2023年高考物理一轮复习课时分层集训36固体、液体和气体新人教版

课时分层集训(三十六)固体、液体和气体(限时：40分钟)[根底对点练]固体、液体的性质1．以下说法中正确的选项是()A．浸润和不浸润是分子力作用的表现B．相对湿度是100%，说明在当时的温度下，空气中水蒸气已到达饱和状态C．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大D．干湿泡湿度计的干泡与湿泡的示数差越小，相对湿度越大E．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，这是因为油脂可以使水的外表张力增大ABD[浸润和不浸润是分子力作用的表现，A正确；相对湿度为100%，说明在当时的温度下，空气中所含水蒸气的实际压强已到达饱和汽压，B正确；温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，C错误；干湿泡湿度计的干泡与湿泡的示数差越小，空气越潮湿，相对湿度越大，D正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而在干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，E错误．]2．(2023·保定模拟)以下说法中正确的选项是()【导学号：84370509】A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也不一定大，必须指明温度相同这一条件B．密闭容器中某种蒸汽开始时假设是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽仍是饱和的C．干湿泡湿度计的干泡所示的温度高于湿泡所示的温度D．浸润和不浸润与分子间作用力无关E．蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状不属于毛细现象ACE[相对湿度定义：相对湿度＝eq\f(p,ps)，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，叫做空气的绝对湿度，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高，ps越大，故A正确；密闭容器中某种蒸汽开始时假设是饱和的，说明该蒸汽的分子数密度是一定的，保持温度不变，增大容器的体积，那么该蒸汽的分子数密度减小，该蒸汽就会变成未饱和汽，故B错误；因为干湿泡湿度计由两支相同的温度计组成，其中一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的另一端浸在水中，由于蒸发吸热，湿泡所示的温度小于干泡所示的温度，故C正确；浸润和不浸润是分子力作用的表现，故D错误；由于液体外表存在张力，所以露珠呈现球状，这不属于毛细现象，故E正确．]3．(2023·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图13­2­10所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T.以下判断正确的有()图13­2­10A．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体B．固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形C．在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性D．固体甲和固体乙的化学成分有可能相同E．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变ABD[晶体具有固定的熔点，非晶体那么没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲假设是多晶体，那么不一定有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲假设是多晶体，那么不一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确；晶体在熔化时具有一定的熔点，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故E错误．]4．(2023·太原模拟)以下说法正确的选项是()【导学号：84370510】A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点B．晶体在熔化过程中，要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变C．单晶体蔗糖磨碎后熔点不会发生变化D．扩散现象在液体和固体中都能发生，且温度越高，扩散进行得越快E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体CDE[彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，A错误；晶体在熔化过程中，要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能增加，B错误；晶体有固定的熔点，单晶体蔗糖磨碎后熔点不会发生变化，C正确；气体、液体和固体物质的分子都在做无规那么运动，所以扩散现象在这三种状态的物质中都能够发生，且温度越高，扩散进行得越快，D正确；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，E正确．]气体分子动理论、气体实验实律5．(2023·兰州一中月考)如图13­2­11所示，密闭容器内可视为理想气体的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，那么()图13­2­11A．氢分子的平均动能增大B．氢分子的势能增大C．氢气的内能增大D．氢气的内能可能不变E．氢气的压强增大ACE[温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度升高，那么分子的平均动能一定增大，故A正确；氢气视为理想气体，气体分子势能忽略不计，故B错误；密闭容器内气体的内能由分子动能决定，氢气的分子动能增大，那么内能增大，故C正确，D错误；根据理想气体的状态方程：eq\f(pV,T)＝C可知，氢气的体积不变，温度升高那么压强增大，故E正确．]6.(2023·洛阳模拟)一定质量理想气体的状态变化如图13­2­12所示，那么该气体()图13­2­12A．状态b的压强大于状态c的压强B．状态a的压强大于状态b的压强C．从状态c到状态d，体积减小D．从状态a到状态c，温度升高E．从状态b到状态d，体积增大ADE[在V­T图象中等压过程是通过原点的倾斜直线，由eq\f(pV,T)＝C，得p＝C·eq\f(1,\f(V,T))＝C·eq\f(1,k)，压强p大时斜率小，所以A项正确，B项错误；从状态c到状态d，气体体积增大，C项错误；从状态a到状态c，气体体积不变，温度升高，D项正确；从状态b到状态d，温度不变，体积增大，E项正确．]7．一体积为V0的绝热汽缸固定在水平面上，开口向右，汽缸的横截面积为S，用一厚度不计的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，开始封闭气体的体积为eq\f(2,3)V0、压强与外界大气压强相同且为p0，封闭气体的温度为T0.