（山東專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2節(jié) 固體、液體與氣體練習(xí)（含解析）新人教版選修3-3

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1、第2節(jié)　固體、液體與氣體 1.(2019·河南洛陽質(zhì)檢)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其上的某一點,蠟熔化的范圍如圖(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三種固體在蠟熔化過程中溫度T隨加熱時間t變化的圖像如圖(丁)所示,則(　B　) A.甲、乙為非晶體,丙是晶體 B.甲、丙為晶體,乙是非晶體 C.甲、丙為非晶體,乙是晶體 D.甲為單晶體,乙為非晶體,丙為多晶體 解析:單晶體是各向異性的,熔化在晶體表面的石蠟是橢圓形.非晶體和多晶體是各向同性,則熔化在表面的石蠟是圓形,因此丙為單晶體,甲、乙可能是多晶體與非晶體,根據(jù)溫度隨加熱時間變化的關(guān)系,可知甲、丙為

2、晶體,乙是非晶體,所以選項B正確,A,C,D錯誤. 2.(多選)人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程.以下說法正確的是(　AD　) A.液體的分子勢能與體積有關(guān) B.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的 C.溫度升高,每個分子的動能都增大 D.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 解析:分子勢能與分子間距有關(guān),而分子間距與物體的體積有關(guān),則知液體的分子勢能和體積有關(guān),選項A正確;晶體分為單晶體和多晶體,單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性,選項B錯誤;溫度升高時,分子的平均動能增大但不是每一個分子動能都增大,選項C錯誤;露珠由于受到表面張力的作用表面積有收縮

3、到最小的趨勢即呈球形,選項D正確. 3.(多選)關(guān)于空氣濕度,下列說法正確的是(　AD　) A.空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示 B.空氣的相對濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比 C.當(dāng)人們感到潮濕時,空氣的絕對濕度一定較大 D.當(dāng)人們感到干燥時,空氣的相對濕度一定較小 解析:空氣的絕對濕度是空氣中含有水蒸氣的實際壓強,相對濕度=,故A正確,B錯誤.人們感受的干燥或潮濕決定于空氣的相對濕度.相對濕度越大,感覺越潮濕;相對濕度越小,感覺越干燥,故C錯誤,D正確. 4.(2018·河南信陽質(zhì)檢)(多選)下列說法正確的是(　AC　) A.豎直玻璃管

4、里的水銀面不是平面,而是“上凸”的,這是表面張力的作用 B.相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強與大氣壓強的比值 C.物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體不一定是非晶體 D.壓縮氣體需要用力,這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn) 解析:豎直玻璃管里的水銀面不是平面,而是“上凸”的,這是表面張力產(chǎn)生的現(xiàn)象所致,選項A正確;空氣的相對濕度等于水蒸氣的實際壓強與同溫度下水的飽和汽壓的比值,選項B錯誤;物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體可能是多晶體,不一定是非晶體,選項C正確;氣體分子之間距離很大,分子力近似為零,用力才能壓縮氣體是由于氣體壓強差造成的,并非由于分子之間的斥力造成,選項D錯誤. 5.(2018·湖北宜昌一模

5、)(多選)下面的表格是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對照表: 月份 1 2 3 4 5 6 7 平均最高 氣溫/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 平均大 氣壓 /×105 Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 4 0.996 0 7月份與1月份相比較(　AD　) A.空氣分子無規(guī)則熱運動加劇 B.空氣分子無規(guī)則熱運動減弱 C.單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了 D.單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)減少了 解析:溫度越高,分子無規(guī)則熱運動越劇烈.7月

6、份與1月份相比較,平均氣溫升高了,所以分子無規(guī)則熱運動加劇,選項A正確,B錯誤;溫度升高,分子的平均動能變大,但是壓強減小,可知氣體分子的密集程度減小,則單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少,選項C錯誤,D正確. 6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程,如圖所示,下列說法正確的是(　BC　) A.b→c過程中,氣體壓強不變,體積增大 B.a→b過程中,氣體體積增大,壓強減小 C.c→a過程中,氣體壓強增大,體積不變 D.c→a過程中,氣體內(nèi)能增大,體積變小 解析:b→c過程中,氣體壓強不變,溫度降低,根據(jù)蓋—呂薩克定律=C得知,體積應(yīng)減小,故A錯誤.a→b過程

