人教版高考物理一轮复习第12章热学第2讲固体液体与气体课时练含答案

这是一份人教版高考物理一轮复习第12章热学第2讲固体液体与气体课时练含答案，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2021·河南驻马店月考)下列说法中正确的是( C )
①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的缘故
②在显微镜下可观察到水中炭粉的布朗运动，这说明组成炭粉的固体分子在做无规则运动
③高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
④干湿泡湿度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远
⑤液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
A．①③④⑤ B．②③④⑤
C．④⑤ D．①②③④⑤
[解析] 本题考查分子间作用力、布朗运动等知识。①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，反映出水分子和玻璃分子间存在引力作用，但这种引力不是液体表面张力，故①错误；②水中炭粉因为受到水分子频繁碰撞而出现了布朗运动，这说明水分子在做无规则运动，故②错误；③高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强减小而降低，故③错误；④干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，故④正确；⑤液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故⑤正确。综上可知C正确。
2．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θ。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＋eq \f(Mgcsθ,S) B．eq \f(p0,csθ)＋eq \f(Mg,Scsθ)
C．p0＋eq \f(Mgcs2θ,S) D．p0＋eq \f(Mg,S)
[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eq \f(pS,csθ)，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＝eq \f(pS,csθ)csθ，即p＝p0＋eq \f(Mg,S)。
3．(2021·陕西西航一中检测)下图描绘一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是( A )


[解析] 本题考查气体分子的运动速率与温度的关系。温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故氧气分子的平均速率越大，即速率大的分子数占据总数的比例越大，故A正确，B错误；分子总数是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C、D错误。
4．(2020·江苏扬州中学月考)如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，气体温度变化是( B )
A．逐渐升高
B．逐渐降低
C．不变
D．先升高后降低
[解析] 本题考查根据压强与体积的关系图像分析温度的变化。根据理想气体方程知eq \f(pV,T)＝C，即p＝CT·eq \f(1,V)，其p－eq \f(1,V)图像上点到原点连线斜率反应温度的高低，如图知状态1的温度大于状态2的温度，由状态1到状态2温度降低，故选B。
5．(2021·重庆南开中学月考)分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用。这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体。下列说法正确( BDE )
A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的
B．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生
C．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的
D．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
E．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力
[解析] 本题考查物态变化的相关知识。不论固体，还是液体与气体，分子均是永不停息地做无规则运动，选项A错误；在任何温度下，液体的蒸发现象都发生，选项B正确；汽化是液体分子，摆脱与其分子间的作用力，与液体分子间相互排斥无关，选项C错误；有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高，如晶体熔化，选项D正确；当分子间距为r0时，分子引力和分子斥力相等，液体表面的分子比较稀疏，分子间距大于r0，所以分子间的相互作用表现为引力，选项E正确。
6．(2020·江苏南通一模)下列说法中正确的有( CDE )
A．液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出
B．液体表面层分子间的平均距离等于液体内部分子间的平均距离
C．用磙子压紧土壤，可以把地下的水引上来，这属于毛细现象
D．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成球形
E．液体内部分子的势能比液体表面层分子的势能小