活塞与汽缸之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且用f表示．现用电热丝对封闭气体加热，封闭气体的温度缓慢地升高，活塞缓慢地向右移动．求：图13­2­13(1)绝热活塞将要向右移动时，封闭气体的温度T1；(2)绝热活塞刚好移动到汽缸的最右端时，封闭气体的温度T2.[解析](1)绝热活塞移动前，气体发生等容变化，由查理定律可得eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)又由力的平衡条件可知p1S＝p0S＋f解得T1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(f,p0S)))T0.(2)绝热活塞向右移动时，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)V2＝V0，V1＝eq\f(2,3)V0解得T2＝eq\f(3,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(f,p0S)))T0.[答案](1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(f,p0S)))T0(2)eq\f(3,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(f,p0S)))T08．(2023·海口模拟)一轻质绝热刚性汽缸长为L，反扣在一个突出局部高为eq\f(L,4)的凸形基座上，封闭一定质量的理想气体，汽缸与基座突出局部封闭性良好且无摩擦，汽缸顶上堆放着铁砂，如图13­2­14所示．缸内气体压强为大气压强p0.现对气体缓慢加热，当气体温度升高了ΔT＝45K时，汽缸开始上升，继续加热直到汽缸上升eq\f(L,8)，此后，在维持该温度不变的情况下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，汽缸内气体刚好没有泄出．求：图13­2­14(1)加热前气体的温度T1；(2)汽缸上升eq\f(L,8)时气体的温度T2.【导学号：84370511】[解析](1)设汽缸横截面积为S，由题意知气体初始状态Ⅰ的压强、温度和体积分别为p0、T1和V1＝eq\f(3,4)LS当气体温度升高了ΔT＝45K时，对汽缸开始上升的状态Ⅱ，压强、温度和体积分别为p2、T1＋ΔT和V2＝eq\f(3,4)LS继续加热直到汽缸上升eq\f(L,8)时，状态Ⅲ的压强、温度和体积分别为p2、T2和V3＝eq\f(7,8)LS直到铁砂全部取走时，对汽缸内气体刚好没有泄出的状态Ⅳ，压强、温度和体积分别为p0、T2和V4＝LS气体从状态Ⅰ到状态Ⅱ，根据查理定律得eq\f(p0,T1)＝eq\f(p2,T1＋ΔT)气体从状态Ⅲ到状态Ⅳ，根据玻意耳定律得p0LS＝p2·eq\f(7,8)LS联立解得T1＝7ΔT＝315K.(2)气体从状态Ⅱ到状态Ⅲ，根据盖—吕萨克定律得eq\f(\f(7,8)LS,T2)＝eq\f(\f(3,4)LS,T1＋ΔT)解得T2＝eq\f(28,3)ΔT＝420K.[答案](1)315K(2)420K9．(2023·全国Ⅲ卷)一种测量稀薄气体压强的仪器如图13­2­15(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．K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：图13­2­15(1)待测气体的压强；(2)该仪器能够测量的最大压强．[解析](1)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，那么V＝V0＋eq\f(1,4)πd2l①V1＝eq\f(1,4)πd2h ②由力学平衡条件得p1＝p＋ρgh ③整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pV＝p1V1 ④联立①②③④式得p＝eq\f(ρπgh2d2,4V0＋πd2l－h). ⑤(2)由题意知h≤l ⑥联立⑤⑥式有p≤eq\f(πρgl2d2,4V0)⑦该仪器能够测量的最大压强为pmax＝eq\f(πρgl2d2,4V0). ⑧[答案](1)eq\f(ρπgh2d2,4V0＋πd2l－h)(2)eq\f(πρgl2d2,4V0)[考点综合练]10．(1)以下说法正确的选项是()A．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同B．布朗运动是液体分子的无规那么运动C．物体内某速率的热运动分子数占总分子数的比例与温度无关D．分子之间同时存在相互作用的引力和斥力E．露珠呈球状是由于液体外表张力的作用(2)如图13­2­16所示，A和B是两个壁厚不计、横截面积相等的圆柱形金属筒，现将二者套在一起(光滑接触且不漏气)，A顶部距B底部的高度为18cm.A用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B，此时内部密封的理想气体压强与外界大气压相同(外界大气压始终为1.0×105Pa)，然后缓慢撤去绝热板，让B下沉，当B下沉2cm时，停止下沉并静止，此过程中环境温度保持在27℃.图13­2­16①求此时金属筒内气体的压强；②改变筒内气体温度可使下沉的套筒恢复到原来的位置，求此时气体的温度.【导学号：84370512】[解析](1)石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，反映了液体分子的无规那么运动，B错误；根据统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关，C错误；分子之间同时存在相互作用的引力和斥力是正确的说法，D正确；液体的外表张力有使液体的外表积减小到最小的趋势，如露珠呈球状是由于液体外表张力的作用，E正确．(2)①设金属筒横截面积为S，p1＝1.0×105Pa，V1＝18Scm3，V2＝20Scm3根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2p2＝eq\f(p1V1,V2)＝eq\f(1.0×105×18S,20S)Pa＝0.9×105Pa.②V2＝20Scm3，T2＝300K，V3＝18Scm3，根据盖—吕萨克定律得eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)T3＝eq\f(V3T2,V2)＝eq\f(18S×300,20S)K＝270K(或者t＝－3℃)．[答案](1)ADE(2)①0.9×105Pa②270K11．(1)(2023·大连模拟)以下说法中正确的选项是()A．液体外表层的分子比内部稀疏些，所以分子间作用力表现为斥力B．水的饱和汽压随温度的升高而增大C．饱和汽与未饱和汽之间不能发生相互转化D．对玻璃来说，水银是不浸润液体，水是浸润液体E．当人们感觉到闷热时，说明空气的相对湿度较大(2)在如图13­2­17所示的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体(重力不计)，汽缸的质量为M，活塞质量为m，吊篮质量不计，开始时吊篮中不放砝码，活塞距离汽缸底部的高度为h，现在吊篮中逐渐增加砝码，直到汽缸恰好对水平地面没有压力，活塞的横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，活塞与汽缸壁间摩擦不计，求：图13­2­17①当汽缸恰好