1、【 精品教育资源文库 】 51 固体、液体、气体 1甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,由烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,下列说法正确的是 ( ) A甲、乙为非晶体,丙是晶体 B甲、乙、丙都是晶体 C甲、丙为非晶体,丙是晶体 D甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体 答案 D 解析 单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在表面的石蜡是圆形,因此丙为单晶体,甲、乙可能是多晶体与非晶体 ,根据温度随加热时间变化的关系,可知,甲、丙为晶体,乙是非晶体, D 正确, A、
2、 B、 C 错误。 2 (多选 )2013 年 6 月 20 日,女航天员王亚平成为中国第一位 “ 天空老师 ” ,在太空中给全国青少年讲解了液体表面张力的作用,微重力环境下物体运动的特点等知识,下列现象中哪些是由于表面张力引起的 ( ) A钢针浮在水面上 B船只浮在水面上 C飞船中自由漂浮的水滴呈球形 D布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水 答案 ACD 解析 钢针受到水的表面张力作用,与重力平衡,钢针浮在水平面上, A 正确;船只在水的浮力作用下浮在水面上 ,与表面张力无关, B 错误;飞船中自由漂浮的水滴在表面张力作用下使水滴表面积收缩到最小即呈球形, C 正确;由于雨水表面存在表面张力,虽然
3、布伞有孔,但不漏水,与表面张力有关, D 正确。 3液晶显示器是一种采取液晶为材料的显示器,由于机身薄、省电、辐射低等优点深受用户的青睐,下列关于液晶说法正确的是 ( ) A液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在 B液晶既有液体的流动性,又有光学的各向同性 【 精品教育资源文库 】 C当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色 D液 晶的结构与液体的结构相同 答案 C 解析 液晶有人工合成的,也有天然的,例如液晶也存在于生物结构中,故 A 错误;液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,故 B 错误;当某些液晶中渗入少量多色性
4、染料后,在不同的电场强度下,对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色,故C 正确;液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态,结构与液体的结构不同,故 D 错误。 4 (多选 )下列各图中, p 表示压强, V 表示体积, T 表示热力学温度, t 表示摄氏温度,各图中正确描述一定质量气体等压变化规律的是 ( ) 答案 AC 解析 A 中横轴代表热力学温度,纵轴代表压强,图象与横轴平行,纵坐标为定值,表示压强一定,是气体等压变化规律, A 正确; B 中横轴代表体积,纵轴代表压强,图象表示随着体积增大压强减小的变化规律,不是等压变化规律, B 错误;根据质量一定的气体遵守的气态方程:
5、 pVT C(恒量 )可以得出 V CpT,如果是气体等压变化,那么 Cp是常数,得出 VT 图象为过原点的直线, C 正确; D 中横轴代表摄氏温度,图象中表示随着温度增大压强增大,不是等压变化规律, D 错误。 5如图所示 ,由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁之间无摩擦。在活塞上缓慢地放上一定量的细砂。假设在此过程中,汽缸内气体的温度始终保持不变,下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A汽缸中气体的内能增加 B汽缸中气体的压强减小 C汽缸中气体的分子平均动能不变 D单位时间内汽缸中气体分子对活塞撞击的次数不变 答案 C 解析 气体做等温
6、变化,而温度是气体分子平均动能的标志,故分子的平均动能不变,一定质量的理想气体的内能只由温度决定,所以内能不变, A 错误, C 正确;在活塞上缓慢地放上一定量的细砂, 封闭气体压强增大,故 B 错误;封闭气体压强增大,温度不变,根据理想气体的状态方程可得气体的体积减小,缸中气体分子数密度增大,单位时间内汽缸中气体分子对活塞撞击的次数增大, D 错误。 6 (多选 )下列说法正确的是 ( ) A水的饱和汽压随温度的升高而增加 B浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现 C一定质量的 0 的水的内能大于等质量的 0 的冰的内能 D气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的 E一些昆虫可以停在
7、水面上,是由于水表面存在表面张力的缘故 答案 ABCE 解析 饱和汽压与液体材料和 温度有关,温度越高,饱和汽压越大,故 A 正确;浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现,与分子力有关,故 B 正确;由于水结冰要放热,故一定质量的 0 的水的内能大于等质量的 0 的冰的内能,故 C 正确;气体的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞引起,与分子数密度和平均动能有关,故 D 错误;小昆虫可以停在水面上,由于水表面存在表面张力的缘故,故 E 正确。 7如图 a 所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为 S 210 3 m2、质量为 m 4 kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一
