高三物理总复习 课时跟踪检测（五十二） 固体、液体和气体的性质

课时跟踪检测（五十二）  固体、液体和气体的性质

一、立足主干知识，注重基础性和综合性

1.(多选)如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是(　 )

A．水球呈球形是表面张力作用的结果

B．a内气体的分子平均动能比b内的小

C．a内气体的分子平均动能比b内的大

D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色

解析：选AD　水球呈球形是表面张力作用的结果，故A正确；温度是分子热运动的平均动能的标志，故a内气体的分子平均动能与b内的等大，B、C错误；在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，因水球外表面附近的水分子间作用力表现为引力，所以最后水球将呈红色，故D正确。

2．(多选)根据所学知识分析，下列说法正确的是(　 )

A．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体

B．晶体体积增大，其分子势能一定增大

C．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力

D．人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程

解析：选CD　多晶体和非晶体各个方向的物理性质都相同，金属属于多晶体，A错误；晶体体积增大，若分子力表现为引力，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子势能减小，B错误；水的表面张力的有无与重力无关，所以在宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，C正确；在现代科技中科学家利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，D正确。

3．下列说法正确的是(　 )

A．分子间同时存在着引力和斥力

B．分子间距增大时分子引力减小而分子斥力增大

C．对于一定质量的理想气体，当温度升高时其内能可能保持不变

D．对于一定质量的理想气体，当体积增大时其内能一定减小

解析：选A　根据分子动理论可知，分子间同时存在引力和斥力，故A正确；分子引力和分子斥力都是随着分子距离的增大而减小，故B错误；一定质量的理想气体，其内能仅与温度有关，当温度升高时，内能一定增大，故C错误；对于一定质量的理想气体，当体积增大时不能确定其温度如何变化，则其内能的变化无法判断，故D错误。

4．负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是(　 )

A．负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能

B．负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中气体分子的运动速率

C．负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数

D．相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力

解析：选C　温度是气体分子平均动能的标志，负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，A错误；但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一定小于外界环境中每个气体分子的运动速率，B错误；决定气体分子压强的微观因素是单位体积气体分子数和气体分子撞击器壁力度，现内外温度相等，即气体分子平均动能相等(撞击力度相等)，压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，C正确；压力F＝pS，内外压强不等，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，D错误。

5．(多选)下列说法正确的是(　 )

A．一锅水中撒一点胡椒粉，煮水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈

B．某复兴号高速列车驶出车站逐渐提速，其恒温车厢内的一切物体的内能也一定会逐渐增加

C．尽管蔗糖受潮时粘在一起，但是它依然是晶体

D．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势

解析：选CD　胡椒粉在水中翻滚是水的对流引起的，属于机械运动，故A错误；物体的内能与物体运动的速度无关，故B错误；蔗糖虽然没有确定的形状，但熔化时有确定的熔点，所以蔗糖是晶体，故C正确；根据液体的表面张力的特点可知D正确。

6．液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识正确的是(　 )

A．液晶态就是固态和液态的混合

B．液晶具有各向同性的性质

C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性

D．天然存在的液晶很多，如果一种物质是液晶，那么它在任何条件下都是液晶

解析：选C　液晶态是介于液态与结晶态之间的一种物质状态，不是固态和液态的混合，A错误；液晶既具有液体的流动性，又具有与某些晶体相似的性质，如具有光学各向异性等，B错误，C正确；天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的，液晶在不同温度下的状态不同，有结晶态、液晶态和液态三种状态，故D错误。

7.(2022·山东青岛模拟)拔罐是中医传统养生疗法之一，如图所示，以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，以达到通经活络、祛风散寒等作用。罐内封闭气体质量和体积变化不计，可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上之后，下列说法正确的是(　 )

A．火罐内的气体温度不变

B．火罐内的气体温度降低，压强减小

C．火罐内的气体温度降低，压强不变

D．火罐内的气体单位体积分子数增大，压强不变

解析：选B　把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，小于大气压，火罐在内外气体压力差作用下，“吸”在皮肤上，故A、C错误，B正确；因为体积不变，火罐内气体单位体积分子数不变，温度降低，压强减小，D错误。

8．如图所示为一定质量气体状态变化时的p-T图像，由图像可知，此气体的体积(　 )

A．先不变后变大

B．先不变后变小

C．先变大后不变

D．先变小后不变

解析：选D　第一阶段为等温变化，压强变大，根据玻意耳定律知体积减小，第二阶段为等容变化，体积不变，所以气体体积先变小后不变，D正确。

9.如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和状态C。有关A、B和C三个状态的温度TA、TB和TC的关系，正确的是(　 )

