（江蘇專用）2021版高考物理一輪復習 課后限時集訓36 固體、液體和氣體

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1、 課后限時集訓36 固體、液體和氣體 建議用時：45分鐘 1．(多選)(2019·開封一模)下列說法中正確的是(　　) A．分子運動的平均速率可能為零，瞬時速度不可能為零 B．液體與大氣相接觸時，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引 C．空氣的相對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示 D．有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體 E．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能不一定減小 BDE　[分子做永不停息的無規(guī)則運動，分子運動的平均速率不可能為零，瞬時速度有可能為零，故A錯誤；液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，故B正確；空氣的絕對濕度

2、用空氣中所含水蒸氣的壓強表示，故C錯誤；晶體和非晶體的區(qū)別在于內(nèi)部分子排列，有的通過外界干預可以相互轉(zhuǎn)化，如把晶體硫加熱熔化(溫度超過300 ℃)再倒進冷水中，會變成柔軟的非晶體，再過一段時間又會轉(zhuǎn)化為晶體，故D正確；隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，若分子力表現(xiàn)為引力，分子間距增大，分子力做負功，分子勢能增大，故E正確。] 2．(多選)關于液體和液晶，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．液體有使其表面積收縮到最小的趨勢 C．液體表面層分子之間只有引力而無斥力 D．液晶具有光學性質(zhì)各向異性的特點 BD　[液體表面層分子比較稀疏，A錯誤；液體表面張

3、力使其表面積有收縮到最小的趨勢，B正確；液體表面層分子之間既有引力又有斥力，C錯誤；液晶具有光學性質(zhì)各向異性，D正確。] 3．(多選)固體甲和固體乙在一定壓強下的熔化曲線如圖所示，橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T。下列判斷正確的有(　　) A．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體 B．固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形 C．在熱傳導方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性 D．固體甲和固體乙的化學成分有可能相同 E．圖線甲中ab段溫度不變，所以甲的內(nèi)能不變 ABD　[晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定

4、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，一定沒有確定的幾何外形，故B正確；在熱傳導方面固體甲若是多晶體，表現(xiàn)出各向同性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯誤；固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，但是固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故D正確；晶體具有一定的熔點，但由于晶體在熔化時吸收熱量，內(nèi)能在增大，故E錯誤。] 4．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強增大，用分子動理論的觀點分析，這是因為(　　) A．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大 B．單位時間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多 C．氣體分子的總數(shù)增加 D．單位體積內(nèi)

5、的分子數(shù)目增加 BD　[理想氣體經(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，壓強增大，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯誤。] 5.(2019·全國卷Ⅱ)如圖所示，1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài)，對應的溫度分別是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(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]　對一定質(zhì)量的理想氣體，為定值，由p-

6、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能更大，在單位時間內(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時氣體壓強相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動能更大，在單位時間內(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，密閉導熱汽缸A、B用細管相連，A的容積為2.24 L，B的容積為1.12 L，A中裝有壓強為1.5×105 Pa的理想氣體，活塞C可沿汽缸B滑動且與汽缸保持良好的氣密性。開始時活塞位于汽缸B的最左端，K1打開，

7、K2閉合，向右拉活塞，環(huán)境溫度保持27 ℃，不計細管體積的影響。 (1)將活塞緩慢拉到汽缸B的最右端，求此時缸內(nèi)氣體的壓強； (2)將K1閉合，求此時A缸內(nèi)氣體的分子數(shù)。(已知阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6×1023 mol－1，理想氣體在溫度為0 ℃，壓強為1.0×105 Pa的條件下，其摩爾體積是22.4 L。結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)生等溫變化， 根據(jù)p1VA＝p2(VA＋VB)，解得p2＝1×105 Pa。 (2)將K1閉合后，設A缸內(nèi)剩余的氣體在0 ℃、1×105 Pa時的體積為V2，則T2＝(273＋0) K＝273 K，又V1＝V

8、A， T1＝(273＋27) K＝300 K， 根據(jù)等壓變化可知：＝ 此時A缸內(nèi)氣體的分子數(shù)N＝NA，其中V＝22.4 L是摩爾體積 解得N＝5×1022個。 [答案]　(1)1×105 Pa　(2)5×1022個 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，在B處設有限制裝置，使活塞只能在B以上運動，B以下汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.2V0。開始時活塞在A處，溫度為87 ℃，大氣壓強為p0，現(xiàn)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動到A、B的正中間，然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動到B，然后再緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直到－3 ℃。

