課時(shí)作業(yè)32固體、液體和氣體時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大()A．其規(guī)律遵循查理定律B．是因?yàn)轱柡推馁|(zhì)量隨溫度的升高而增大C．是因?yàn)轱柡推捏w積隨溫度的升高而增大D．是因?yàn)轱柡推芏群驼羝肿拥钠骄俾识茧S溫度的升高而增大解析：當(dāng)溫度升高時(shí)，蒸汽分子的平均動(dòng)能增大，導(dǎo)致飽和汽壓增大；同時(shí)，液體中平均動(dòng)能大的分子數(shù)增多，從液面飛出的分子數(shù)將增多，在體積不變時(shí)，將使飽和汽的密度增大，也會(huì)導(dǎo)致飽和汽壓增大．綜上可知，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D2．關(guān)于空氣濕度，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大B．當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較大C．空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比解析：當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較大，當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較小，這是因?yàn)闊o(wú)論空氣的絕對(duì)濕度多大，只要比飽和汽壓小得越多，液體就越容易蒸發(fā)，這時(shí)人身上分泌的液體越容易蒸發(fā)，人感覺(jué)就越干燥，A、B錯(cuò)誤；空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示，空氣的相對(duì)濕度定義為空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)與相同溫度時(shí)水的飽和汽壓之比，C正確，D錯(cuò)誤．答案：C3.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)Ⅰ、TⅡ、TⅢ，則()A．TⅠ>TⅡ>TⅢB．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>T1，TⅡ>TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是，在某一溫度下，氣體分子速率都呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，即中等速率的分子數(shù)多，速率很大和很小的分子數(shù)少；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率變大，但中等速率的分子數(shù)減少，則圖象中三條曲線所對(duì)應(yīng)的溫度關(guān)系是TⅢ>TⅡ>TⅠ，B正確．答案：B4．柴油機(jī)使柴油燃料在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能；高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功，氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能．燃燒相同的燃料，輸出的機(jī)械能越多，表明柴油機(jī)越節(jié)能．是否節(jié)能是衡量機(jī)器性能好壞的重要指標(biāo)．有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師傅，不用任何儀器，只要將手伸到柴油機(jī)排氣管附近，去感知一下尾氣的溫度，就能夠判斷出這臺(tái)柴油機(jī)是否節(jié)能，真是“行家伸伸手，就知有沒(méi)有”．關(guān)于尾氣的溫度跟柴油機(jī)是否節(jié)能之間的關(guān)系，你認(rèn)為正確的是()A．尾氣的溫度越高，柴油機(jī)越節(jié)能B．尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C．尾氣的溫度高低與柴油機(jī)是否節(jié)能無(wú)關(guān)D．以上說(shuō)法均不正確解析：氣體的內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能，柴油機(jī)使柴油燃料在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，是一個(gè)高溫?zé)嵩?；而柴油機(jī)排氣管排出的尾氣是一個(gè)低溫?zé)嵩矗鶕?jù)能量守恒定律，這兩個(gè)熱源之間的能量差就是轉(zhuǎn)換的機(jī)械能．燃燒相同的燃料，要想輸出的機(jī)械能越多，尾氣的溫度就得越低．綜上可知，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B5．某學(xué)生利用自行車(chē)內(nèi)胎、打氣筒、溫度傳感器以及計(jì)算機(jī)等裝置研究自行車(chē)內(nèi)胎打氣→打氣結(jié)束→突然拔掉氣門(mén)芯放氣→放氣后靜置一段時(shí)間的整個(gè)過(guò)程中內(nèi)能的變化情況，車(chē)胎內(nèi)氣體的溫度隨時(shí)間變化的情況如圖所示．由此可獲取的信息是()A．從開(kāi)始打氣到打氣結(jié)束的過(guò)程中由于氣體對(duì)外做功，內(nèi)能迅速增加B．從打氣結(jié)束到拔掉氣門(mén)芯前由于氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能緩慢減少C．拔掉氣門(mén)芯后由于氣體沖出對(duì)外做功，其內(nèi)能急劇減少D．放氣后靜置一段時(shí)間由于再次對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加解析：從開(kāi)始打氣到打氣結(jié)束的過(guò)程是外界對(duì)氣體做功的過(guò)程，A錯(cuò)誤；從打氣結(jié)束到拔掉氣門(mén)芯前由于熱傳遞氣體溫度下降，內(nèi)能減少，B錯(cuò)誤；拔掉氣門(mén)芯后氣體沖出對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能急劇減少，C正確；放氣后靜置一段時(shí)間由于熱傳遞氣體溫度上升，內(nèi)能增加，D錯(cuò)誤．答案：C二、多項(xiàng)選擇題6．關(guān)于一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高解析：氣體分子之間的距離較大，因此氣體的體積不是分子的體積之和，A正確；分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，溫度越高，B正確；分子的熱運(yùn)動(dòng)與宏觀運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律知，D錯(cuò)誤；由蓋—呂薩克定律知，E正確．答案：ABE7.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體的壓強(qiáng)隨熱力學(xué)溫度的變化如圖所示，則此過(guò)程()A．氣體的密度增大B．外界對(duì)氣體做功C．氣體從外界吸收了熱量D．