1、新人教版高三物理选修 3-3固体 液体和气体专项练习（带解析） 选择题 一位质量为 60 kg的同学为了表演 “轻功 ”，他用打气筒给 4只相同的气球充以相等质量的空气 (可视为理想气体 )，然后将这 4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示 . (1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是 ( ) A.大于大气压强 B.是由于气体重力而产生的 C.是由于气体分子之间的斥力而产生的 D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的 (2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变 .下列说法正确的是 ( ) A.球内气体体积变大 B.球内气
2、体体积变小 C.球内气体内能变大 D.球内气体内能不变 (3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧的表面贴上间距为 2.0 cm的方格纸 .表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的 “印迹 ”，如图所示 .若表演时大气压强为 1.013105 Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为 _ Pa.(取 4位有效数字 )答案： (1)A、 D (2)B、 D (3)1.053105 （ 09 全国卷 14）下列说法正确的是 （ ） A气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在
3、器壁上的平均冲量 C气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小 D单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 答案： A （ 09 全国卷 16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热 。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比 （ ） A右边气体温度升高，左边气体温度不变 B左右两边气体温度都升高 C左边气体压强增大 D右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 答案： BC （ 09 上海物理 9）如图为竖直
4、放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成 A、 B两部分，初始温度相同。使 A、 B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 DVA、 DVB，压强变化量为 DpA、 DpB，对液面压力的变化量为DFA、 DFB，则 （ ） A水银柱向上移动了一段距离 B DVA DVB C DpA DpB D DFA DFB 答案： AC 液体表面张力产生的原因是 ( ) A液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力 B液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力 C液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力 D液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力 答案： C 关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是 ( ) A
5、不具有规则几何形状的物体一定不是晶体 B晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性 C若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体 D晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度 答案： BD 某校开展探究性课外活动，一同学用如图 1所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系该同学选用导热良好的气缸将其开口向下，内有理想气体，并将气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 ( ) A外界对气体做功，内能增大 B外界 对气体做功，温度
6、计示数不变 C气体体积减小，温度计示数减小 D外界对气体做功，温度计示数增加 答案： B 如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体 (不考虑分子势能 )将一个热敏电阻 (电阻值随温度升高而减小 )置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能下列说法正确的是 ( ) A若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小 B若推动活塞使气缸内气体体积减小，则气缸内气体内能减小 C若推动活塞使气缸内气体体积减小，则气缸内气体压强减小 D若推动活塞使气缸内气体体积减小，则欧姆表读数将变小 答案： AD 用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律 A、 B管下端由软管相连
7、，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时 A、 B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变 ( ) A将烧瓶浸入热水中时，应将 A管向上移动 B将烧瓶浸入热水中时，应将 A管向下移动 C将烧瓶浸入冰水中时，应将 A管向上移动 D将烧瓶浸入冰水中时，应将 A管向下移动 答案： AD 一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为 p0、 V0、T0，在另一状态下的压强、体积和温度分别为 p1、 V1、 T1，则下列关系错误的是 ( ) A若 p0 p1， V0 2V1，则 T0 T1 B若 p0 p1， V0 V1，则 T0 2T1 C若 p0 2p1， V0 2
8、V1，则 T0 2T1 D若 p0 2p1， V0 V1，则 T0 2T1 答案： ABC 如图所示，一定质量的理想气体从状态 A变化到状态 B，再由状态 B变化到状态 C，最后变化到状态 A的过程中，下列说法正确的是 ( ) A从状态 A变化到状态 B的过程中，气体膨胀对外做功，放出热量 B从状态 B变化到状态 C的过程中，气体体积不变，压强减小，放出热量 C从状态 C变化到状态 A的过程中，气体压强不变，体积减小，放出热量 D若状态 A的温度为 300 K，则状态 B的温度为 600 K 答案： BC (1)外力对气体做功 100 J，气体向外放热 20 J，在这个过程中气体的内能_(填
