内容正文:
[A级 练对点·固本]
对点练1 固体、液体的性质 气体分子动理论
1.(多选)(2025·四川绵阳模拟)下列说法正确的是( )
A.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
B.给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管,从而减少土壤内部的水分蒸发
C.布朗运动是指液体分子的无规则运动
D.理想气体温度升高,所有分子的动能都增大
解析:选AB A.所有晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A正确;
B.给庄稼松土时,破坏了土壤中的毛细管,土壤内的水分不会快速通过毛细管上升道到土壤表面,可防止水分蒸发,故B正确;
C.布朗运动是微粒的无规则运动,并不是液体分子的无规则运动,故C错误;
D.温度是分子平均动能变化的标志,温度升高,分子平均动能增大,并非所有分子的动能都增大,个别分子动能可能减小或不变,故D错误.
2.(多选)(2025·长春期末)将玻璃管和塑料管分别插入水中,管中液面如图所示,下列说法正确的是( )
A.形成左边液面的原因是水分子之间的斥力
B.左边管为玻璃管
C.形成右边液面的原因是材料分子间的引力
D.右边液面是不浸润现象
解析:选BD BD.根据液面的形状可以判断左边管子是浸润的,右边管子是不浸润的,所以左边管子为玻璃管,故BD正确;
A.浸润是由于玻璃分子对外层水分子的吸引力大于内层水分子的吸引力,液面为凹形,故A错误;
C.不浸润是由于玻璃分子对外层水分子的吸引力小于内层水分子的吸引力,液面为凸形,故C错误.
故选BD.
对点练2 气体压强的计算
3.(多选)若已知大气压强为p0,图中各装置均处于静止状态,液体密度均为ρ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.甲图中密闭气体的压强大小是p0-ρgh
B.乙图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh
C.丙图中密闭气体的压强大小是p0-ρgh
D.丁图中密闭气体的压强大小是p0+ρgh1
解析:选AD A.甲图中根据受力平衡可得
p甲S+ρgh=p0S
可得甲图中密闭气体的压强大小为
p甲=p0-ρgh
故A正确;
B.乙图中根据受力平衡可得
p乙S+ρgh=p0S
可得乙图中密闭气体的压强大小为
p乙=p0-ρgh
故B错误;
C.丙图中根据受力平衡可得
p丙S+ρgh sin 60°=p0S
可得丙图中密闭气体的压强大小为
p丙=p0-ρgh sin 60°
故C错误;
D.丁图中,以A液面为对象,根据受力平衡可得
p丁S=p0S+ρgh1S
可得丁图中密闭气体的压强大小为
p丁=p0+ρgh1
故D正确.
故选AD.
对点练3 气体实验定律和理想气体状态方程
4.如图所示,一足够长薄壁导热气缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上,气缸的横截面积为S,不计厚度的活塞与气缸之间无摩擦,活塞和气缸之间封闭一定质量的理想气体,大气压强为p0,环境温度不变。活塞稳定时距气缸底部的距离为l,在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶,往小桶中缓慢加细沙,当所加细沙质量为m时,活塞距气缸底部的距离为2l,下列说法正确的是( )
A.外界对气体做正功
B.气体放出热量
C.活塞的质量-m
D.活塞的质量-2m
解析:选D AB.根据题意可知,气体体积变大,气体对外界做功,则外界对气体做负功,又气缸导热,温度不变,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,故AB错误;
CD.设活塞质量为m0,不加细沙时,对活塞受力分析,可得p0S=m0g+p1S
加细沙后,对活塞和细沙整体受力分析,可得
p0S=(m0+m)g+p2S
根据玻意耳定律
p1lS=p2·2lS
解得
m0=-2m
故D正确,C错误.
故选D.
