2022年高考物理一轮考点跟踪练习45《固体、液体和气体》（含详解）

2022年高考物理一轮考点跟踪练习45

《固体、液体和气体》

一         、单选题

1.液体的饱和汽压随温度的升高而增大(　　)

A．其变化规律遵循查理定律

B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大

C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大

D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大

2.如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C。设A、B、C状态对应的压强分别为pA、pB、pC，则下列关系式中正确的是(　　)

A.pA＜pB，pB＜pC       B.pA＞pB，pB=pC

C.pA＞pB，pB＜pC       D.pA=pB，pB＞pC

3.如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是(　　)

4.如图，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。产生这一现象的原因是(　　)

A.玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体

B.玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体

C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧

D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张

5.如图所示，一开口向下导热均匀的直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是(　　)

A.大气压强增加

B.环境温度升高

C.向水银槽内注入水银

D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移

6.如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体(　　)

A．压强增大，体积增大

B．压强增大，体积减小

C．压强减小，体积增大

D．压强减小，体积减小

7.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　)

A．ab过程中不断减小

B．bc过程中保持不变

C．cd过程中不断增加

D．da过程中保持不变

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θ，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＋    B.＋   C．p0＋     D．p0＋

二         、多选题

9. (多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有(　　)

A.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

10. (多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　)

A.图中两条曲线下面积相等

B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形

D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E.与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大

11. (多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　)

A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大

B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多

C．气体分子的总数增加

D．气体分子的密度增大

12.关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是(　　)

A．所有的晶体都表现为各向异性

B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体

C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点

D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化

三         、计算题

13.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，细管上端与大气联通，若将开关D打开(空气能进入但水银不会入细管)，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气柱的总长度为多少？

14.一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压，温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。

(1)求该热气球所受浮力的大小；

(2)求该热气球内空气所受的重力；

(3)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。

0.2022年高考物理一轮考点跟踪练习45《固体、液体和气体》（含详解）答案解析

一         、单选题

1.答案为：D；

解析：

当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.

2.答案为：A；

解析：由=常量得：A到B过程，T不变，体积减小，则压强增大，所以pA＜pB；B经等容过程到C，V不变，温度升高，则压强增大，即pB＜pC，所以A正确。

3.答案为：B；

解析：

缓慢升高缸内气体的温度，当缸内气体的压强p<p0时，气体的体积不变，由查理定律知p=p1，

故缸内气体的压强p与热力学温度T呈线性关系；当气缸内气体的压强p=p0时发生等压变化，

正确的图象为图B.

4.答案为：C；

解析：玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B错误；玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有减小表面积的作用，即使液体表面绷紧，故C正确，D错误。

5.答案为：A；

解析：根据题意，设玻璃管内的封闭气体的压强为p，玻璃管质量为m，对玻璃管受力分析，由平衡条件可得：T＋pS=mg＋p0S。解得：T=(p0－p)S＋mg=ρghS＋mg，即绳的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水银的重力。选项A中，大气压强增加时，水银柱上移，h增大，所以拉力T增加，A正确；选项B中，环境温度升高，封闭气体压强增加，水银柱高度h减小，故拉力T减小，B错误；选项C中，向水银槽内注入水银，封闭气体的压强增大，平衡时水银柱高度h减小，故拉力减小，C错误；选项D中，略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体的体积减小、压强增大，平衡时水银柱高度h减小，故细绳拉力T减小，故D错误。

6.答案为：B；

解析：

试管竖直放置时，封闭的气体压强为p=p0－ρgh；试管自由下落时，封闭的气体压强为p=p0，

根据玻意耳定律pV=C，压强增大，则体积减小，故选项B正确．

7.答案为：B；

解析：

首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；

ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；

连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va=Ve，因为Vd<Ve，所以Vd<Va，所以da过程中体积变化，D错误．

8.答案为：D；

解析：

对圆块进行受力分析，其受重力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．圆块在竖直方向上合外力为零，

有p0S＋Mg=cos θ，p=p0＋.故D选项正确．

二         、多选题

9.答案为：ABD；

解析：晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则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若是多晶体，则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，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确；晶体在熔化时温度不变，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故E错误。

10.答案为：ABC；

解析：根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D错误；由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项E错误。

11.答案为：BD；

解析：

理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误．

12.答案为：CD；

解析：

只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C正确；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D正确．

三         、计算题

13.

解：空气进入后将左端水银柱隔为两段，上段仅30 cm，

初始状态对左端上面空气有p1=p0－h1=75 cmHg－37.5 cmHg=37.5 cmHg，

末状态左端上面空气柱压强p2=p0－h2=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，形成的空气柱长为5 cm，下段水银柱下移，与右端水银柱等高

设下移的距离为x，

由于U形管右管内径为左管内径的2倍，则右管横截面积为左管的4倍，

由等式：7.5－x=，解得：x=6 cm，

所以产生的空气柱总长为：L=(6＋5＋25)cm=36 cm。

14.解：(1)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0，密度为ρ0=①

在温度为T时的体积为VT，密度为ρ(T)=②

由盖­吕萨克定律得=③

联立①②③式得ρ(T)=ρ0④

气球所受到的浮力为f=ρ(Tb)gV⑤

联立④⑤式得f=Vgρ0。⑥

(2)气球内热空气所受的重力为G=ρ(Ta)Vg⑦

联立④⑦式得G=Vgρ0。⑧

(3)设该气球还能托起的最大质量为m，

由力的平衡条件得mg=f－G－m0g⑨

联立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T0－m0.