高考物理一轮复习专题48固体液体 气体实验定律(练)(含解析)

专题48固体液体气体实验定律（练）1．下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对7个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为。分）A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B．一定量1000C的水变成1000C的水蒸气，其分子之间的势能增加C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气休分子的平均动能不变【答案】BCD【名师点睛】此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住分子力随分子距离变化曲线‘热力学第一定律U=W+Q以及气体的状态变化方程等重要的知识点；此题是基础题，意在考查基础知识的掌握．2．下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功C．不可能使热量从低温物体传向高温物体D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E．分子间距离增大时，分子力一定减小【答案】ABD【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，A正确；热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化，B正确；通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体，C错误；当分子力表现为引力时，增大分子间的距离，需要克服分子间的引力做功，所以分子势能增大，D正确；分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小，E错误。【名师点睛】做本题关键是知道温度是分子平均动能的标志，分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小。3．关于一定量的理想气体，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．气体分子的体积是指每隔气体分子平均占有的空间体积B．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高【答案】BDE【名师点睛】根据气体分子间空隙很大，分析气体的体积与所有气体分子的体积之和的关系．根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析．根据热力学第一定律分析气体内能变化，根据等压变化分析温度变化。4．如图，将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体（可视为理想气体）。当筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中。此时水的温度t1=7．0℃，筒内气柱的长度h1=14cm。已知大气压强p0=1．0×105pa，水的密度ρ=1．0×103kg/m3，重力加速度大小g取10m/s2。（i）若将水温缓慢升高至27℃，此时筒底露出水面的高度Δh为多少？（ii）若水温升至27℃后保持不变，用力将圆筒缓慢下移至某一位置，撤去该力后圆筒恰能静止，求此时筒底到水面的距离H（结果保留两位有效数字）。【答案】（i）1cmh；（ii）=72cmH（ii）设圆筒的质量为m，静止在水中时筒内气柱的长度为h3。则1ghSmg3ghSmg④（2分）圆筒移动过程，根据玻意耳定律有012033)()pghhSpgHhhS（⑤（2分）由④⑤式得=72cmH⑥（1分）【名师点睛】本题主要考查了气体实验定律。属于中等难度的题目。本题关键是圆筒为研究对象，根据平衡求出封闭气体的压强，选择合适的气体实验定律列式求解即可。5．正月十五，我国部分地区有放孔明灯祈福的习俗，如图所示为一圆柱形孔明灯，地面开口，其半径为R=0．2m，高h=1．0m，灯体的质量m=0．03kg，将灯体固定，加热灯内气体，当温度由7℃升至77℃时，取重力加速度210/gms，常压下7℃空气密度31.3/kgm，求：①灯内逸出气体的质量与加热前灯内气体的质量之比；②灯体解除固定，孔明灯能否升空？（通过计算判断）【答案】①15②灯会上升【解析】①1(2737)280TKK，1(27377)350TKK加热气体，等压膨胀1212VVTT，解得1221154VTVVT21114VVVV故2'1'5mVmV②灯受到向上的力2(')Fgrh，其中4'5解得0.33FN所以Fmg，灯会上升.【名师点睛】关键是明确封闭气体初末状态的各个状态参量，根据气体实验定律列式求解即可1．下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果B．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大C．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的D．热量能够自发地从高温物体传到低温物体，也能自发地从低温物体传到高温物体E．自然界发生的一切过程能量都守恒，符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生【答案】ACE【名师点睛】当分子间距离增大时，分子力作用力不一定减小，分子势能不一定增大．对于固体或液体，分子间距离较小，根据摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，可求出分子的体积，而气体分子间空隙较大，不能用这种方法求解分子体积．符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生，有的过程有方向性．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间存在相互作用的引力．2．下列说法中正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．对于一定质量的理想气体，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，则气体压强必然增大B．