对点练4 气体状态变化的图像问题
5.(多选)0.3 mol的某种气体的压强和温度的关系图像(p-t图像)如图所示.p0表示1个标准大气压,标准状态(0 ℃,1个标准大气压)下气体的摩尔体积为22.4 mol·L-1.下列说法正确的是( )
A.状态A时气体的体积为6.72 L
B.状态B时气体的体积为8.4 L
C.状态B时气体的体积为1.2 L
D.状态A时气体的体积为7.72 L
解析:选AB AD.此气体在0 ℃时,压强为标准大气压,所以此时它的体积应为
V0=22.4×0.3 L=6.72 L
由题中图线可知,从压强为p0到A状态,气体做等容变化,A状态时气体的体积为6.72 L,故A正确,D错误;
BC.A状态时气体温度为
TA=273+127 K=400 K
B状态时气体温度为
TB=273+227 K=500 K
从A状态到B状态为等压变化,根据盖吕萨克定律得=
解得VB=8.4 L
故B正确,C错误.
故选AB.
6.(多选)(2025·陕西宝鸡期末)如图所示为一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法中正确的是( )
A.T1<T2
B.T1>T2
C.一定质量的理想气体,在不同温度下的等温线是不同的
D.一定质量的理想气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
解析:选ACD AB.根据理想气体状态方程
=C
pV乘积越大,温度越高,则
T1<T2
故A正确;B错误;
CD.根据理想气体状态方程
=C
可得p=
一定质量的理想气体,温度不同,系数CT不同,则等温线不同;在发生等温变化时,其压强与体积成反比.故CD正确.
故选ACD.
[B级 练综合·提分]
7.(2025·贵州遵义模拟)如图所示的玻璃管粗细均匀,右侧的玻璃管封闭、左侧开口端竖直向上,现在玻璃管中注入一定量的水银,平衡时右侧封闭气柱的长度为L1=15 cm,左侧液面比右侧液面低h=5 cm,已知外界大气压强p0=75 cmHg,外界温度不变,求:
(1)右侧封闭气体的压强;
(2)要使两侧水银面等高,要从左侧管口注入多长的水银柱.
解析:(1)令右侧封闭气体的压强为p1,则有
p0=p1+h cmHg
解得p1=70 cmHg
(2)若两侧水银面等高,则气体压强与大气压强相等,根据玻意耳定律有
p1L1S=p0L2S
解得L2=14 cm
令注入水银柱长度为L3,则有
L3=h+2
解得L3=7 cm
答案:(1)70 cmHg (2)7 cm
8.如图1,一内壁光滑的细薄玻璃管放在倾角为θ的粗糙斜面上,当总质量为m的玻璃管与管内水银从静止开始一起沿斜面加速下滑时,管内空气柱的长度为L1.已知玻璃管的横截面积为S,管外壁与斜面的动摩擦因数μ,管内水银质量为m0,大气压强为P0,重力加速度g,不计封闭气体的重力.求
(1)玻璃管与水银沿斜面下滑的加速度a的大小;
(2)如图2,若将玻璃管竖直静止放置,此时被封闭的空气柱长度L2为多大.
解析:(1)以水银柱和玻璃管为研究对象,根据牛顿第二定律
mg sin θ-μmg cos θ=ma
整理得a=g sin θ-μg cos θ
(2)在斜面上,以水银柱为研究对象,设封闭的气体压强为p1,根据牛顿第二定律得
p0S+m0g sin θ-p1S=m0a
解得p1=p0+
竖直放置时,封闭的气体压强为p2,则管内气体压强为
p2=p0+
由玻意耳定律有
p1L1S=p2L2S
解得L2=
或L2=
答案:(1)g sin θ-μg cos θ
(2)或
[C级 练加强·培优]
9.(2024·山东高考)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示.长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横截面积S2=90.0 cm2,高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B.汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体.已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2,大气压p0=1.0×105Pa.整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度.
(1)求x;
(2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V.
解析:(1)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程,气体发生等温变化,所以有
p1(H-x)S1=p2HS1
又因为p1=p0
p2+ρgh=p0
代入数据联立解得x=2 cm
(2)当外界气体进入后,以所有气体为研究对象有
p0V+p2HS1=p3
又因为p3+ρg·=p0
代入数据联立解得
V=8.92×10-4m3
答案:(1)x=2 cm (2)V=8.92×10-4 m3
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