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课时作业32固体、液体和气体时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1．液体在器壁附近的液面会发生弯曲，如下图所示．对此有下列几种解释，其中正确的是()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解析：表面层内的分子比液体内部稀疏，分子间表现为引力，这就是表面张力，A正确、B错误；浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子密集，不浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏，而附着层Ⅰ为浸润液体，附着层Ⅱ为不浸润液体，故C、D均正确．答案：ACD2．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．在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解析：A项的缝衣针不受浮力，受表面张力；B项水银会成球状是因为表面张力；D也是表面张力的作用．答案：C3．一定质量理想气体的状态经历了如右图所示的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过程中保持不变解析：由pVT＝C可知p－T图中斜率k＝CV，C为定值．据此可知ab过程中体积增加，A项正确；bc过程体积不变，B项对；cd过程中体积减小，C项错误；da过程体积增大，D项错误．答案：AB4．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化解析：多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错；金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故C错；D对．答案：D5．分子动能随分子速率的增大而增大，早在1859年麦克斯韦就从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．下列描述分子动能与温度关系正确的是()A．气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大B．气体温度升高，其内部少数分子的动能可能减少C．不同气体相同温度下，分子的平均动能相同，平均速率也相同D．当气体温度一定时，其内部绝大多数分子动能相近，动能很小或很大的很少解析：气体内部绝大多数分子的动能随温度的升高而增大，但少数分子动能不是，选项A错误，B正确；温度相同，分子平均动能相同，但不同气体分子质量不一定相同，故平均速率不一定相同，选项C错误；温度一定时，分子的速率分布遵循统计规律，选项D正确．答案：BD6．某同学用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的空气(视为理想气体)封闭在汽缸内(活塞与缸壁间的摩擦不计)，待活塞静止后，将小石子缓慢的加在活塞上，如右图所示．在此过程中，若大气压强与室内的温度均保持不变，下列说法正确的是()A．由于汽缸导热，故缸内气体的压强保持不变B．缸内气体温度不变，缸内气体对活塞的压力保持不变C．外界对缸内气体做的功大小等于缸内气体向外界释放的热量D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能增加解析：在向活塞上方加小石子的过程中，活塞对气体的压力变大，则气体压强变大，气体对活塞的压力变大，A、B项错；缸内气体温度不变，则缸内气体内能不变，由热力学第一定律知，外界对缸内气体做的功等于缸内气体向外界释放的热量，故C项正确，D项错误．答案：C7．一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p0、V0、T0，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，则下列关系错误的是()A．若p0＝p1，V0＝2V1，则T0＝12T1B．若p0＝p1，V0＝12V1，则T0＝2T1C．若p0＝2p1，V0＝2V1，则T0＝2T1D．若p0＝2p1，V0＝V1，则T0＝2T1解析：根据p0V0T0＝p1V1T1可以判断出选项A、B、C错误，D正确．答案：ABC8．用如下图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变()A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动解析：由pVT＝C(常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管A水银面要比左管B水银面高，故选项A正确；同理可知选项D正确．答案：AD二、计算题(3×12′＝36′)9．(2011·课标全国卷)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1＝66cm的水银柱，中间封有长l2＝6.6cm的空气柱，上部有长l3＝44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p0＝76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．解析：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p1＝p0＋ρgl3①式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2＝ρgl1，p2＋ρgx＝p0②式中p2为管内空气柱的压强．由玻意耳定律得p1(Sl2)＝p2(Sh)③式中h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积．由①②③式和题给条件得h＝12cm④从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则p3＝p0＋ρgx⑤由玻意耳定律得p1(Sl2)＝p3(Sh′)⑥式中h′是此时空气柱的长度．由①②③⑤⑥式得h′≈9.2cm答案：12cm9.2cm10．一只容器的体积为V0，封在容器中的气体的压强为p0，现用活塞式抽气机对容器抽气，活塞筒的有效抽气容积为V，其工作示意图如右图所示，K1，K2为工作阀门，求抽气机抽n次后容器里气体的压强(设温度不变)．解析：抽气容器中的空气等温膨胀，体积由V0变成V，压强逐渐减小，根据玻意耳定律第一次抽：p0V0＝p1(V0＋V)p1＝V0V0＋Vp0第二次抽：p1V0＝p2(V0＋V)p2＝V0V0＋V2p0推理可知，第n次抽气后pn＝V0V0＋Vnp0答案：pn＝V0V0＋Vnp011．(2010·山东高考)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300K升至T1＝350K.(1)求此时气体的压强．(2)保持T1＝350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．解析：(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得p0T0＝p1T1①代入数据得p1＝76p0.②(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③联立②③式得V＝76V0④设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k＝V0V⑤联立④⑤式得k＝67⑥吸热．因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．答案：(1)76p0(2)67吸热原因见解析