课时强化作业四十四 固体、液体与气体一、选择题1．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是( )A．液晶的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A正确．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B错误．温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C错误．露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球状，D正确．答案：AD2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的解析：玻璃是非晶体，故A错误；多晶体是各向同性的，只有单晶体是各向异性的，故D错误．答案：BC3．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误．答案：BD4.一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，再由状态b变化到状态c，其压强p与温度t的关系如图所示，由图可知下列说法正确的是( )A．气体由a到b过程为等容变化B．气体在状态a的体积大于在状态b的体积C．气体由b到c是外界对气体做功的过程6\nD．气体在状态a的体积小于在状态c的体积解析：由于是pt图象，不是pT图象，所以气体由a到b过原点不是等容变化，A错误．过a、b、c三个状态的等容线如图所示，可知状态a时气体体积最小，状态c时气体体积最大，故B项错，D项对．气体由b到c过程中体积增大，对外做功，故C项错．故选D.答案：D5．关于饱和汽压和相对湿度，下列说法正确的是( )A．温度相同的不同饱和汽，饱和汽压都相同B．温度升高时，饱和汽压增大C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关解析：在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的种类有关，与体积无关．空气中所含水蒸气的压强，叫做空气的绝对湿度；相对湿度＝.夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对湿度大．答案：BCD6．(2013年海南卷)下列说法正确的是( )A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C．在围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D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材料有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故解析：由于液体表面张力的存在，针、硬币等能浮在水的表面，选项A正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是水不浸润的结果，而干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，选项B错误；在太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果，选项C正确；液体的种类和毛细管的材料决定了液体与管壁的浸润或不浸润，浸润液体液面在细管中升高，不浸润液体液面在细管中降低，选项D正确；中间夹有水膜的玻璃板很难拉开是由于分子引力的作用，选项E错误．答案：ACD7．一定质量的理想气体，由状态a经状态b变化到状态c，如下图(左)所示，下图(右)中能正确反映出这种变化过程的是( )6\n解析：一定质量的理想气体，状态变化过程在pT图象过原点O，说明从a→b为等容变化，温度升高，由b→c为等温降压，体积增大，所以选项A、B、D选项错误，选项C正确．答案：C8.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小解析：外界温度降低，若被封闭气体体积不变，根据＝C知：压强减小，液柱上升，内外液面高度差变大，若外界大气压升高也可能使液柱上升，选项A正确；由＝C可知，当T增大V减小，则p一定增大，而液柱上升，说明外界大气压增大，选项B、C错误；被封闭气体温度不变，液柱升高，气体体积减小，由pV＝C可知气体压强增大，则外界压强一定增大，选项D错误．答案：A二、非选择题9．(1)下列说法正确的是________．A．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力B．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈C．由能的转化和守恒定律知道，能源是不会减少的D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性(2)如图所示，一个绝热活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制阀K固定活塞，保持A6\n体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能________，温度________；拔出控制阀K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能________．解析：(1)布朗运动表明了固体颗粒越小，液体温度越高，液体分子运动越剧烈，B项错误；由能的转化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是会不断减少的，能量与能源的意义不同，C项错误．液晶具有光学性质的各向异性，故D项错误．(2)给电热丝通电，A容器温度升高，气体内能增加；拔出控制阀K，活塞将向右移动压缩气体B，对B做正功，气体B的内能增加答案：(1)A (2)增加 升高 增加10．如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图，粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内，开始时，B、C内的水银面等高．(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________(选填“向上”或“向下”)移动，直至________．(2)实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是( )解析：(1)开始时B与C管液面等高，说明A中气体压强等于外界大气压，气体温度升高时压强增大体积膨胀，为了使压强不变，C管必须向下移动，并且最后B与C管液面仍然等高．(2)压强一定时，＝＝C，其中S为管的横截面积，由此得＝C，所以A图正确．答案：(1)向下 B、C两管内水银面等高 (2)A11．(2014年全国卷Ⅰ)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.解析：设气缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp，由玻意耳定律得phS6\n＝(p＋Δp)(h－h)S，解得Δp＝p.外界温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′，根据盖·吕萨克定律有＝，解得h′＝h，根据题意可知Δp＝，即＝，最后气体的体积V′＝h′S＝×＝.答案：12．(2014年山东卷)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升．当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2.已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．解析：当F＝0时，由平衡条件得Mg＝ρg(V0＋V2)，解得V2＝2.5m3.设筒内气体初态压强为p1，末态压强为p2.由题意得p1＝p0＋ρgh1，p2＝p0＋ρgh2在此过程中筒内气体进行等温变化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2联立以上各式解得h2＝10m.答案：2.5m3 10m13．如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；(2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm6\n，求加热后右侧水槽的水温．解析：(1)以B中气体为研究对象，阀门S打开前为气体的初态，T1＝273K，体积为V1＝VB，设C中气体的压强为pC，则p1＝pC＋Δp打开阀门后，A、B两玻璃泡的总体积为末态，V2＝VA＋VB，T2＝273K，压强p2＝pC.由玻意耳定律p1V1＝p2V2即(pC＋Δp)VB＝pC(VA＋VB)VB＝3VA解得pC＝180mmHg.(2)当右侧水温升高后，温度为T′，以C中气体为研究对象，进行等容变化，由查理定律得＝pC′＝p2＋Δp，联立解得T′＝364K.答案：(1)180mmHg (2)364K6
