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课时作业(三十一)气体定律、固体与液体1．(1)下列说法中正确的是________．A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大(2)如图所示，一导热性良好的气缸竖直放置于恒温的环境中，气缸内有一质量不可忽略的水平活塞，将一定质量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气缸不漏气，整个装置处于平衡状态．活塞上放置一广口瓶，瓶中盛有一定量的酒精，经过一段较长时间后，与原来相比较，气体的压强________(填“减小”、“不变”或“增大”)，气体________(填“吸热”或“放热”)．2.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ(2)如图所示p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J.(1)ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？3．(1)下列说法中正确的是()A．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性B．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是可能的C．饱和汽压随温度的升高而变小D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10－3m3.用传感器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，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa.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．4．(1)下列说法中正确的是()A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时，分子力先减小后增大，分子势能也先减小后增大C．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体(2)某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大．假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能________．(填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”)(3)一同学在游泳池中游泳时进行了一项科学探究，他将一粗细均匀、一端封闭的长为12cm的玻璃饮料瓶握住，开口向下潜入水中，当潜入到水下某深度时看到水进入玻璃管口大约2cm.他据此就粗略估计出了潜入水中的深度，请通过计算得出潜水的深度．(取水面上大气压强为p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2)5．(1)下列关于分子热运动的说法中正确的是()A．布朗运动就是液体分子的热运动B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故C对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大(2)一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为________L，变到状态C时气体的压强是0℃时气体压强的________倍．(3)如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，横截面积为2×10－3m2，一定质量的气体被质量为3.0kg的活塞封闭在气缸内，活塞和气缸可无摩擦滑动，现用外力推动活塞压缩气体，对缸内气体做功600J，同时缸内气体温度升高，向外界放热150J，求初状态的压强和压缩过程中内能的变化量．(大气压强取1.01×105Pa，g取10m/s2)6．(1)下列说法中正确的是()A．一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与摄氏温度t成正比B．液体的表面张力是由于液体表面层分子间表现为相互吸引所致C．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强不变D．温度可以改变某些液晶的光学性质(2)2011年10月9日广州白云区一居民房，因煤气泄漏引发爆燃起火事故，造成家中一名20多岁男子烧伤被困，幸被消防员救出送医．消防员称厨房内泄漏的煤气与厨房内的空气混合，当混合后厨房内气体的压强达到1.05atm时(厨房内原来的空气压强为1.00atm)，遇到火星将发生爆炸．设该居民家厨房(4m×2m×3m)发生煤气泄漏时门窗紧闭．煤气管道内的压强为4.00atm，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变．①管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星就会发生爆炸？②设煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至2000℃，估算此时产生的气体压强．7．(1)下列说法中正确的是()A．分子间的距离增大时，分子间斥力减小，分子间引力先增大后减小B．当分子力为引力时，分子势能随分子间距离的增加而增加C．布朗运动不是液体分子的无规则运动D．气体吸收的热量可以完全转化为功而不引起其他变化E．液体的分子势能与体积有关(2)如图所示，一端封闭的均匀细玻璃管开口向右水平放置，管长L＝75cm，管内有长h1＝25cm的水银柱封住长L1＝48cm的空气柱，温度为T1＝300K，大气压强保持p0＝75cmHg不变．①现将玻璃管在纸面内沿顺时针方向缓慢转过90°，空气柱长变为多少？②在①问的基础上温度升高到多少时水银柱恰好全部排出管外．8．(2012·山东卷)(1)以下说法正确的是________．a．水的饱和汽压随温度的升高而增大b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小(2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．答案课时作业(三十一)1．解析：(1)气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但是气体的压强不一定增大，还要看分子的密集程度，A项错误；把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，是分子间引力的作用，B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以C项错误；分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，先是引力做正功，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大，D项正确．(2)由于酒精蒸发，所以质量变小，气体的压强为pS＝mg＋p0S，气体的压强减小．因为气缸为导热气缸，所以气体的变化为等温变化，因为压强减小，体积增大，温度不变，所以要吸热．答案：(1)BD(2)减小吸热2．解析：(1)本题考查分子速率分布规律．气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均速率越大．温度高时速率大的分子所占的比例越大，将图线的最高点对应的速率近似看做平均速率，显然从图中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ，B对．(2)①ACB过程中W1＝－280J，Q1＝－410J由热力学第一定律UB－UA＝W1＋Q1＝－690J气体内能的减少量为690J②因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量UA－UB＝690J由题知W2＝200J由热力学第一定律UA－UB＝W2＋Q2解得Q2＝490J即吸收热量490J气体一定从外界吸收热量．答案：(1)B(2)①690J②吸收热量490J3．解析：(1)由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功而不引起其他变化是不可能的，显然，在引起其他变化的情况下，该过程是可能实现的．选项B正确；饱和汽压随温度的升高而变大，选项C错误；多晶体没有规则形状，且各向同性，选项D错误．(2)①由题述可知状态变化前后压强不变，由理想气体状态方程有V1＝T1T0V0＝320300×3.0×10－3m3＝3.2×10－3m3.②由玻意耳定律有：V2＝p1V1p2＝1.0×1058.0×104×3.2×10－3m3＝4×10－3m3.答案：(1)AB(2)①3.2×10－3m3②4×10－3m34．解析：(1)物体的内能与温度和体积有关，与物体的速度无关，A错．当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时，分子力先增大后减小，分子势能一直减小，B错．内能大的物体温度不一定高，热量应从温度高的物体向温度低的物体传递，C错．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，D对．(2)注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以温度升高，内能增大．(3)设潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S.气体的初末状态参量分别为初状态p1＝p0V1＝12S末状态p2＝p0＋ρghV2＝10S由玻意耳定律p1V1＝p2V2得p0p0＋ρgh＝10S12S解得h＝2m.答案：(1)D(2)减小增大升高增大(3)2m5．解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动；气体分子散开的原因在于分子间间距大，相互间没有作用力；对于一定量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大，温度升高分子平均动能增加，理想气体分子势能为零，所以内能增大．(2)由图可知状态A到状态B是等压过程，状态B到状态C是等容过程，根据理想气体状态方程可解．(3)初状态p＝p0＋mgS＝1.16×105Pa由热力学第一定律W＋Q＝ΔU得，内能的变化量ΔU＝600＋(－150)＝450J.答案：(1)CD(2)202(3)1.16×105Pa450J6．解析：(1)一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比，A选项错误；饱和汽的压强随温度升高而增大，C选项错误．(2)①居民厨房的容积为V2＝24m3＝24000L设有V1升煤气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压分别为p1和p2.达到发生爆炸的气压条件是p2＝0.05atm由p1V1＝p2V2，得V1＝p2V2p1代入数值，得V1＝300L.②爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程．爆炸前的温度为T1＝(27＋273)K＝300K，压强为p1′＝1.05atm爆炸后的温度T2＝(2000＋273)K＝2273K由p′1T1＝p′2T2得p′2＝T2T1p′1代入数值，得p′2＝(2273÷300)×1.05atm≈8atm.答案：(1)BD(2)①300L②8atm7．解析：(1)分子间的距离逐渐增大时，分子间的引力与斥力都减小，A错；当分子力为引力，分子间的距离增大时，分子引力做负功，分子势能增加，B对；布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，C对；热现象的自发性是不可逆的，热不会自发地全部转化为功，D错；液体分子间有相互作用的力，体积变化时分子力一定做功，分子势能变化，E对．(2)①p1＝p0＝75cmHg，设缓慢转过90°后空气柱的长为L2，压强为p2＝p0－