2020版高考物理总复习第2节固体、液体与气体练习（含解析）（选修3_3）.docx

固体、液体与气体1.(多选)下列有关固体、液体说法正确的是(ADE)A.石墨和金刚石都由碳原子构成B.天然水晶和石英玻璃都是晶体C.液晶具有各向同性的光学性质D.在细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象E.液体在任何温度下都能发生蒸发解析:石墨和金刚石都是由碳原子组成的,A正确;石英玻璃是非晶体,B错误;液晶具有各向异性的光学性质,C错误;细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象,D正确;液体在任何温度下都能蒸发,E正确.2.(多选)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是(ACE)A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变E.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析:单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大,因此这时气体压强一定增大,故A正确,B错误;若气体的压强不变而温度降低时,气体分子热运动的平均动能减小,则单位体积内分子个数一定增加,故C正确,D错误;气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定,E正确.3.(2019云南昆明模拟)(多选)下列说法正确的是(ACD)A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大C.液体表面层分子分布比内部稀疏D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力解析:水的表面张力托起针,A正确;水在油脂上不浸润,在干净的玻璃上浸润,B错误;液体表面层分子分布比内部稀疏,表现为引力,C正确;浸润液体,在毛细管中上升,非浸润液体,在毛细管中下降,D正确;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压的作用,E错误.4.(多选)下列说法中正确的是(BCE)A.有确定熔点的固体一定是晶体,无规则外形及物理性质各向同性的固体一定是非晶体B.气体温度升高时,并不是所有分子速率都变大,只是速率大的分子占比变大C.空气绝对湿度不变时,温度越高,相对湿度越小D.给自行车打气越打越困难,主要是因为气体分子间斥力越来越大E.液体表面层内分子之间引力和斥力同时存在解析:无规则外形及物理性质各向同性的固体可能是非晶体也可能是多晶体,故A错误;气体温度升高时,并不是所有分子速率都变大,只是速率大的分子占比变大,故B正确;空气中水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度;空气绝对湿度不变时,温度越高,饱和汽压越大,相对湿度越小,故C正确;气体间分子间距较大,此时分子间作用力已经接近为零,故自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥,故D错误;分子引力和斥力一定同时存在,故E正确.5. 如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属块A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为.金属块的质量为M,不计金属块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被金属块封闭在容器中的气体的压强p为(D)A.p0+ B.+C.p0+D.p0+解析: 对金属块进行受力分析,重力Mg,大气压的作用力p0S,封闭气体对它的作用力,容器侧壁的作用力F,如图所示.由于不需要求出侧壁的作用力,所以只考虑竖直方向合外力为零,就可以求被封闭的气体压强.金属块在竖直方向上合外力为零,有p0S+Mg=cos ,即p=p0+.6. 如图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图像,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A,B,C状态对应的温度分别为TA,TB,TC,则下列关系式中正确的是(C)A.TATB,TBTB,TB=TCC.TATB,TBTC解析:由题中图像可知,气体由A到B过程为等容变化,由查理定律得=,pApB,故TATB;由B到C过程为等压变化,由盖吕萨克定律得=,VBVC,故TBTC.7.(多选)下列关于物态或物态变化中的现象,表述正确的是(BCE)A.晶体在熔化过程中,温度保持不变,不需继续加热B.非晶体与晶体的区别之一是非晶体没有固定的熔点C.不浸润液体在毛细管内下降,主要是附着层内部分子稀疏,分子力表现为引力的缘故D.温度不变时,饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大E.