1、课时作业(四十)气体、固体与液体授课提示：对应学生用书第343页一、选择题(每小题均有多个选项符合题目要求)1下列说法正确的是()A水的饱和汽压随温度的升高而减小B液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的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，压强也增大D空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度E雨水没有透过布雨伞是因为液体有表面张力解析：水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项A错误；液体的表面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的，选项B错误答案：CDE2(2017广东第二次大联考)下列说法正确的是()A
2、气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和B气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定改变C晶体有固定的熔点且物理性质各向异性D在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体E金属在各个方向具有相同的物理性质，但它是晶体解析：由热力学知识知：气体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和，A错误；气体的温度变化时，气体分子的平均动能变化，B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体是各向同性的，C错误；完全失重情况下，液体各方向的力都一样，所以会成为一个标准的球形，D正确；通常金属在各个方向具有相同的物理性质，它为多晶体，E正确答案：BDE3下列说法正确的是()A理想气体的温度升
3、高时，分子的平均动能一定增大B一定质量的理想气体体积减小时，单位体积内的分子数增多，气体的压强一定增大C压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体时，气体的内能一定增加D理想气体吸收热量的同时体积减小，气体的压强一定增大E当分子力表现为引力时，分子力和分子势能都随分子间距离的增大而减小解析：理想气体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，选项A正确；对于一定质量的理想气体，当体积减小时，单位体积内的分子数增多，但是气体的压强不一定增大，气体的压强还与分子的平均动能有关，选项B错误；压缩处于绝热容器中的理想气体时，气体不会吸热与放热，由热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，选项C正确；气体的体积减小
4、，则外界对气体做功，因气体吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，则气体的温度升高，由气体状态方程知，气体的压强增大，选项D正确；两分子之间的距离大于r0时，分子力表现为引力，分子力随着分子间距离的增大而先增大后减小，分子势能随着分子间距离的增大而增大，选项E错误答案：ACD4二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体(视为理想气体)封闭在一个可自由压缩的导热容器中，再把容器缓慢移到海水中某深度处，气体的体积减为原来的一半，不计温度的变化，在此过程中，下列说法正确的是()A封闭气体对外界做正功B外界对封
5、闭气体做正功C封闭气体的分子平均动能不变D封闭气体从外界吸收热量E封闭气体向外界放出热量解析：气体的体积减为原来的一半，说明外界对气体做正功，选项A错误，选项B正确；温度不变，所以气体的分子平均动能不变，选项C正确；温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律UWQ可知，封闭气体向外界放出热量，选项D错误，选项E正确答案：BCE5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，而在干净的玻璃板上却不能，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
6、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质有关E当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于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：水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，B错误玻璃板很难被拉开是由于分子引力的作用，E错误答案：ACD6.一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的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()Aab过程中，气体的体积不断增大Bbc过程中，气体的体积保持不变Ccd过程中，气体的体积不断增大Dda过程中
7、，气体的体积保持不变Ebcd过程中，气体的内能不断减小解析：bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，在bc过程中，气体的体积保持不变，选项B正确；ab是等温线，在ab过程中，气体的压强减小，则气体的体积增大，选项A正确；cd是等压线，在cd过程中，气体的温度降低，则气体的体积减小，选项C错误；连接aO交cd于e点，如图所示，则ae是等容线，VaVe，因为VdVe，所以VdVa，选项D错误；bcd过程中，气体的温度不断降低，故理想气体的内能不断减小，选项E正确答案：ABE二、非选择题7. 如图所示，导热汽缸平放在水平地面上，用横截面积均为S0.1102m2的A、B两个光滑活塞封闭、两部分理想气体
8、，活塞A、B的质量分别为mA2 kg，mB4 kg，活塞A、B到汽缸底部的距离分别为20 cm和8 cm，活塞的厚度不计现将汽缸转至开口向上，环境温度不变，外界大气压强p01.0105 Pa.待状态稳定时，求活塞A移动的距离(重力加速度g取10 m/s2)解析：对理想气体，由玻意耳定律得p0L1Sp1L1S其中p1p0解得L10.1 m对理想气体，由玻意耳定律得p0L2Sp2L2S其中p2p1解得L20.05 m故活塞A移动的距离d(L1L2)(L1L2)0.05 m答案：0.05 m8如图所示，U形管倒置于水银槽中，A端下部封闭，内封有10 cm长的空气柱，在B管内也有一段空气柱，气柱长20
9、 cm，其余各段水银柱的长度如图所示，大气压强为75 cmHg，气温为27 .如仅对A管加热要使两管内上部水银面相平，求A管应升温多少(U形管粗细均匀)解析：根据图示分析A、B两部分气体的状态加热前pBp03540 cmHg，VB20STB300 KpApB2060 cmHg，VA10STA300 K加热后由于两管内上部水银面相平，可得两部分气体的压强相等，即pApB，设此时水银槽内水银面与B气柱下端水银面的高度差为x，则pB75x，VB(352010x)S(45x)SpA75x，VA20S，TA？分别对A部分气体列状态方程， 对B部分气体根据玻意耳定律列方程，即pBVBpBVB，即4020S
10、(75x)(45x)S解式x2120x2 5750得x28 cm，将此结果代入，解得TA470 KT470300170 K答案：170 K9(2014课标全国)如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活
11、塞a上升当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，求氧气的压强解析：(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程设汽缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1；末态体积为V2，温度为T2，按题意，汽缸B的容积为，由题给数据和盖吕萨克定律有V1V0V0V2V0V0V0由式和题给数据得T2320 K(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是汽缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温过程设氧气初态体积为V1、压强为p1；末态体积为V2，压强为p2，由题给数据和玻意耳定律有V1V0，p1p0，V2V0p1V1p2V2由式得p2p0.答案：
12、(1)320 K(2)p010(2016全国乙卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p与气泡半径r之间的关系为p，其中0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升已知大气压强p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2.(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值解析：(1)当气泡在水下h10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为p1，则p1代入题给数据得p128 Pa(2)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，内外压强差为p2，其体积为V2，半径为r2.气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1p2V2由力学平衡条件有p1p0ghp1p2p0p2气泡体积V1和V2分别为V1rV2r联立式得3由式知，pip0(i1,2)故可略去式中的pi项，代入题给数据得1.3答案：(1)28 Pa(2)1.3
