2019届高考物理课时复习作业题5

课时作业32固体、液体和气体
时间：45分钟
一、单项选择题
1．液体的饱和汽压随温度的升高而增大()
A．其规律遵循查理定律
B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大
C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大
D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大
解析：当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大．综上可知，D正确，A、B、C错误．
答案：D
2．关于空气湿度，下列说法正确的是()
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较大
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
解析：当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人感觉就越干燥，A、B错误；空气的绝对湿
度用空气中所含水蒸气的压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，C正确，D错误．答案：C
3.
某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ
B．TⅢ>TⅡ>TⅠ
C．TⅡ>T1，TⅡ>TⅢ
D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
解析：气体分子运动的特点是，在某一温度下，气体分子速率都呈“中间多、两头少”的规律分布，即中等速率的分子数多，速率很大和很小的分子数少；当气体温度升高时，气体分子运动的平均速率变大，但中等速率的分子数减少，则图象中三条曲线所对应的温度关系是TⅢ>TⅡ>TⅠ，B正确．
答案：B
4．柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，燃料的化学能转化为气体的内能；高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能．燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否
节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”．关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是()
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关
D．以上说法均不正确
解析：气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒定律，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能．燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就得越低．综上可知，B正确，A、C、D错误．
答案：B
5．某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气→打气结束→突然拔掉气门芯放气→放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体的温度随时间变化的情况如图所示．由此可获取的信息是()
A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增加
B．从打气结束到拔掉气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢
减少
C．拔掉气门芯后由于气体冲出对外做功，其内能急剧减少
D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增加
解析：从开始打气到打气结束的过程是外界对气体做功的过程，A错误；从打气结束到拔掉气门芯前由于热传递气体温度下降，内能减少，B错误；拔掉气门芯后气体冲出对外界做功，气体内能急剧减少，C正确；放气后静置一段时间由于热传递气体温度上升，内能增加，D错误．
答案：C
二、多项选择题
6．关于一定量的气体，下列说法正确的是()
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
解析：气体分子之间的距离较大，因此气体的体积不是分子的体积之和，A正确；分子运动越剧烈，温度越高，B正确；分子的热运动与宏观运动无关，C错误；由热力学第一定律知，D错误；由盖—吕萨克定律知，E正确．
答案：ABE
7.
一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程()
A．气体的密度增大
B．外界对气体做功
C．气体从外界吸收了热量
D．气体分子的平均动能增大
解析：由图象可得：从状态A到状态B，该理想气体做等温变
化，而压强变大，由理想气体状态方程pV
T＝C知，气体的体积V减
小，由密度公式ρ＝m
V知，气体的密度增大，A正确；温度是分子平
均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，D错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变，而气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，该气体要放热，B正确，C错误．
答案：AB
8.
如图所示，在开口向下的竖直导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的气体，活塞与汽缸壁之间无摩擦，汽缸外温度不变，且不考虑汽缸内气体的分子势能，若在活塞下面悬挂一个小重物，则稳定后()
A．缸内气体的压强不变
B．缸内气体对外做功
C．缸内气体从外界吸收热量
D．缸内气体内能增大
解析：不挂小重物时，汽缸内气体压强p＝p0－m活塞g
S，若活塞下
挂一小重物，设小重物的质量为m，则p′＝p0－(m活塞＋m)g
S，即缸
内气体压强变小，A错误．
由于汽缸内的气体等温变化，故缸内气体内能不变，D错误；由pV
T＝C可知，缸内压强减小，体积增大，缸内气体对外做功，B正确；由ΔU＝W＋Q可知，缸内气体从外界吸收热量，C正确．答案：BC
三、非选择题
9．(2018·浙江自选模块)
如图所示，内壁光滑的圆柱形金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g.
(1)容器内气体压强为________；
(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h/2时气体温度为________；此过程中容器内气体________(填“吸热”或“放热”)，气体分子的平均速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)．解析：(1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关．活塞
对气体产生的压强为p′＝mg cosθ
S，则容器内气体的压强p＝p0＋p′
＝p0＋mg cosθ
S.
(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则V0
T0＝
V1
T1，
且V0＝2V1，解得T1＝T0 2.
在此等压变化过程中，气体温度降低，内能减少；气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一律ΔU＝W＋Q知气体放出热量，气体分子的平均速率减小．
答案：(1)p0＋mg cosθ
S(2)
T0
2放热减小
10.
在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9 J．图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：
(1)从状态A 到状态C 的过程，该气体对外界做的功W 1和其内能的增量ΔU 1；
(2)从状态A 到状态B 的过程，该气体内能的增量ΔU 2及其从外界吸收的热量Q 2.
解析：(1)从状态A 到状态C 的过程，气体发生等容变化
该气体对外界做的功W 1＝0
根据热力学第一定律有ΔU 1＝W 1＋Q 1
内能的增量ΔU 1＝Q 1＝9 J.
(2)从状态A 到状态B 的过程，体积减小，温度升高
该气体内能的增量ΔU 2＝ΔU 1＝9 J
根据热力学第一定律有ΔU 2＝W 2＋Q 2
从外界吸收的热量Q 2＝ΔU 2－W 2＝3 J.
答案：(1)0 9 J (2)9 J 3 J
11．一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内．汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0.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h 4
.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：设汽缸的横截面积为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
phS ＝(p ＋Δp )(h －14
h )S ① 解得Δp ＝13
p ② 外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ′，根据盖—吕
萨克定律，得(h－
1
4h)S
T0＝
h′S
T③
解得h′＝3T
4T0h④
据题意可得Δp＝mg S⑤
气体最后的体积为V＝Sh′⑥
联立②④⑤⑥式得V＝9mghT
4pT0.⑦
答案：9mghT 4pT0。