9、求： 甲　　　　　　　　　乙　 (1)活塞剛到達B處時的溫度TB； (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強p； (3)在圖乙中畫出整個過程的p-V圖線。 [解析]　(1)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動到A、B的正中間，這個過程是等壓過程： 根據(jù)蓋—呂薩克定律：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：TB＝330 K， 然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動到B，這個過程是等溫過程，故活塞剛到達B處時的溫度就為330 K。 (2)保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動到B，這個過程是等溫過程： 根據(jù)玻意耳定律有：p0×1.1V0＝p1×V0， 解得p1＝1.1p0， 再接

10、下是等容過程，根據(jù)查理定律有：＝， 解得p＝0.9p0。 (3)整個過程的p-V圖線，如圖所示。 [答案]　(1)330 K　(2)0.9p0　(3)圖見解析 8．(多選)(2019·洛陽市尖子生第二次聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大 B．氣體壓強本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 C．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性 E．懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)就越少，布朗運動越不

11、明顯 BCD　[人感到潮濕時，是因為空氣中的相對濕度較大，故A錯誤；氣體壓強本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，選項B正確；根據(jù)熱力學第二定律可知，能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，選項C正確；在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性，選項D正確；懸浮微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越少，受力越不平衡，布朗運動越明顯，故E錯誤。] 9．(多選)(2019·皖南八校第二次聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．不同溫度下，空氣的絕對濕度不同，而相對濕度相同 B．一定溫度下飽和汽的密度為一定值，溫度升高

12、，飽和汽的密度可能增大 C．在分子間距離增大的過程中，分子間的作用力可能增加也可能減小 D．自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的 E．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大 BCD　[不同溫度下，飽和汽壓不同，空氣的絕對濕度不同，則相對濕度不一定相同，故A錯誤；飽和汽壓與溫度有關，控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則飽和汽壓增大，達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，故B正確；分子間距離小于r0時，在分子間距離增大的過程中，分子間的作用力減小，分子間距離大于r0時，在分子間距離增

13、大的過程中，分子間的作用力先增大后減小，故C正確；根據(jù)熱力學第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，故D正確；氣體的溫度升高時，雖然分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但單位時間內(nèi)撞擊的個數(shù)不一定增加，氣體的壓強不一定增大，故E錯誤。] 10.(2019·全國卷Ⅲ)如圖所示，一粗細均勻的細管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細管倒置，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。已知大氣壓強為76 cmHg，環(huán)境溫度為296

14、 K。 (1)求細管的長度； (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，求此時密封氣體的溫度。 [解析]　(1)設細管的長度為L，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時，設水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強為p；細管倒置時，氣體體積為V1，壓強為p1。由玻意耳定律有 pV＝p1V1 ① 由力的平衡條件有 p＝p0＋ρgh ② p1＝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。由題意有 V＝S(L－h(huán)1－h(huán)) ④ V1＝S(L－h(huán)) ⑤ 由①②③④⑤式和題給

15、條件得 L＝41 cm。 ⑥ (2)設氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋—呂薩克定律有 ＝ ⑦ 由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得 T＝312 K。 ⑧ [答案]　(1)41 cm　(2)312 K 11.(2019·福州調(diào)研)如圖所示，開口向上豎直放置的橫截面積為10 cm2的汽缸內(nèi)有a、b兩個質(zhì)量忽略不計的活塞，兩個活塞把汽缸內(nèi)的氣體分割為兩個獨立的部分A和B，A的長度為30 cm，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100 N/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

16、 ℃，彈簧處于原長，活塞a剛好與汽缸口相齊平，開關S斷開。若在活塞a上放上一個2 kg的重物，則活塞a下降一段距離后靜止(已知外界大氣壓強為p0＝1×105 Pa，重力加速度取g＝10 m/s2)。求： (1)穩(wěn)定后A部分氣柱的長度。 (2)合上開關S，對氣體B進行加熱，可以使a上升再次與汽缸口齊平，則此時氣體B的溫度為多少？ [解析]　(1)對于A部分氣體，初態(tài)pA＝1×105 Pa，VA＝L1S 末態(tài)pA′＝p0＋＝1.2×105 Pa 根據(jù)玻意耳定律pAL1S＝pA′L1′S 解得L1′＝25 cm 即A部分氣柱長度變?yōu)?5 cm。 (2)若使活塞a返回原處，B部分氣體末狀態(tài)時氣柱長為L2′＝20 cm，此時彈簧要伸長5 cm 對活塞b有pA′S＋kΔl＝pB′S 解得pB′＝pA′＋＝1.25×105 Pa 對于B部分氣體，初態(tài)pB＝1×105 Pa，VB＝L2S，TB＝300 K 末態(tài)pB′＝1.25×105 Pa，VB′＝L2′S 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝ 解得：TB′＝500 K 則此時溫度為tB＝(TB′－273)℃＝227 ℃。 [答案]　(1)25 cm　(2)227 ℃ 7