7、中氣體的溫度保持不變,即氣體發(fā)生等溫變化,壓強減小,根據(jù)玻意耳定律pV=C得知,體積增大,故B正確.c→a 過程中,由圖可知p與T成正比,則氣體發(fā)生等容變化,體積不變,故C正確,D錯誤. 7.(多選)下列說法正確的是(　BCD　) A.當(dāng)分子間距離增大時,分子間引力增大,分子間斥力減小 B.一定質(zhì)量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,其分子之間的勢能 增加 C.對于一定質(zhì)量的氣體,如果壓強不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱 D.物體內(nèi)熱運動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例與溫度有關(guān) 解析:分子間距離增大時,分子間的引力和斥力都減小,故A錯誤;一定質(zhì)量100 ℃的水變成100 ℃

8、的水蒸氣,由液態(tài)變成了氣態(tài),分子間距增大,分子力做負(fù)功,其分子之間的勢能增加,故B正確;對于一定質(zhì)量的氣體,由蓋—呂薩克定律可知,如果壓強不變,體積增大,那么它的溫度一定升高,同時又對外做功,需要從外界吸收熱量,故C正確;物體內(nèi)熱運動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例與溫度有關(guān),故D 正確. 8.(2019·山西臨汾模擬)如圖所示,一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉,上端足夠長,下端(粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)對氣體緩慢加熱,氣體溫度不斷升高,水銀柱上升,則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近圖中的(　A　) 解析:根據(jù)=C(常數(shù)

9、)得V=T,則VT圖線的斜率為.在水銀柱升入細(xì)管前,封閉氣體先做等壓變化,圖線的斜率不變,圖線為直線;水銀柱部分進入細(xì)管后,氣體壓強增大,圖線的斜率減小;當(dāng)水銀柱全部進入細(xì)管后,氣體的壓強又保持不變,VT圖線又為直線,只是斜率比原來的小,選項A正確. 9.(2019·山東桓臺二中月考)一足夠高的直立汽缸上端開口,用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱,活塞的橫截面積為0.01 m2,活塞與汽缸間的摩擦不計,汽缸側(cè)壁通過一個開口與U形管相連.開口離汽缸底部的高度為70 cm,開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計.已知如圖所示狀態(tài)時氣體的溫度為7 ℃,U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5

10、cm,大氣壓強p0=1.0×105 Pa保持不變,水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3,取g=10 m/s2.求 (1)活塞的質(zhì)量; (2)現(xiàn)在活塞上添加鐵砂,同時對汽缸內(nèi)的氣體加熱,始終保持活塞的高度不變,此過程緩慢進行,當(dāng)氣體的溫度升高到47 ℃時,U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少? 解析:(1)由題意知氣體圖示狀態(tài)壓強p0+=p0+ρgh1 代入數(shù)據(jù)得活塞質(zhì)量m=6.8 kg. (2)添鐵砂加熱時,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律得= 代入數(shù)據(jù)得h2=0.162 m. 答案:(1)6.8 kg　(2)0.162 m 10.(2017·全國Ⅱ卷,33)一熱氣球體積為V,內(nèi)

11、部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb.已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g. (1)求該熱氣球所受浮力的大小; (2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力; (3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量. 解析:(1)設(shè)1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時的體積為V0,密度為ρ0= ① 在溫度為T時的體積為VT,密度為ρT= ② 由蓋—呂薩克定律得= ③ 聯(lián)立