氣體分子的平均動(dòng)能增大解析：由圖象可得：從狀態(tài)A到狀態(tài)B，該理想氣體做等溫變化，而壓強(qiáng)變大，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C知，氣體的體積V減小，由密度公式ρ＝eq\f(m,V)知，氣體的密度增大，A正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，內(nèi)能不變，而氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，該氣體要放熱，B正確，C錯(cuò)誤．答案：AB8.如圖所示，在開(kāi)口向下的豎直導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，用活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸壁之間無(wú)摩擦，汽缸外溫度不變，且不考慮汽缸內(nèi)氣體的分子勢(shì)能，若在活塞下面懸掛一個(gè)小重物，則穩(wěn)定后()A．缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變B．缸內(nèi)氣體對(duì)外做功C．缸內(nèi)氣體從外界吸收熱量D．缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大解析：不掛小重物時(shí)，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p＝p0－eq\f(m活塞g,S)，若活塞下掛一小重物，設(shè)小重物的質(zhì)量為m，則p′＝p0－eq\f(m活塞＋mg,S)，即缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，A錯(cuò)誤．由于汽缸內(nèi)的氣體等溫變化，故缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變，D錯(cuò)誤；由eq\f(pV,T)＝C可知，缸內(nèi)壓強(qiáng)減小，體積增大，缸內(nèi)氣體對(duì)外做功，B正確；由ΔU＝W＋Q可知，缸內(nèi)氣體從外界吸收熱量，C正確．答案：BC三、非選擇題9．(2016·浙江自選模塊)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形金屬容器內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m、面積為S的活塞．容器固定放置在傾角為θ的斜面上．一定量的氣體被密封在容器內(nèi)，溫度為T(mén)0，活塞底面與容器底面平行，距離為h.已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.(1)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為_(kāi)_______；(2)由于環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移h/2時(shí)氣體溫度為_(kāi)_______；此過(guò)程中容器內(nèi)氣體________(填“吸熱”或“放熱”)，氣體分子的平均速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)．解析：(1)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓和活塞的重力有關(guān)．活塞對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p′＝eq\f(mgcosθ,S)，則容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋p′＝p0＋eq\f(mgcosθ,S).(2)環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移，可認(rèn)為是等壓變化，則eq\f(V0,T0)＝eq\f(V1,T1)，且V0＝2V1，解得T1＝eq\f(T0,2).在此等壓變化過(guò)程中，氣體溫度降低，內(nèi)能減少；氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一律ΔU＝W＋Q知?dú)怏w放出熱量，氣體分子的平均速率減?。鸢福?1)p0＋eq\f(mgcosθ,S)(2)eq\f(T0,2)放熱減小10.在如圖所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過(guò)程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對(duì)該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9J．圖線AC的反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢(shì)能為零．求：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程，該氣體對(duì)外界做的功W1和其內(nèi)能的增量ΔU1；(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2及其從外界吸收的熱量Q2.解析：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程，氣體發(fā)生等容變化該氣體對(duì)外界做的功W1＝0根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU1＝W1＋Q1內(nèi)能的增量ΔU1＝Q1＝9J.(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程，體積減小，溫度升高該氣體內(nèi)能的增量ΔU2＝ΔU1＝9J根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU2＝W2＋Q2從外界吸收的熱量Q2＝ΔU2－W2＝3J.答案：(1)09J(2)9J3J11．一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)．汽缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，活塞下表面相對(duì)于汽缸底部的高度為h，外界的溫度為T(mén)0.現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時(shí)，活塞下降了eq\f(h,4).若此后外界的溫度變?yōu)門(mén)，求重新達(dá)到平衡后氣體的體積．已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g.解析：設(shè)汽缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Δp，由玻意耳定律得phS＝(p＋Δp)(h－eq\f(1,4)h)S①解得Δp＝eq\f(1,3)p②外界的溫度變?yōu)門(mén)后，設(shè)活塞距底面的高度為h′，根據(jù)蓋—呂薩克定律，得eq\f(h－\f(1,4)hS,T0)＝eq\f(h′S,T)③解得h′＝eq\f(3T,4T0)h④據(jù)題意可得Δp＝eq\f(mg,S)⑤氣體最后的體積為V＝Sh