[解析] 本题考查了毛细现象、液体表面分子排布等知识点。液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故A错误；液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，故B错误；用磙子压紧土壤，可以把地下的水引上来，属于毛细现象，故C正确；完全失重情况下，熔化的金属由于表面张力的收缩作用，以及球形表面积最小，金属最终能够收缩成标准的球形，故D正确；液体表面层的分子比液体内部的分子间的距离大，分子之间的作用力表现为引力，分子间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子势能比液体内部的分子有更多的分子势能，故E正确。
7．(2020·天津七校期中)一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是( AD )
A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝2T2
B．p1＝p2，V1＝eq \r(2)V2，T1＝2T2
C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2
D．T1＝T2，p1＝2p2，V1＝eq \f(1,2)V2
[解析] 本题考查理想气体状态方程的应用。对于一定质量的理想气体，由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C得eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)。若p1＝p2，V1＝2V2，得T1＝2T2，A正确；若p1＝p2，V1＝eq \r(2)V2，得T1＝eq \r(2)T2，B错误；若p1＝2p2，V1＝2V2，得T1＝4T2，C错误；若T1＝T2，p1＝2p2，得V1＝eq \f(1,2)V2，D正确。故选A、D。
8．在一定温度下，当一定质量的气体的体积增大时，气体的压强减小，关于其原因下列说法正确的是( ABE )
A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
B．气体分子的密集程度变小，分子的平均动能不变，单位面积器壁上受到的分子平均作用力减小
C．每个分子对器壁的平均撞击力变小
D．气体分子的密集程度变小，分子势能变小
E．气体分子的密集程度变小，分子势能增大
[解析] 气体温度不变，分子的平均动能不变，气体分子对器壁的平均撞击力不变，当气体的体积增大时，气体分子的密集程度减小，气体压强减小，故A、B正确，C错误；气体的体积增大，分子势能增大，故D错误，E正确。
二、非选择题
9．如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25℃时，油柱离管口10 cm。
(1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀；
(2)估算这个气温计的测量范围。
[答案] (1)刻度是均匀的 (2)23.4℃～26.6℃。
[解析] (1)由于罐内气体压强始终不变，所以eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)，eq \f(V1,T1)＝eq \f(ΔV,ΔT)，
ΔV＝eq \f(V1,T1)ΔT＝eq \f(362,298)ΔT，
ΔT＝eq \f(298,362)·SΔL
由于ΔT与ΔL成正比，刻度是均匀的。
(2)ΔT＝eq \f(298,362)×0.2×(20－10)K≈1.6 K
故这个气温计可以测量的温度范围为(25－1.6)℃～(25＋1.6)℃，即23.4～26.6℃。
10．(2020·山东潍坊模拟)如图甲所示，质量为M的长方体汽缸放在光滑水平地面上，汽缸用导热性能良好的材料制成，内壁光滑，内有质量为m的活塞，横截面积为S，不计汽缸和活塞的厚度。环境温度为T0时，活塞恰好在汽缸的最右端，外界大气压强恒为p0。
(1)若环境温度缓慢降低，求活塞移动到汽缸正中间时的环境温度T；
(2)若使环境温度T0保持不变，给汽缸施加水平向右的推力，最终活塞稳定到汽缸正中间并随汽缸一起向右做匀加速直线运动，如图乙所示，求此时推力F的大小。
[答案] (1)eq \f(T0,2) (2)eq \f(M＋mp0S,m)
[解析] 本题考查气体实验定律与力学的综合问题。
(1)活塞从右端缓慢移动到正中间的过程中气体发生等压变化，遵循盖—吕萨克定律，设汽缸总长为L，由eq \f(LS,T0)＝eq \f(LS,2T)，得降温后的温度为T＝eq \f(T0,2)；
(2)气体发生等温变化，根据玻意耳定律有peq \f(LS,2)＝p0LS，
得稳定时气体压强p＝2p0，
对活塞受力分析，由牛顿第二定律得pS－p0S＝ma，
对活塞和汽缸整体受力分析，由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a，
由以上各式得F＝eq \f(M＋mp0S,m)。
11．竖直放置的一粗细均匀的U形细玻璃管中，两臂分别灌有水银，水平部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为cm。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中。已知大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长。求：
(1)此时右管封闭气体的压强；
(2)左管中需要倒入水银柱的长度。
[答案] (1)90 cmHg (2)27 cm
[解析] (1)设玻璃管的横截面积为S，对右管中的气体，初态p1＝75 cmHg，V1＝30 S
末态体积：V2＝(30－5)S＝25 S
由玻意耳定律：p1V1＝p2V2
解得：p2＝90 cmHg。
(2)对水平管中的气体，初态
p＝p0＋15 cmHg＝90 cmHg，V＝11 S；
末态压强：p′＝p2＋20 cmHg＝110 cmHg
根据玻意耳定律：pV＝p′V′
解得V′＝9 S，水平管中的空气柱长度变为9 cm，此时原来左侧19 cm水银柱已有11 cm进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是110 cm－75 cm－8 cm＝27 cm。