对于一定质量的理想气体，在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能一定增加C．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定向外界放热D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点E．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大【答案】BDE【解析】对于一定质量的理想气体，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，根据PVKT可知由于体积的变化未知，则气体压强不一定增大，选项A错误；根据热力学第一定律UWQ可知，对于一定质量的理想气体，在绝热过程中，Q=0，外界对气体做功W0，得0U，气体的内能一定增加，选项B正确；根据PVKT，对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则温度升高，W0，0U，根据UWQ，则Q0，那么它一定从外界吸热，选项C错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项D正确；当分子力表现为引力时，随分子间距的增大，分子力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，选项E正确．故选BDE。【名师点睛】本题考查对分子动理论和热力学第一定律的理解以及理想气体的状态方程．关键是温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．对于这些基础知识要加强积累和记忆，平时加强练习．3．下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和；B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；E．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。【答案】ADE【名师点睛】解决本题关键掌握物体内能的概念，知道温度的微观意义：温度是分子平均动能的标志；能够根据热力学第二定律理解功与热量的关系；气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的，它包含两方面的原因：分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力。4．一根两端开口、横截面积为22Scm足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长24Lcm的气柱，气体的温度1300KT，外界大气压取501.010PaP（相当于75cm汞柱高的压强）。①对气体加热，使其温度升高到2350KT，求此时气柱的长度；②在活塞上施加一个竖直向上的拉力4FN，保持气体的温度2T不变，求平衡后气柱的长度。【答案】①28cm；②35cm【解析】①被封闭气体的：初状态为cmHgPPPa75100.1501，SSLV2411，KT3001末状态为cmHgPPPa75100.1502，SLV22，KT3502根据盖·吕萨克定律，有2211TVTV，即2211TLTL得cmcmLTTL28243003501122【名师点睛】保持气体的温度t1不变，是一个等温过程，对活塞受力分析，可求出末状态气体的压强，再根据玻意耳定律，求出平衡后气柱的长度；对气体加热，活塞可自由移动，活塞质量不计，可知管中气体压强始终等于大气压强，是一个等压变化过程．根据盖•吕萨克定律，就可以求出温度升高后气柱的长度。5．如图所示，内壁光滑、截面积不相等的圆柱形汽缸竖直放置，汽缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S，在汽缸内有A．B两活塞封闭着一定质量的理想气体，两活塞用一根长为l的细轻杆连接，两活塞导热性能良好，并能在汽缸内无摩擦地移动。已知活塞A的质量是2m，活塞B的质量是m，当外界大气压强为0p、温度为0T时，两活塞静止于如图所示位置，重力加速度为g。①求此时汽缸内气体的压强；②若用一竖直向下的拉力作用在B上，使A．B一起由图示位置开始缓慢向下移动2l的距离，又处于静止状态，求这时汽缸内气体的压强及拉力F的大小。设整个过程中气体温度不变。【答案】①103gpSmp；②03pSFmg【名师点睛】以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件列式求解气缸内气体的压强；整个过程中，气体的温度不变，发生等温变化．列出初态气缸内气体的压强和体积及末态气体的体积，由玻意耳定律列式求得末态气体的压强，再以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件求解拉力F的大小。1．【2016·上海卷】如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则A．h=HB．h2HC．h=2HD．2HhH【答案】B【方法技巧】先分析B管下降前，封闭气体压强与大气压相等，0App；再分析B管下降后，封闭气体压强与大气压关系：0(2)ApgHhp，分析时注意A管和B管内水银下降的高度和等于H这个关系，12Hhh。2．【2014·上海·20】如图，水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积交道，A．B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A．B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A．B的压强变化量Ap、Bp均大于零，对活塞压力的变化量BAFF、，则（A）A体积增大（B）A体积减小（C）AFBF（D）ApBp【答案】AD【方法技巧】抓住问题的特点，两部分气体体积一个增大，另一部分减小，结合理想气体状态方程分析问题。3．【2014·上海·10】如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体（A）压强增大，体积增大（B）压强增大，体积减小（C）压强减小，体积增大（D）压强减小，体积减小【答案】B【解析】设大气压为p0，试管内封闭气体压强为p1，水银重力为G，试管横截面积为S，根据平衡则有01pSpSG，