12、①②③式得ρT=ρ0 ④ 氣球所受到的浮力為F=ρbgV ⑤ 聯(lián)立④⑤式得F=Vgρ0. ⑥ (2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=ρaVg ⑦ 聯(lián)立④⑦式得G=Vgρ0. ⑧ (3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得 mg=F-G-m0g ⑨ 聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T0(-)-m0. 答案:(1)Vgρ

13、0　(2)Vgρ0　 (3)Vρ0T0(-)-m0 11.(2018·四川成都經(jīng)開區(qū)實驗中學(xué)高三月考)如圖所示,內(nèi)壁光滑、截面積不相等的圓柱形汽缸豎直放置,汽缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S.在汽缸內(nèi)有A,B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞用一根長為l的細(xì)輕桿連接,兩活塞導(dǎo)熱性能良好,并能在汽缸內(nèi)無摩擦地移動.已知活塞A的質(zhì)量是2m,活塞B的質(zhì)量是m.當(dāng)外界大氣壓強為p0、溫度為T0時,兩活塞靜止于如圖所示位置.重力加速度為g. (1)求此時汽缸內(nèi)氣體的壓強; (2)若用一豎直向下的拉力作用在B上,使A,B一起由圖示位置開始緩慢向下移動的距離,又處于靜止?fàn)顟B(tài),求這時汽缸

14、內(nèi)氣體的壓強及拉力F的大小.設(shè)整個過程中氣體溫度不變. 解析:(1)以兩活塞整體為研究對象,設(shè)此時汽缸內(nèi)氣體壓強為p1,根據(jù)平衡條件有 p0·2S+3mg+p1S=p1·2S+p0S 解得p1=p0+. (2)初態(tài):p1=p0+,V1=2lS 末態(tài):p2待求,V2=lS 根據(jù)玻意耳定律有(p0+)·2lS=p2·lS 解得p2=(p0+) 以兩活塞整體為研究對象,根據(jù)平衡條件有 F+p0·2S+3mg+p2S=p2·2S+p0S 解得F=+mg. 答案:(1)p0+　(2)(p0+)　+mg 12.(2019·湖北高三調(diào)考)如圖所示,一鋼筒豎直放置在水平桌面上,筒內(nèi)有一

15、與底面平行可上、下無摩擦滑動的活塞K,活塞導(dǎo)熱性及密封性良好.在筒的頂部有一塊與活塞K質(zhì)量相等的金屬蓋,金屬蓋與筒的上端邊緣接觸良好(無漏氣縫隙).當(dāng)筒內(nèi)溫度t=27 ℃時,A,B兩部分理想氣體的體積之比為=,壓強分別為pA=1.00×105 Pa, pB=1.20×105 Pa.已知大氣壓強p0=1.05×105 Pa,不考慮活塞的體積,現(xiàn)對筒內(nèi)氣體緩慢加熱.求: (1)金屬蓋恰好被頂開時氣體的溫度t1; (2)當(dāng)筒內(nèi)氣體溫度達(dá)到t2=252 ℃時,B部分氣體體積占汽缸總體積的百分之幾? 解析:(1)設(shè)鋼筒體積為V,活塞和金屬蓋的質(zhì)量均為m,活塞橫截面積為S;理想氣體溫度達(dá)到t1

16、時,兩部分氣體的壓強分別為pA1和pB1. 對活塞,由平衡條件 =pB-pA=0.20×105 Pa 當(dāng)金屬蓋恰好被頂開時pA1=p0+=1.25×105 Pa pB1=pA1+=1.45×105 Pa VA+VB=VA1+VB1=V,且= 由理想氣體狀態(tài)方程,對A,B兩部分氣體分別有 = = 解得T1≈366.7 K,即t1=93.7 ℃. (2)當(dāng)筒內(nèi)氣體的溫度達(dá)到t2=252 ℃時,金屬蓋被頂開,氣體A將會泄漏,而B部分氣體則繼續(xù)做等壓變化.對氣體B,由蓋—呂薩克定律= 解得VB2=V 所以×100%=95.5%. 答案:(1)93.7 ℃　(2)95.5% 7