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课时作业32 固体、液体和气体
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(8×8′＝64′)
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A．有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体在物理性质上一定是各向异性的 C．晶体熔化时具有一定的熔点
D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
解析：外形是否规则可以用人工的方法进行处理，故选项A错误．因为晶体可分为单晶体和多晶体，而多晶体在物理性质上是各向同性的，故选项B错误．晶体在物理性质上的重要特征之一是有一定的熔点，故选项C正确．理论和实验都证明非晶体是不稳定的，在适当的条件下会变成晶体，故选项D正确．
答案：CD
2．下列固态物质属于晶体的是( ) A．雪花 C．玻璃
中的多晶体)，所以A、B、D选项均正确．
答案：ABD
B．黄金 D．食盐
解析：玻璃是非晶体，雪花、食盐是晶体，黄金是金属．各种金属材料是晶体(属晶体
图1
3．在水中浸入两支同样细的毛细管，一个是直的，另一个是弯的，如图1所示，水在直管中上升的高度比在弯管中上升的最高点还要高，那么弯管中的水将( )
A．会不断地流出 B．不会流出 C．不一定会流出 D．无法判断会不会流出
解析：因为水滴从弯管管口N处落下之前，弯管管口的水面在重力作用下要向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出，选项B正确．
答案：B 4.2011·福建卷如图2所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔
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图2
化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是( ) A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
解析：根据实际可知，晶体与非晶体的最大区别就是晶体有固定的熔点，即当晶体因温度升高而熔化时，在熔化过程中晶体的温度将保持不变，只有晶体全部熔化后其温度才继续上升，而非晶体没有这个特点，结合题目中的图象特点可知答案为B.
答案：B
5．关于液体的表面张力，下列说法正确的是( )
A．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0 B．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0 C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势
解析：由分子运动论可知，在液体与空气接触面附近的液体分子，液面上方的空气分子对它们的作用极其微弱，所以它们基本上只受到液体内部分子的作用，因而在液面处形成一个特殊的薄层，称为表面层．在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r＞r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势．
答案：D
图3
6．一定质量的理想气体状态变化过程如图3所示，第1种变化是从A到B，第2种变化是从A到C，比较两种变化过程，则( )
A．A到C过程气体吸收热量较多 B．A到B过程气体吸收热量较多 C．两个过程气体吸收热量一样 D．两个过程气体内能增加相同 解析：
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图4
在p—T图中，等容线是过原点的倾斜直线，如图4所示，可知VC>VA>VB，故从A→C，气体对外做功多，由TB＝TC可知两过程内能增量相同，根据ΔU＝W＋Q可知，从A→C，气体吸收热量多，选项A、D正确，而B、C错误．
答案：AD
图5
7．用图5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，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 解析：由
pV＝C(常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管(A)T水银面要比左管(B)水银面高，故选项A正确；同理可知选项D正确．
答案：AD
图6
8．如图6所示，弯成90°的均匀细玻璃管，上端封闭有部分理想气体，有开口的一端呈水平状态．管内水银柱l1＝l2＝10 cm，静止时弯管内Q点压强为p1，当此管向右做匀加速运动时，Q点压强为p2，设当时大气压强为p0.则( )
A．p1＝p2＝p0 B．p1
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答案：C
二、计算题(3×12′＝36′)
图7
9．(2011·课标全国卷)如图7，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1＝66 cm的水银柱，中间封有长l2＝6.6 cm的空气柱，上部有长l3＝44 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p0＝76 cmHg.如果使玻璃管绕底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．
解析：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为
p1＝p0＋ρgl3①
式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则
p2＝ρgl1，p2＋ρgx＝p0②
式中p2为管内空气柱的压强．由玻意耳定律得
p1(Sl2)＝p2(Sh)③
式中h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积．由①②③式和题给条件得h＝12 cm④
从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则
p3＝p0＋ρgx⑤
由玻意耳定律得
p1(Sl2)＝p3(Sh′)⑥
式中h′是此时空气柱的长度．由①②③⑤⑥式得
h′≈9.2 cm
答案：12 cm 9.2 cm
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4
图8
10．一只容器的体积为V0，封在容器中的气体的压强为p0，现用活塞式抽气机对容器抽气，活塞筒的有效抽气容积为V，其工作示意图如图8所示，K1，K2为工作阀门，求抽气机抽n次后容器里气体的压强(设温度不变)．
解析：抽气容器中的空气等温膨胀，体积由V0变成V，压强逐渐减小，根据玻意耳定律 第一次抽：p0V0＝p1(V0＋V) p1＝第二次抽：p1V0＝p2(V0＋V) p2＝推理可知，第n次抽气后pn＝?答案：pn＝?
?V0?p0 ?V0＋V??V0?2p ?V0＋V?0
V0?np
?V0＋V?0
V0?np
?V0＋V?0
11．(2010·山东高考)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.
图9
(1)求此时气体的压强．
(2)保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．
解析：(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得
p0p1
＝① T0T1
7
代入数据得p1＝p0.②
6
(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0
＝p0V③
7
联立②③式得V＝V0④
6
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k， 由题意得k＝⑤ 6
联立④⑤式得k＝⑥
7
吸热．因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．
76
答案：(1)p0 (2) 吸热 原因见解析
67
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5
V0
V
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