若干湿泡处于饱和汽压下,干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定相同解析:晶体熔化时需要继续加热,A错误;非晶体没有固定的熔点,B正确;不浸润液体在毛细管内下降是附着层分子的引力作用,C正确;饱和汽压与饱和汽体积无关,D错误;饱和汽压下,干湿泡湿度计上两支温度计读数相同,E正确. 8. 如图所示,在两端封闭的均匀半圆管道内封闭有理想气体,管内有不计质量可自由移动的活塞P,将管内气体分成两部分,其中OP与管道的水平直径的夹角=45.两部分气体的温度均为T0=300 K,压强均为p0=1.0105 Pa.现对管道左侧气体缓慢加热,管道右侧气体温度保持不变,当可动活塞缓慢移到管道最低点时(不计摩擦).求:(1)管道右侧气体的压强;(2)管道左侧气体的温度.解析:(1)对于管道右侧气体,由于气体做等温变化,有p0V1=p2V2V2=V 1解得p2=1.5105 Pa.(2)对于管道左侧气体,根据理想气体状态方程,有=V2=2V1当活塞P移动到最低点时,对活塞P受力分析可得出两部分气体对活塞的压强相等,则有p2=p2解得T=900 K.答案:(1)1.5105 Pa(2)900 K9.如图(甲)所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体,轻绳跨在定滑轮上.开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mgp0S).汽缸内气体的温度为T0,轻绳处在伸直状态,不计摩擦.缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:(1)重物刚离地时汽缸内的温度T1;(2)气体体积减半时的温度T2;(3)在图(乙)坐标系中画出气体状态变化的整个过程,并标注相关点的坐标值.解析:(1)对于封闭气体,p1=p0,p2=p0-,重物刚离地前的过程为等容过程,由查理定律得=整理得T1=T0.(2)从重物离地到气体体积减半,封闭气体做等压变化,由盖吕萨克定律得=整理得T2=T0.(3)设最初活塞距汽缸底部为L,图线如图所示.答案:(1)T0(2)T0(3)见解析10. (2018河南郑州第二次质检)如图所示,喷洒农药用的某种喷雾器,其药液桶的总容积为15 L,装入药液后,封闭在药液上方的空气体积为2 L,打气筒活塞每次可以打进1 atm,150 cm3的空气,忽略打气和喷药过程中气体温度的变化.(1)若要使药液上方气体压强增大到2.5 atm,应打气多少次?(2)如果压强达到2.5 atm时停止打气,并开始向外喷药,那么当喷雾器不能再向外喷药时,桶内剩下的药液还有多少升?解析:(1)设应打n次气,则有p1=1 atm,V1=150 cm3n+2 L=0.15n L+2 Lp2=2.5 atm,V2=2 L.根据玻意耳定律得p1V1=p2V2解得n=20.(2)由题意可知V2=2 L,p2=2.5 atm,p3=1 atm根据玻意耳定律得p2V2=p3V3解得V3=V2=5 L故剩下的药液V=15 L-5 L=10 L.答案:(1)20次(2)10 L 11. (2019山东济南模拟)如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm的空气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm,左端封闭端下60 cm处有一细管用开关D封闭,细管上端与大气连通,若将开关D打开(空气能进入左管但水银不会进入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p0=75 cmHg.求稳定后左端管内的所有空气柱的总长度为多少?解析:空气进入后将左端水银柱隔为两段,上段为30 cm,初始状态左端上面空气柱压强p1=p0-ph1=75 cmHg-37.5 cmHg=37.5 cmHg,末状态左端上面空气柱压强p2=p0-ph2=75 cmHg-30 cmHg=45 cmHg,由玻意耳定律p1L1S=p2L2S得L2= cm=25 cm上段水银柱上移5 cm,下段水银柱下移到与右端水银柱等高,设下移的距离为x,由于U形管右管半径为左管半径的2倍,则右管横截面积为左管的4倍,由7.5 cm-x=,解得x=6 cm,所以左管所有空气柱总长为L=(6+5+25)cm=36 cm.答案:36 cm12. (2018湖北八校二次联考)如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在 水平地面上,汽缸内部被质 量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等 的三部分,下边两部分封闭有理想气体P和Q,活塞A导热性能良好,活塞B绝热.两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦.汽缸下面有加热装置,初始状态温度均为T0,汽缸的截面积为S,外界大气压强大小为且保持不变,现对气体Q缓慢加热.求:(1)当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时,气体Q的温度T1;(2)活塞A恰接触汽缸上端卡口后,继续给气体Q加热,当气体P体积减为原