8、部分气体,此时活塞 与汽缸底部之间的距离为 24 cm,在活塞的右侧 12 cm 处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强 p0 1.010 5 Pa。现将汽缸竖直放置,如图 b 所示,求该情况下: (取 g10 m/s2) 【 精品教育资源文库 】 (1)活塞与汽缸底部之间的距离; (2)缓慢对汽缸加热,当温度升至多高时活塞与卡环刚好接触?若此过程中气体内能增加了 11.6 J,则气体吸收了多少热量? (3)缓慢对汽缸加热,当温度升至多高时活塞对卡环的压力为 60 N? 答案 (1)20 cm (2)540 K 50 J (3)675 K 解 析 (1)汽缸水平放置时
9、,封闭气体的压强 p1 p0 110 5 Pa,温度 T1 300 K,体积V1 24 cm S, 当汽缸竖直放置时,封闭气体的压强 p2 p0 mgS 1.210 5 Pa,温度 T2 T1 300 K,体积 V2 H S, 根据理想气体状态方程有: p1V1T1 p2V2T2, 代入数据可得 H 20 cm。 (2)设活塞到卡环时的温度为 T3,此时 V3 L3S,等压变化,有 V2T2 V3T3,解 得 T3 540 K, 气体对外做功 W p2S L 38.4 J, 根据热力学第一定律可得 U W Q, 解得 Q U W 50 J。 (3)p3 p2 1.210 5 Pa, p4 p3
10、 FS 1.510 5 Pa, 根据 p3T3 p4T4,解得 T4 675 K。 8. 如图所示,长为 1 m、开口竖直向上的玻璃管内有一段长为 15 cm 的水银柱,封闭了一段长度为 20 cm 的气体。已知大气压强为 75 cmHg。现缓慢旋转玻璃管,求: (1)当玻璃 管水平放置时,封闭气体的长度为多少? (2)当玻璃管开口竖直向下时,封闭气体的长度又是多少? 【 精品教育资源文库 】 答案 (1)24 cm (2)30 cm 解析 (1)设管横截面积为 S,以管内气体为研究对象,管口竖直向上为初态: p1 (75 15) cmHg 90 cmHg, V1 20S。 水平放置为末态:
11、 p2 75 cmHg, 由玻意耳定律 p1V1 p2V2得 V2 p1V1p2 9020 S75 24S, 所以,管内气体长 24 cm。 (2)以管口竖直向上为初态,管口竖直向下为末态 : p3 (75 15) cmHg 60 cmHg, 由玻意耳定律得 V3 p1V1p3 30S, 所以,管内气体长 30 cm, 因为 30 cm 15 cm100 cm,所以水银不会流出。 9 (2017 全国卷 )(多选 )如图,一定质量的理想气体从状态 a 出发,经过等容过程ab 到达状态 b,再经过等温过程 bc 到达状态 c,最后经等压过程 ca 回到初态 a。下列说法正确的是 ( ) A在过程
12、 ab 中气体的内能增加 B在过程 ca 中外界对气体做功 C在过程 ab 中气体对外界做功 D在过程 bc 中气体从外界吸收热量 E在过程 ca 中气体从外界吸收热量 答案 ABD 解析 在过程 ab 中,体积不变,外界对气体不做功,气体也对外界不做功,压强增大,温度升高,内能增加,故 A 正确、 C 错误;在过程 ca 中,压强不变,体积减小,温度降低,故内能减少,而外界对气体做功,气体要向外界放出热量,故 B 正确、 E 错误;在过程 bc 中,温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体要从外界【 精品教育资源文库 】 吸收热量,故 D 正确。 10. (
13、2017 山东滕州五中月考 )如图所示,一定质量的理想气体,经过图线 A B C A 的状态变化过程, AB 的延长线过 O 点, CA 与纵轴平行。由图线可知 ( ) A A B 过程压强不变,气体对外做功 B B C 过程压强增大,外界对气体做功 C C A 过程压强不变,气体对外做功 D C A 过程压强减小,外界对气体做功 答案 B 解析 由图可知, A B 过程,气体体积与热力学温度成正比,则气体发生等压变化,气体压强不变,体积减小,外界对气体做功, A 错误;如图所示,作过 C 的等容线,则体积相等的情况下, C 状态的温度高,所以 C 状态的压强一定比 A、 B 状态的压强大,由
14、图可知 B C 体积减小,外界对气体做功, B 正确; C A 是等温变化,由玻意耳定律知 C A 体积增大,压强减小,气体对外界做功, C、 D 错误。 【 精品教育资源文库 】 11. (2017 全国卷 )如图,容积均为 V 的汽缸 A、 B 下端有细管 (容积可忽略 )连通,阀门K2位于细管的中部, A、 B 的顶部各有一阀门 K1、 K3; B 中有一可自由滑动的活塞 (质量、体积均可忽略 )。初始时,三个阀门均打开,活塞在 B 的底部;关闭 K2、 K3,通过 K1给汽缸充气,使 A 中气体的压强达到大气压 p0的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ,汽缸导热。 (1)打开 K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (2)接着打开 K3,求稳定时活塞的位置; (3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ,求此时活塞下方气体的压强。 答案 (1)V2 2p0 (2)上升直到 B 的顶部 (3)1.6p0 解析 (1)设打开 K2后,稳定时活塞上方气体的