)的封閉氣體的壓強(qiáng)為p，玻璃管質(zhì)量為m，對(duì)玻璃管受力分析，由平衡條件可得TpSmgp0S.解得T(p0p)SmgghSmg，即繩的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水銀的重力大氣壓強(qiáng)增加時(shí)，水銀柱上移，h增大，所以拉力T增加，A正確；環(huán)境溫度升高，封閉氣體壓強(qiáng)增加，水銀柱高度h減小，故拉力T減小，B錯(cuò)誤；向水銀槽內(nèi)注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)增大，平衡時(shí)水銀柱高度h減小，故拉力減小，C錯(cuò)誤；略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移，封閉氣體的體積減小、壓強(qiáng)增大，平衡時(shí)水銀柱高度h減小，故細(xì)繩拉力T減小，D錯(cuò)誤答案：A9(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖535所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()圖535Aab過(guò)程中不斷增加 Bbc過(guò)程中保持不變Ccd過(guò)程中不斷增加 Dda過(guò)程中保持不變Eda過(guò)程中不斷增大解析：由題圖可知ab溫度不變，壓強(qiáng)減小，所以體積增大，bc是等容變化，體積不變，因此A、B正確；cd體積不斷減小，da體積不斷增大，故C、D錯(cuò)誤，E正確答案：ABE圖53610(多選)如圖536為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定質(zhì)量的空氣若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是()A溫度降低，壓強(qiáng)增大B溫度升高，壓強(qiáng)不變C溫度降低，壓強(qiáng)減小D溫度不變，壓強(qiáng)減小解析：已知玻璃泡導(dǎo)熱良好，對(duì)被封閉的一定質(zhì)量的氣體進(jìn)行研究，當(dāng)水柱上升時(shí)，封閉氣體的體積V減小，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程C得，若外界大氣溫度降低，則T降低，封閉氣體壓強(qiáng)p可能不變，可能減小，可能增大，則外界大氣壓強(qiáng)可能增大，可能減小，可能不變，A、C正確；若外界大氣溫度升高，則T升高，封閉氣體壓強(qiáng)增大，則外界大氣壓強(qiáng)增大，B錯(cuò)誤；若外界大氣溫度不變，則T不變，封閉氣體壓強(qiáng)p增大，外界大氣壓強(qiáng)增大，D錯(cuò)誤答案：AC二、非選擇題11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)p01.0×105 Pa，水的密度1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g10 m/s2.(1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(2)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(lái)半徑之比的近似值解析：(1)當(dāng)氣泡在水下h10 m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1有p1代入題給數(shù)據(jù)得p128 Pa(2)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1，氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p2，內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過(guò)程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律p1V1p2V2 p1p0ghp1p2p0p2氣泡體積V1和V2分別為V1 rV2r聯(lián)立式得()3由式知，pip0，i1，2，故可略去式中的pi項(xiàng)代入題給數(shù)據(jù)得1.3答案： (1)28 Pa(2)1.312.圖537如圖537，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)3.0 cm.現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉已知大氣壓強(qiáng)p075.0 cmHg.(1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；(2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A，B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度解析：(1)以cmHg為壓強(qiáng)單位，設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l10.0 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律得plp1l1由力學(xué)平衡條件得pp0h打開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止由力學(xué)平衡條件有 p1p0h1聯(lián)立各式，代入題中所給數(shù)據(jù)得l112.0 cm(2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2.由玻意耳定律得plp2l2由力學(xué)平衡條件有 p2p0聯(lián)立各式，代入題中所給數(shù)據(jù)得l210.4 cm設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度h，依題意得h2(l1l2)h1聯(lián)立各式，代入題中所給數(shù)據(jù)得h13.2 cm.答案：(1)12.0 cm(2)13.2 cm13(2017年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖538甲所示，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(zhǎng)為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)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(kāi)始測(cè)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，如圖乙所示設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)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：圖538(1)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；(2)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)解析：(1)設(shè)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)為px.以K1中的氣體為研究對(duì)象，則初狀態(tài)：壓強(qiáng)為p1px，體積V1V0末狀態(tài)：壓強(qiáng)為p2pxgh，體積V2由玻意耳定律p1V1p2V2.得px.(2)由(1)中結(jié)果可知，h越大，Rx越大；由題意知hl，故待測(cè)氣體最大壓強(qiáng)pm.答案：(1)(2)圖53914(漢中質(zhì)檢)兩端開(kāi)口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi)，如圖539所示質(zhì)量均為m10 kg的活塞A、B在外力作用下靜止于左右管中同一高度h處，將管內(nèi)空氣封閉，此時(shí)管內(nèi)外空氣的壓強(qiáng)均為p01.0×105 Pa，左管和水平管橫截面積S110 cm2，右管橫截面積S2 20 cm2，水平管長(zhǎng)為3h，現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降，求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度(活塞厚度均大于水平管直徑，管內(nèi)氣體初末狀態(tài)溫度相同，g取10 m/s2)解析：撤去外力時(shí)，左、右活塞對(duì)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)分別為p左p01×105 PaPa2×105 Pa2p0p右p01×105 PaPa1.5×105 Pa1.5p0所以兩活塞均會(huì)下降設(shè)兩活塞都降到水平管口，此時(shí)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)依玻意耳定律可得p0×(4hS1hS2)p×3hS1，解得p2p0.可見(jiàn)，左邊活塞能降到水平管口，右邊活塞只能降到離水平管口的高度為x處管內(nèi)空氣壓強(qiáng)pp右1.5p0依玻意耳定律：p0×(4hS1hS2)1.5p0×(3hS1xS2)解得x最后左邊活塞的高度為零；右邊活塞的高度為.答案：見(jiàn)解析