2023年高考物理一轮复习课时练37《固体、液体与气体》(含答案详解)

2023年高考物理一轮复习课时练37

《固体、液体与气体》

一 、选择题

1.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

2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　)

A.可以根据各向同性或各向异性来区分晶体和非晶体

B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体

C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体

D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体

3.关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)

A.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力

B.液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子之间只有引力，没有斥力

C.不论是什么液体，表面张力都会使表面收缩

D.表面张力的方向与液面垂直

4.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

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，U形汽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，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则选项图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是(　　)

7.一定质量的理想气体，由状态a经b变化到c，如图所示，则下图中能正确反映出这一变化过程的是(　　)

8. (多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　)

A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体

B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体

C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

D.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

9. (多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是(　　)

A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈

B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小

D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小

10. (多选)下列说法中正确的是(　　)

A.液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

B.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示

C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体

D.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小

11. (多选)如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的空气。若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是(　　)

A.温度降低，压强增大

B.温度升高，压强不变

C.温度降低，压强减小

D.温度不变，压强减小

12. (多选)用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律。A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定质量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变(　　)

A.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动

B.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动

C.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动

D.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动

三 、计算题

13.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p ­T和V­T图各记录了其部分变化过程，试求：

(1)温度为600 K时气体的压强；

(2)在p ­T图像上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。

14.一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。

15.如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长为l1＝50 cm，水平管长d＝20 cm，大气压强p0相当于76 cm 高水银柱产生的压强。左管内有一段l0＝8 cm长的水银封住长为l2＝30 cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低，要把水银柱全部移到右管中。求右管内压强至少降为多少？(g取10 m/s2)

0.答案解析

1.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。

2.答案为：C

解析：多晶体和非晶体都表现为各向同性，只有单晶体表现为各向异性，不能根据各向同性或各向异性区分多晶体和非晶体，A错误；根据均匀薄片强度上的各向同性不能确定薄片是多晶体还是非晶体，B错误；固体球在导电性上表现出各向异性，则该球一定是单晶体，C正确；单晶体具有各向异性的特性，仅是指在某些物理性质上是各向异性的，并不是单晶体的所有物理性质都表现各向异性，换言之，在某一物理性质如导热性上表现为各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，D错误。

3.答案为：C

解析：表面张力是由于表面层中分子间距大，是液体表面层分子间的作用，不是液体各部分间的相互作用，A错误；液体表面层分子分布比液体内部分子分布稀疏，表面层分子间既有引力也有斥力，但分子力表现为引力，B错误；由于表面张力的作用，液体表面有收缩的趋势，C正确；表面张力的方向跟液面相切，D错误。

4.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。

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：当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在p ­T图像中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p ­T图像中，图线是平行于T轴的直线，B正确。

7.答案为：C

解析：由题图知：a→b过程为气体等容升温，压强增大；b→c过程为气体等温降压，体积增大。C正确。

8.答案为：AD；

解析：晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确。

9.答案为：BD；

解析：根据理想气体的状态方程=C，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项A错误；当压强不变时，气体的温度可能变大，分子热运动也可能变得剧烈，选项B正确；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，选项C错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，选项D正确。

10.答案为：ACD

解析：液体与大气相接触，表面层内分子间距较大，表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力，A正确；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度，空气中所含水蒸气的压强表示空气的绝对湿度，B错误；晶体和非晶体的区别在于内部分子排列，在一定条件下可以相互转化，C正确；随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，若分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，D正确。

11.答案为：AC

解析：已知玻璃泡导热良好，对被封闭的一定质量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，结合理想气体状态方程＝C得，若外界大气温度降低，则T降低，封闭气体压强p可能不变，可能减小，可能增大，则外界大气压强可能增大，可能减小，可能不变，A、C正确；若外界大气温度升高，则T升高，封闭气体压强增大，则外界大气压强增大，B错误；若外界大气温度不变，则T不变，封闭气体压强p增大，外界大气压强增大，D错误。

12.答案为：AD

解析：为保持瓶中气体体积不变，瓶内理想气体发生的是等容变化。由查理定律＝可知，当烧瓶浸入热水中时，温度升高，压强增大，A管应向上移动，A正确，B错误；当将烧瓶浸入冰水中时，温度降低，压强减小，应将A管向下移动，D正确，C错误。

三 、计算题

13.解：(1)由p ­T图可知，气体由200 K→400 K的过程中做等容变化，

由V­T图可知，气体由400 K→500 K仍做等容变化，

对应p ­T图可得出：T=500 K时，气体的压强为1.25×105 Pa，

由V­T图可知，气体由500 K→600 K做等压变化，

故T=600 K时，气体的压强仍为1.25×105 Pa。

(2)在p ­T图像上补充画出400 K→600 K的气体状态变化图像，如图所示。

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14.解：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；

左管中空气柱的压强为p2=p0，长度为l2。

活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；

左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′。以cmHg为压强单位。由题给条件得

p1=p0＋(20.0－5.00)cmHg①

l1′=cm②

由玻意耳定律得p1l1=p1′l1′③

联立①②③式和题给条件得p1′=144 cmHg④

依题意p2′=p1′⑤

l2′=4.00 cm＋ cm－h⑥

由玻意耳定律得p2l2=p2′l2′⑦

联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h=9.42 cm。⑧

15.解：以左管中封闭气体为研究对象

初态：p1＋pl0＝p0，得：p1＝p0－pl0＝68 cmHg

V1＝l2S

末态：由题意知，水银柱全部移到右管中，

V2＝(l1＋d)S

根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2

得p2＝≈29 cmHg

设右管内压强降为p′，则p′＋pl0＝p2

解得：p′＝p2－pl0＝21 cmHg。