江蘇專用2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)36固體液體和氣體含解析

PAGE6-固體、液體和氣體建議用時(shí)：45分鐘1．(2024·天津南開中學(xué)月考)關(guān)于固體、液體的性質(zhì)，下列說法正確的是()A．單晶體有確定的熔點(diǎn)，多晶體沒有確定的熔點(diǎn)B．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)C．玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這是由于液體重力的作用D．唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為浸潤B[單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，故B正確；玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這是由于液體表面張力的作用，故C錯(cuò)誤；唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為不浸潤，故D錯(cuò)誤。]2．關(guān)于液體和液晶，下列說法正確的是()A．液體表面層的分子分布比內(nèi)部密B．液體有使其表面積擴(kuò)張到最大的趨勢(shì)C．液體表面層分子之間只有引力而無斥力D．液晶具有光學(xué)性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)D[液體表面層分子比較稀疏，A錯(cuò)誤；液體表面張力使其表面積有收縮到最小的趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；液體表面層分子之間既有引力又有斥力，C錯(cuò)誤；液晶具有光學(xué)性質(zhì)各向異性，D正確。]3．固體甲和固體乙在肯定壓強(qiáng)下的熔化曲線如圖所示，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T。下列推斷不正確的有()A．固體甲肯定是晶體，固體乙肯定是非晶體B．固體甲不肯定有確定的幾何外形，固體乙肯定沒有確定的幾何外形C．在熱傳導(dǎo)方面固體甲肯定表現(xiàn)出各向異性，固體乙肯定表現(xiàn)出各向同性D．固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同C[晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，所以固體甲肯定是晶體，固體乙肯定是非晶體，故A正確；固體甲若是多晶體，則沒有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，肯定沒有確定的幾何外形，故B正確；在熱傳導(dǎo)方面固體甲若是多晶體，表現(xiàn)出各向同性，固體乙肯定表現(xiàn)出各向同性，故C錯(cuò)誤；固體甲肯定是晶體，固體乙肯定是非晶體，但是固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同，故D正確。]4．肯定質(zhì)量的志向氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)?)A．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大B．單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)削減C．氣體分子的總數(shù)增加D．單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加D[志向氣體經(jīng)等溫壓縮，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，壓強(qiáng)增大，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]5．(2024·全國卷Ⅱ)如圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中肯定量志向氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則N1________N2，T1________T3，N2________N3。(填“大于”“小于”或“等于”)[解析]對(duì)肯定質(zhì)量的志向氣體，eq\f(pV,T)為定值，由p-V圖象可知，2p1·V1＝p1·2V1＞p1·V1，所以T1＝T3＞T2。狀態(tài)1與狀態(tài)2時(shí)氣體體積相同，單位體積內(nèi)分子數(shù)相同，但狀態(tài)1下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多，所以N1＞N2；狀態(tài)2與狀態(tài)3時(shí)氣體壓強(qiáng)相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少，所以N2＞N3。[答案]大于等于大于6．如圖所示，密閉導(dǎo)熱汽缸A、B用細(xì)管相連，A的容積為2.24L，B的容積為1.12L，A中裝有壓強(qiáng)為1.5×105Pa的志向氣體，活塞C可沿汽缸B滑動(dòng)且與汽缸保持良好的氣密性。起先時(shí)活塞位于汽缸B的最左端，K1打開，K2閉合，向右拉活塞，環(huán)境溫度保持27℃，不計(jì)細(xì)管體積的影響。(1)將活塞緩慢拉到汽缸B的最右端，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)將K1閉合，求此時(shí)A缸內(nèi)氣體的分子數(shù)。(已知阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1，志向氣體在溫度為0℃，壓強(qiáng)為1.0×105Pa的條件下，其摩爾體積是22.4L。結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)[解析](1)活塞緩慢的拉到右端的過程中發(fā)生等溫改變，依據(jù)p1VA＝p2(VA＋VB)，解得p2＝1×105Pa。(2)將K1閉合后，設(shè)A缸內(nèi)剩余的氣體在0℃、1×105Pa時(shí)的體積為V2，則T2＝(273＋0)K＝273K，又V1＝VA，T1＝(273＋27)K＝300K，依據(jù)等壓改變可知：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)此時(shí)A缸內(nèi)氣體的分子數(shù)N＝eq\f(V2,V)NA，其中V＝22.4L是摩爾體積解得N＝5×1022個(gè)。[答案](1)1×105Pa(2)5×1022個(gè)7．如圖甲所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度與質(zhì)量均不計(jì)，在B處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在B以上運(yùn)動(dòng)，B以下汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.2V0。起先時(shí)活塞在A處，溫度為87℃，大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間，然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動(dòng)到B，然后再緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直到－3℃。