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1、固体、液体与气体跟踪演练强化提升【课堂达标检测】1.如图所示,曲线M、N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T0B.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】选B。只有晶体存在固定的熔点T0,曲线M的bc段表示固液共存状态,曲线M的ab段表示固态,曲线N的ef段不表示固态,曲线N的fg段不表示液态,选项B正确,A、C、D错误。2.如图所示,竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭,b端开口,水银将两段空气封闭在管内,管内各液面
2、间高度差为h1、h2、h3且h1=h2=h3;K1、K2为两个阀门,K2位置与b管水银面等高,打开阀门后可与外界大气相通。打开K1或K2,下列判断正确的是()导学号42722280A.打开K1,h1、h2和h3均变为零B.打开K1,h1增大,h2和h3均变为零C.打开K2,h1、h2和h3均变为零D.打开K2,h1、h2、h3的长度保持不变【解析】选D。设h1=h2=h3=h,由题图可知,中间封闭气体的压强p=p0-h2=p0-hp0,左边气体压强pa=p-h3=p-h=p0-2hp0;打开K1,中间部分气体压强等于大气压强p0,则h2和h3均变为零,左边气体压强变大,气体体积减小,h3增大,
3、故A、B错误;打开K2,各部分气体压强均不变,则h1、h2、h3均不变,故C错误,D正确。3.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃瓶A内封有一定量气体,与管A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。(1)B管刻度线是在1个标准大气压下制作的(1个标准大气压相当于76cm水银柱的压强)。已知当温度t=27时的刻度线在x=16cm处,问t=0的刻度线在x为多少厘米处?(2)若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27,问此时实际温度为多少?【解析】
4、(1)气体的状态参量:p1=76cmHg-16cmHg=60cmHg,T1=(273+27)K=300K,T2=(273+0)K=273K,气体发生等容变化,由查理定律可得:=,即:=,解得:p2=54.6cmHg,则x=76cm-54.6cm=21.4cm。(2)此时A泡内气体压强为:p3=75cmHg-16cmHg=59cmHg,气体发生等容变化,由查理定律:=,即:=,解得:T3=295K,t3=22答案:(1)21.4厘米处(2)22【金榜创新预测】4.质量为2M的导热汽缸,内有一质量为M的光滑活塞,活塞的面积为S,活塞密闭良好,内有一定质量的气体,若大气压强为p0。周围温度不变。如图
5、,用恒力F拉动汽缸,稳定后封闭气柱长度l1;若用该恒力F改水平向右拉动活塞,求稳定后封闭气柱的长度l2。导学号42722281【解析】对汽缸和活塞组成的系统,由牛顿第二定律得F=(M+2M)a设封闭气体的压强为p1,对活塞,则有(p0-p1)S=Ma解得a=p1=p0-对汽缸和活塞组成的系统,由牛顿第二定律得F=(M+2M)a设封闭气体的压强为p2,对汽缸,则有(p0-p2)S=2Ma解得p2=p0-对封闭气体,由玻意耳定律得p1l1S=p2l2S得l2=()l1答案:l2=()l15.如图所示,竖直放置,粗细均匀且足够长的U形玻璃管,玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度T1=3
6、00K时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,右管水银柱上方空气柱长h0=20cm,现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度,大气压强p0=75cmHg,U形玻璃管的横截面积S=0.5cm2。(1)求需要加入的水银柱的长度L。(2)若通过加热使右管水银面恢复到原来的位置,求此时封闭气体的温度T2。【解析】(1)气体的状态参量:p1=p0-ph=75cmHg-15cmHg=60cmHg,V1=V0+h0S=200.5cm3=10cm3,p2=75cmHg,气体温度不变,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:6010=75V2,解得:V2=8cm3,即空气柱长度为16cm加入的水银为:h1+2h0=15cm+24cm=23cm。(2)气体的状态参量:p1=p0-ph=60cmHg,T1=300K,p3=75cmHg+8cmHg=83cmHg,气体发生等容变化,由查理定律得:=,即:=,解得:T3=415K,T2=T3=415K。答案:(1)23cm(2)415K
