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課時分層作業(yè) 三十七固體、液體與氣體
(45分鐘 100分)
一、選擇題(本題共6小題,每小題8分,共48分)
1.(多選)(2018鄭州模擬)下列說法正確的是 ( )
A.單晶體和多晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何外形
B.液體表面存在著張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離
C.布朗運動反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運動
D.密閉在汽缸里的一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時,單位時間碰撞單位面積的器壁的氣體分子數(shù)一定減少
E.影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的比值
【解析】選B、D、E。多晶體無規(guī)則的幾何外形,故A錯誤;液體的表面張力是由于表層分子間距大于內(nèi)層分子間距產(chǎn)生的,B正確;布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動,C錯誤;氣體的壓強(qiáng)取決于分子的平均動能和分子密集程度,在等壓膨脹過程中,氣體壓強(qiáng)不變,體積增大,溫度升高,分子的平均動能增大,但分子密集程度減小,則單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的氣體分子數(shù)一定減少,D正確;影響蒸發(fā)快慢及潮濕程度的物理量為相對濕度,故E正確。
2.如圖所示,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】選A。氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)b的變化過程中,體積V減小,溫度T升高,由理想氣體狀態(tài)方程=C可知,氣體壓強(qiáng)逐漸增大,本題只有A正確。
【加固訓(xùn)練】
(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖線,若其狀態(tài)由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等壓,C→A等溫,則氣體在A、B、C三個狀態(tài)時 ( )
A.單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nA=nB=nC
B.氣體分子的平均速率vA>vB>vC
C.氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁的平均作用力FA>FB,FB=FC
D.氣體分子在單位時間內(nèi),對器壁單位面積碰撞的次數(shù)是NA>NB,NA>NC
【解析】選C、D。由圖示圖象可知,VA=VB
nC,故A錯誤;C→A為等溫變化,TA=TC,A→B為等容變化,pA>pB,由查理定律可知,TA>TB,則TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,故B錯誤;由B可知,TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁的平均作用力FA>FB=FC,故C正確;由A、B可知,nA=nB>nC,vA=vC>vB,C狀態(tài)分子數(shù)密度最小,單位時間撞擊器壁的分子數(shù)最少,A與B狀態(tài)的分子數(shù)密度相等,但A狀態(tài)的分子平均速率大,單位時間A狀態(tài)撞擊器壁的分子數(shù)多,則氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)NA>NB>NC,故D正確。
3.如圖所示,豎直圓筒是固定不動的,粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍,細(xì)筒足夠長,粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有氣體,氣柱長L=20 cm?;钊鸄上方的水銀深H=10 cm,兩活塞與筒壁間的摩擦不計,用外力向上托住活塞B,使之處于平衡狀態(tài),水銀面與粗筒上端相平?,F(xiàn)使活塞B緩慢上移,直至水銀的一半被推入細(xì)筒中,若大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于75 cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),則此時封閉氣體的壓強(qiáng)為
( )
A.100 cmHg B.95 cmHg
C.85 cmHg D.75 cmHg
【解析】選B。當(dāng)有一半的水銀被推入細(xì)筒中時,由于粗筒橫截面積是細(xì)筒橫截面積的3倍,因此,細(xì)筒中水銀柱的高度為3=15 cm,活塞A上方水銀柱的總高度為h=15 cm+=20 cm,因活塞A的重力不計,所以封閉氣體的壓強(qiáng)p=p0+h=
95 cmHg,B正確。
【總結(jié)提升】平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法
液片
法
選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象,分析液片兩側(cè)受力情況,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng)
力平
衡法
選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強(qiáng)
等壓
面法
在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)p=p0+ρgh,p0為液面上方的壓強(qiáng)
【加固訓(xùn)練】
如圖所示,豎直放置的彎曲玻璃管a端封閉,b端開口,水銀將兩段空氣封閉在管內(nèi),管內(nèi)各液面間高度差為h1、h2、h3且h1=h2=h3;K1、K2為兩個閥門,K2位置與b管水銀面等高,打開閥門后可與外界大氣相通。打開K1或K2,下列判斷正確的是
( )
A.打開K1,h1、h2和h3均變?yōu)榱?
B.打開K1,h1增大,h2和h3均變?yōu)榱?
C.打開K2,h1、h2和h3均變?yōu)榱?
D.打開K2,h1、h2、h3的長度保持不變
【解析】選D。設(shè)h1=h2=h3=h,由題圖可知,中間封閉氣體的壓強(qiáng)p=p0-h2=p0-h
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