求：甲乙(1)活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度TB；(2)缸內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)p；(3)在圖乙中畫出整個(gè)過程的p-V圖線。[解析](1)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間，這個(gè)過程是等壓過程：依據(jù)蓋—呂薩克定律：eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)代入數(shù)據(jù)解得：TB＝330K，然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動(dòng)到B，這個(gè)過程是等溫過程，故活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度就為330K。(2)保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動(dòng)到B，這個(gè)過程是等溫過程：依據(jù)玻意耳定律有：p0×1.1V0＝p1×V0，解得p1＝1.1p0，再接下是等容過程，依據(jù)查理定律有：eq\f(1.1p0,330)＝eq\f(p,270)，解得p＝0.9p0。(3)整個(gè)過程的p-V圖線，如圖所示。[答案](1)330K(2)0.9p0(3)圖見解析8．(2024·湖北武漢·高三期中)如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體，從狀態(tài)A經(jīng)等溫改變到狀態(tài)B，再經(jīng)等容改變到狀態(tài)C，A、C壓強(qiáng)相等，則下列說法正確的是()A．從A到B氣體分子平均動(dòng)能增加B．從B到C氣體分子平均動(dòng)能不變C．A、C狀態(tài)氣體壓強(qiáng)相等的緣由是分子撞擊器壁的平均作用力相等D．從A到B過程氣體壓強(qiáng)變小的緣由是分子的密集程度減小D[從A到B氣體溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；從B到C為等容改變，依據(jù)查理定律eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)可知：氣體壓強(qiáng)增大，溫度上升，則氣體分子平均動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；A到C狀態(tài)為等壓改變，依據(jù)蓋·呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VC,TC)可知：氣體體積增大，溫度上升，則氣體分子平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁的平均作用力增大，故C錯(cuò)誤；從A到B過程氣體溫度相同，分子撞擊器壁的平均作用力相等，壓強(qiáng)變小的緣由是氣體體積增大分子密集程度減小，故D正確。]9．(2024·全國高三月考)研學(xué)小組對(duì)自行車打氣過程進(jìn)行試驗(yàn)探討。首先設(shè)法測(cè)得拔下氣門芯狀態(tài)下內(nèi)胎的容積是打足氣狀態(tài)的容積的一半(考慮到外胎的束縛，設(shè)打足氣狀態(tài)的容積不變，大小為V0)。安好氣門芯后給自行車胎緩慢地打氣(保證打氣筒溫度不變)。打氣筒的總?cè)莘e是V0的非常之一，每次將打氣筒活塞拉到最頂端緩慢壓到最底端，保證氣筒內(nèi)氣體全部進(jìn)入車胎。假設(shè)打氣過程中各個(gè)連接處不漏氣，也不考慮打氣筒與輪胎連接管內(nèi)的微量氣體影響。這樣連續(xù)打氣20次后胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為(設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽閜0)()A．2p0B．2.5p0C．0.4p0D．0.5p0B[設(shè)車胎容積為V0，起先時(shí)體積為eq\f(1,2)V0，打入車胎內(nèi)的體積為20×eq\f(1,10)V0＝2V0打氣20次后胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，依據(jù)玻意耳定律可得p0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)V0＋20×\f(1,10)V0))＝p1V0解得打氣20次后胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1＝2.5p0，故選B。]10．(2024·全國卷Ⅲ)如圖所示，一粗細(xì)勻稱的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了肯定量的志向氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為296K。(1)求細(xì)管的長度；(2)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度。[解析](1)設(shè)細(xì)管的長度為L，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為V1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有pV＝p1V1 ①由力的平衡條件有p＝p0＋ρgh ②p1＝p0－ρgh ③式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有V＝S(L－h(huán)1－h(huán)) ④V1＝S(L－h(huán)) ⑤由①②③④⑤式和題給條件得L＝41cm。 ⑥(2)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋—呂薩克定律有eq\f(V,T0)＝eq\f(V1,T) ⑦由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T＝312K。 ⑧[答案](1)41cm(2)312K11．(2024·福州調(diào)研)如圖所示，開口向上豎直放置的橫截面積為10cm2的汽缸內(nèi)有a、b兩個(gè)質(zhì)量忽視不計(jì)的活塞，兩個(gè)活塞把汽缸內(nèi)的氣體分割為兩個(gè)獨(dú)立的部分A和B，A的長度為30cm，B的長度是A長度的一半，汽缸和b活塞都是絕熱的，活塞a導(dǎo)熱性能良好，與活塞b和汽缸底部相連的輕彈簧勁度系數(shù)為100N/m，B部分下端有與電源相連的電熱絲。初始狀態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為27℃，彈簧處于原長，活塞a剛好與汽缸口相齊平，開關(guān)S斷開。若在活塞a上放上一個(gè)2kg的重物，則活塞a下降一段距離后靜止(已知外界大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105Pa，重力加速度取g＝10m/s2)。求：(1)穩(wěn)定后A部分氣柱的長度；(2)合上開關(guān)S，對(duì)氣體B進(jìn)行加熱，可以使a上升再次與汽缸口齊平，則此時(shí)氣體B的溫度為多少？[解析](1)對(duì)于A部分氣體，初態(tài)pA＝1×105Pa，VA＝L1S末態(tài)pA′＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.2×105Pa依據(jù)玻意耳定律pAL1S＝pA′L1′S解得L1′＝25cm即A部分氣柱長度變?yōu)?5cm。(2)若使活塞a返回原處，B部分氣體末狀態(tài)時(shí)氣柱長為L2′＝