（课标通用版）2020版高考物理总复习第十三章02第2讲固体、液体和气体精练（含解析）.docx

第2讲固体、液体和气体A组基础过关1.(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是()A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的答案BC金刚石、水晶和食盐是晶体,玻璃是非晶体,A错误;晶体的分子(或原子、离子)排列规则,且有固定的熔点,非晶体的分子(或原子、离子)排列不规则,且没有固定的熔点,故B、C正确;单晶体的物理性质是各向异性,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性,故D错误。2.(多选)下列说法正确的是()A.水的饱和汽压随温度的升高而减小B.液体的表面张力是由液体表面层分子之间的相互排斥引起的C.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大D.空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度E.雨水没有透过布雨伞是因为液体有表面张力答案CDE水的饱和汽压随温度的升高而增大,选项A错误;液体的表面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的,选项B错误。3.(多选)关于空气湿度,下列说法正确的是()A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案BC空气的相对湿度较小时,人们感觉干燥,空气的相对湿度较大时,人们感觉潮湿;结合相对湿度的定义可知,当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大,A错误,B正确。空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气压强与同温度下的饱和汽压的比值,空气的绝对湿度是用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度,故C正确,D错误。4.(多选)关于液晶,下列说法中正确的有()A.液晶是一种晶体B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的光学性质随光照的变化而变化答案CD液晶不属于晶体,虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,A、B错误。5.如图所示,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通。若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则()A.h=HB.hH2C.h=H2D.H2hH答案B若A管上端也是开口的,则当B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H后,两侧液面仍然等高,A管内的水银面高度相应变化12H,但实际上,A管上端是封闭的,故A管内水银面下移过程中A管内封闭气体的压强变小,故两侧液面不再平齐,A管内水银面高度相应变化h0),压强不变,由盖吕萨克定律可知,气体温度降低,内能减小,由热力学第一定律可知气体放热,C正确;由题图给数据,结合理想气体的状态方程p1V1T1=p2V2T2可求出状态B的温度为1200K,D错误。7.一定质量的理想气体,从图中A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列说法中正确的是()A.AB温度升高,体积不变B.BC压强不变,体积变大C.CD压强变小,体积变小D.B点的温度最高,C点的体积最大答案A在p-T图像中,各点与原点连线斜率的倒数表示气体的体积,所以四个状态体积的大小关系为VA=VBVDVC。8.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆块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。圆块的质量为M,不计圆块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为()A.p0+MgcosSB.p0cos+MgScosC.p0+Mgcos2SD.p0+MgS答案D对圆块进行受力分析:受重力Mg、大气压的作用力p0S、封闭气体对它的作用力pS/cos、容器两侧壁的作用力F1和F2,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。圆块在竖直方向上所受合外力为零,有p0S+Mg=pScoscos,即p=p0+MgS,D选项正确。9.(2018四川雅安月考)用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体抽气,如图所示。设容器中原来的气体压强为p0,抽气过程中气体温度不变。求抽气机的活塞抽气n次后,容器中剩余气体的压强pn为多少?答案V0V0+Vnp0解析当活塞下压时,阀门a关闭,b打开,活塞上提,抽气机汽缸中V体积的气体排出,容器中气体压强降为p1。活塞第二次上提(即抽第二次气),容器中气体压强降为p2。根据玻意耳定律对于第一次抽气,有p0V0=p1(V0+V)解得p1=V0V0+Vp0对于第二次抽气,有p1V0=p2(V0+V)解得p2=V0V0+V2p0以此类推,第n次抽气后容器中气体压强降为pn=V0V0+Vnp0。10.2018课标,33(2),10分在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm,左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。答案见解析解析设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l1和l2。由力的平衡条件有p1=p2+g(l1-l2)式中为水银密度,g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1p2l2=pl2两边气柱长度的变化量大小相等l1-l1=l2-l2由式和题给条件得l1=22.5cml2=7.5cmB组能力提升11.2017课标,33(2),10分一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为,重力加速度大小为g。求:()待测气体的压强;()该仪器能够测量的最大压强。答案()gh2d24V0+d2(l-h)()gl2d24V0解析()水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V,压强等于待测气体的压强p。提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时,K1中水银面比顶端低h;设此时封闭气体的压强为p1,体积为V1,则V=V0+14d2lV1=14d2h由力学平衡条件得p1=p+gh整个过程为等温过程,由玻意耳定律得pV=p1V1联立式得p=gh2d24V0+d2(l-h)()由题意知hl联立式有pgl2d24V0该仪器能够测量的最大压强为pmax=gl2d24V012.如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为S1=80.0cm2;小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为S2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm;汽缸外大气的压强为p=1.00105Pa,温度为T=303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距l2,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K。现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2。求()在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;()缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。答案()330K()1.01105Pa解析()设初始时气体体积为V1,在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的体积为V2,温度为T2。由题给条件得V1=S2l-l2+S1l2V2=S2l在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得S1(p1