9、“增加 ”或 “减少 ”)，其改变量是 _ J. (2)晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于 _ A破坏空间点阵结构，增加分子动能，不改变体积 B破坏空间点阵结构，增加分子势能，改变体积 C重新排列空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能和改变体积 D重新排列空间点阵结构，但不增加分子势能和动能，也不改变体积 答案： (1)增加 80 (2)B (1)关于下列实验事实，说法正确的是 _ A随着低温技术的发展，物体的温度可以降到 0 K B由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 C吸收了热量的物体，其温度可以降低 D分子间引力和斥力可以单独存在 (2)在如图 2-28所
10、示的气缸中封闭着一定质量的常温理想气体，一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞 相连接，重物和活塞均处于平衡状态如果将缸内气体的摄氏温度降低一半，则缸内气体的体积 _ A仍不变 B为原来的一半 C小于原来的一半 D大于原来的一半 答案： (1)C (2)D (2010 海南物理 17)(1)下列说法正确的是（ ） A当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小 B玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体 C单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 D当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部 (E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体
11、的分子数和气体温度有关 答案： ADE (2010 上海物理 17)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的 、 、 四个过程，其中 的延长线通过原点， 垂直于 且与水平轴平行，与 平行，则气体体积在 A 过程中不断增加 B 过程中保持不变 C 过程中不断增加 D 过程中保持不变 答案： AB （ 2011 福建理综 T28（ 1）如图所示，曲线 、 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间 ，纵轴表示温度 。从图中可以确定的是 _。（填选项前的字母） A晶体和非晶体均存在固定的熔点 B曲线 的 段表示固液共存状态 C曲线 的 段、曲线 的 段均表示固态 D曲线 的 段、曲线
12、 的 段均表示液态 答案：选 B. （ 2011 上海高考物理 T4）如图，一定量的理想气体从状态 a沿直线变化到状态 b，在此过程中，其压强（ ） A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小 答案：选 A. （ 2011 新课标全国卷 T33（ 1）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是 _。（选对一个给 3分，选对两个给 4分，选对 3个给 6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B 若气体的内能不变，其状态也一定不变 C 若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大 D 气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有
13、关 E当气体温度升高时，气体的内能一定增大 答案：选 A、 D、 E。 ( 2010 全国卷 16)如图，一绝热容器被隔板 K 隔开 a 、 b两部分。已知 a内有一定量的稀薄气体， b内为真空，抽开隔板 K 后 a内气体进入 b，最终达到平衡状态。在此过程中 A气体对外界做功，内能减少 B气体不做功，内能不变 C气体压强变小，温度降低 D气体压强变小，温度不变 答案： BD (2010 江苏物理 12(A)（ 1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积 V关系的是 。 （ 2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不
14、变，外界做了 24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5KJ的热量。在上 述两个过程中，空气的内能共减小 KJ,空气 （选填 “吸收 ”或 “放出 ”） （ 3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 1.3kg/ 和 2.1kg/ ，空气的摩尔质量为 0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数 =6.02 。若潜水员呼吸一次吸入 2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字） 答案：（ 1） B（ 2） 5；放出； 29 （ 3）设空气的摩尔质量为 M，在海底和岸上的密度分别为 和 ，一次吸入
15、空气的体积为 V，则有 ，代入数据得 (2010 上海物理 10)如图，玻 璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 ，管内外水银面高度差为 ，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则 A 均变大 B 均变小 C 变大 变小 D 变小 变大 答案： D (2010 福建 28)（ 1） 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标 表示分子速率，纵坐标 表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 。（填选项前的字母） （ 2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）
16、容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力 F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体 。（填选项前的字母） A温度升高，压强增大，内能减少 B温度降低，压强增大，内能减少 C温度升高，压强增大，内能增加 D温度降低，压强减小，内能增加 答案：（ 1） D （ 2） C 填空题 (2010 上海物理 22)如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为 2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为 _pa（大气压强取 1.01* ， g取 ）。若从初温 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由 0.
