第2章 气体固体和液体复习与提高-高二物理课后习题精准解析（新教材人教版选择性必修第三册）

人教版新教科书 选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体 复习与提高 （原卷版） A组 1. 在完全失重的情况下气体对器壁是否还有压强？为什么？请设计实验验证你的猜想。 2. 如图2-1，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为50 cm，当空气柱被压缩到48 cm 时压力传感器使洗衣机停止进水， 此时洗衣缸内水位有多高？大气压取 105 Pa，g 取 10 m/s2。 3. 今有一质量为m 的汽缸，用活塞封着一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为（如图2-2 甲所示），现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。 求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。 4. 一定质量的理想气体由状态A 经状态 B 变为状态C，其中A → B 过程为等压变化，B →C过程为等容变化。已知状态 A 的体积 VA 为 0.3 m3， 状态 A 的温度 TA 与状态 C 的温度 TC 相同，都为300 K，状态 B 的温度 TB 为400 K。 （1）求气体在状态 B 时的体积。 （2） 说明 B→ C过程压强变化的微观原因。 5. 有一教室，上午 8 时温度为 17 ℃，下午 2 时的温度为27 ℃，假定大气压强无变化，则下午2 时与上午8 时教室内的空气质量的比值为多大？ 6. 在一次科学晚会上，胡老师表演了一 个“马德堡半球实验”。他先取出两个在碗底各焊接了铁钩的不锈钢碗，在一个碗里烧了一些纸，然后迅速把另一个碗扣上，再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开 （图2-3）。当两边的人各增加到5人时，才把碗拉开。已知碗口的直径为20 cm，环境温度为 15 ℃，实验过程中碗不变形，也不漏气，设每人平均用力为200 N。请你估算一下，两个不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度是多少？ 7. 如图2-4 所示，一定质量的理想气体从状态A 开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B 和C。已知状态 A 的温度 TA 为300 K， 求状态 C 的温度。 8. 菜农在一种蔬菜完全收割之后往往会将地翻松，在适合的时节再种植新的蔬菜。据菜农说，翻松的土层可以防止土壤中的水分散失， 这是什么道理？ B组 1.有人设计了一种测温装置，其结构如图 2-5 所示。玻璃泡A 内封有一定量气体，与A 相连的B 管插在水银槽中，管内水银面的高度 x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B 管上的刻度直接读出。设 B 管的体积与 A 泡的体积相比可略去不计。 （1）在标准大气压下对B 管进行温度刻度 （标准大气压相当于 76 cm 高的水银柱所产生的压强）。当温度t1 为 27 ℃时，管内水银面高度为 16 cm，此高度即为27 ℃的刻度线。问t 为 -3 ℃的刻度线在 x 为多少厘米处？ （2）如果对以上B 管标注27 ℃刻度线时，环境真实压强比标准大气压小（例如在高山上实验），但实验者当 成了标准大气压来设计。若此温度计显示为“-3 ℃ ”， 则显示温度比实际温度高还是低？为什么？认为环境大气压没有随温度变化。 2. 超市中有一种“强力吸盘挂钩”如图 2-6 所示。图 2-7 是它的工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图2-7 甲），吸盘中的空气被挤出一部分。然后要把锁扣扳下 （图2-7 乙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力， 致使盘盖以很大的压力压住吸盘。为什么锁扣扳下后，盘盖对吸盘会产生很大的压力？ 3. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用图 2-8 所示的装置测量。 操作步骤和实验数据如下。 a. 打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使左侧水银面到达刻度 n 的位置 ； b. 关闭K，向上举D，使左侧水银面达到刻度m 的位置。这时测得两管水银面高度差为 19.0 cm ； c. 打开K，把被测固体放入C中，上下移动 D，使左侧水银面重新到达位置n，然后关闭 K ； d. 向上D，使左侧水银面重新到达刻度 m 处，这时测得两管水银面高度差为 20.6 cm。 已知容器C和管A 的总体积为1 000 cm3， 求被测固体的体积。 4. 汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低容易造成安全隐患。已知某型号轮胎能在-40 〜100 ℃ 温度下正常工作，为使轮胎在此温度