A．TA＝TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能不变

B．TA＞TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能减少

C．TB＜TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能增加

D．TB＞TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能减少

解析：选D　从状态A到状态B气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律可得＝，由于VA＜VB，则TA＜TB，气体的内能增加，A、B错误；从状态B到状态C气体发生等容变化，根据查理定律可得＝，由于pB＞pC，则TB＞TC，气体的内能减少，C错误，D正确。

二、强化迁移能力，突出创新性和应用性

10．(2022·山东德州模拟)如图所示为两分子间的分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，对此以下说法中正确的是(　 )

A．当r>r1时，分子间的引力大于斥力

B．固体相邻分子间的距离约等于r1

C．液体存在表面张力是因为表面层中相邻分子的平均间距大于r2

D．将分子间距由r1增大到r2，分子间引力与斥力的合力会变大

解析：选C　分子间同时存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时分子势能最小，此时分子间距离为平衡距离，即固体相邻分子间的距离约等于r2，B错误；当分子间距离r>r2时分子间的引力大于斥力，A错误；液体存在表面张力是因为表面层中相邻分子的平均间距大于r2，C正确；将分子间距由r1增大到平衡距离r2时，分子间引力与斥力的合力会变小，D错误。

11.(多选)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中，下列说法正确的是(　 )

A．A瓶中的药液先用完

B．当A瓶中液面下降时，B瓶内液面高度保持不变

C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大

D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变

解析：选ABC　在药液从B瓶中流出时，B瓶中封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知，气体压强减小，A瓶中气体将A瓶中药液压入B瓶补充，所以B中流出多少药液，A瓶就会有多少药液流入B瓶 ，所以B瓶液面高度保持不变，直到A瓶药液全部流入B瓶，所以A瓶药液先用完，故A、B正确；A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，药液产生的压强减小，因此A瓶内封闭气体压强增大，故C正确，D错误。

12.如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。则下列说法正确的是(　 )

A．A→B过程气体压强增加

B．B→C过程气体压强不变

C．C→A过程气体单位体积内的分子数减小

D．A→B过程气体分子平均动能增加

解析：选D　过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；从状态B到状态C，斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，体积减小，则单位体积内的分子数增大，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则分子平均动能增大，D正确。

13．(2022·江苏启东期末)图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了童年时光的美好。如图乙所示，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则(　 )

A．肥皂水不能浸润玻璃

B．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动

C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关

D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力

解析：选C　一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系，肥皂水不能浸润蜂蜡或石蜡，但可以浸润玻璃，故A错误；布朗运动是指悬浮在液体中或气体中的固体小颗粒的无规则运动，故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动，B错误；液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，所以肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力的作用，故C正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，故D错误。

14.某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为p0，温度为t0。现逐渐加入热水使水温升高，同时测量压强p和温度t，并记录下每次测量结果与初始值的差值Δp和Δt。该过程中下列图像一定正确的是(　 )

解析：选C　气体做等容变化时＝＝C，故p＝CT，Δp＝C·ΔT，又T＝273.15＋t，故p＝C(273.15＋t)，Δp＝CΔt，所以C一定正确，A、D一定错误，而B可能正确。

15．一定质量的理想气体的p-t图像如图所示，在从状态A变到状态B的过程中，气体体积的变化情况是(　 )

A．一定不变

B．一定减小

C．一定增加

D．不能判定怎样变化

解析：选D　如图所示，把图线反向延长，交横轴于点M，如果点M的横坐标为－273.15 ℃，则气体的压强与热力学温度成正比，气体发生等容变化，由状态A到状态B气体体积不变，即VA＝VB；如果M的横坐标不是－273.15 ℃，因为不知道A、B两状态的压强与温度的具体数值，无法判断体积的变化，故D正确。

16．(2021·全国甲卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度(V-t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0＝－273.15 ℃；a、b为直线Ⅰ上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比＝________；气体在状态b和c的压强之比＝________。

解析：根据盖-吕萨克定律有＝k，整理得V＝kt＋273.15k，由体积—温度(V-t)图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，则有＝1，设t＝0 ℃时，当气体体积为V1 时，其压强为p1 ，当气体体积为V2 时，其压强为p2，根据等温变化，则有p1V1＝p2V2，由于直线Ⅰ和Ⅱ各为两条等压线，则有p1＝pb，p2＝pc，联立解得＝＝。

答案：1