17、5m缓慢变为 0.51m，则此时气体的温度为_ 。 答案： t2=33 计算题 （ 09 海南物理 14）（ 12分）（ I）（ 4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣 2分，最低得分为 0分） A气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和； B气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变； C功可以 全部转化为热，但热量不能全部转化为功； D热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体； （ E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小； （ F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平
18、均碰撞次数随着温度降低而增加。 （ II）（ 8分）一气象探测气球，在充有压强为 1 00atm（即 76 0cmHg）、温度为 27 0 的氦气时，体积为 3 50m3。在上升至海拔 6 50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压 36 0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为 -48 0 。求： （ 1）氦气在停止加热前的体积； （ 2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。 答案：（ 1） ADEF （ 4分，选对一个给 1分，每选错一个扣 2分，最低得分为 0分）（ II）（ 1） （ 2） 一定质量的
19、理想气体由状态 A变为状态 D，其有关数据如图甲所示，若状态 D的压强是 2104 Pa. (1)求状态 A的压强 . (2)请在乙图中画出该状态变化过程的 p-T图象，并分别标出 A、 B、 C、 D各个状态，不要求写出计算过程 . 答案： (1) (2) 如右图，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 、压强为 的理想气体 和 分别为大气的压强和温度已知：气体内能 U与温度 T的关系为 ， 为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求 ()气缸内气体与大气达到平衡时的体积 ： (ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量 Q . 答案
20、： () ； () （ 2011 上海高考物理 T30）如图，绝热气缸 A与导热气缸 B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为 、温度均为 。缓慢加热 A中气体，停止加热达到稳定后， A中气体压强为原来的 1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸 A中气体的体积 和温度 。 答案： （ 2011 新课标理综全国卷 T33（ 2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长 l1=66cm的水银柱，中间封有长 l2=6.6cm的空气柱，上部有长 l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmH
21、g。如果使玻 璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。 答案： cm 9.2 cm （ 2011 海南物理 T17）（ 1）关于空气湿度，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。选对 1个给 2分，选对 2个给 4分；选错 1个扣 2分，最低得 0分）。 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小 C空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 D空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 （ 2）（ 8 分）如图，容积为
22、的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为 。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为 h。已知水银的密度为 ，大气压强为 ，重力加速度为 g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强 P1。 答案：（ 1） BC（ 2） （ 09 宁夏物理 34）（ 1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态 a，然后经过过程 ab到达状态 b或进过过程 ac到状态 c， b、 c状态温度相同，如 V-T
23、图所示。设气体在状态 b和状态 c的压强分别为 Pb、和PC，在过程 ab和 ac中吸收的热量分别为 Qab和 Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分） （ ） A. Pb Pc， QabQac B. Pb Pc， QabQac D. Pb Pc， QabQac (2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截 面均为 S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞 A、 B 下方封有氮气， B 上方封有氢气。大气的压强 p0，温度为 T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为 0.1 p0。系
24、统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时 A上升了一定的高度。用外力将 A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为 0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求 （ i）第二次平衡时氮气的体积； （ ii）水的温度。 答案：（ i） （ ii） （ 09 上海物理 21）（ 12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管 A、 B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为 39cm，中管内水银面与管口 A之间气体柱长为 40cm。先将口 B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2cm，求： （ 1）
25、稳定后右管内的气体压强 p； （ 2）左管 A端插入水银槽的深度 h。（大气压强 p0 76cmHg） 答案：（ 1） p 78cmHg（ 2） 7cm 如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截 面积为 40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体 A封闭在汽缸内在汽缸内距缸底 60 cm处设有 a、 b两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在 a、 b上，缸内气体的压强为 p0(p0 1.0105 Pa为大气压强 )，温度为 300 K现缓慢加热汽缸内气体，当温度为 330 K 时，活塞恰好离开 a、 b；当温度为 360 K 时，活塞上升了 4 cm.g取 10 m/s2求： (1)活塞的质量； (2)物体 A的体积 答案： (1)4 kg (2)640 cm3
