2022届高考物理一轮复习专题91固体液体和气体练习含解析

这是一份2022届高考物理一轮复习专题91固体液体和气体练习含解析，共9页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
2．[2021·湖南师大附中摸底](多选)以下有关热学内容的叙述，正确的是( )
A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小
B．用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为eq \f(M,ρNA)
C．雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
E．理想气体等压膨胀过程一定吸热
3．[2021·湖北重点中学模拟](多选)下列说法正确的是( )
A．悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动叫做布朗运动
B．金属铁有固定的熔点
C．液晶的光学性质具有各向异性
D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间距离，故液体表面存在表面张力
E．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小
4．[2021·重庆市摸底](多选)下列说法正确的是( )
A．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
B．一定质量的气体，如果体积增大，其内能一定减小
C．气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的
D．一定质量的气体，如果温度升高，压强必然增大
E．一定质量的0℃的冰变成0℃的水，其内能增加
5．[2021·广州市调研](多选)下列说法中正确的是( )
A．温度越高，分子的无规则热运动越剧烈
B．物体的温度越高，所有分子的动能都一定越大
C．分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小
D．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高
E．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
6．[2021·湖南、江西省联考](多选)下列说法正确的是( )
A．当液体与大气接触时，液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大
B．物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零
C．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
D．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
E．一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大
7．[2021·湖北重点中学摸底](多选)下列对理想气体的理解正确的是( )
A．一定质量的理想气体，内能只与温度有关与体积无关
B．只要气体压强不是很大就可视为理想气体
C．密闭容器内的理想气体随着温度的升高，其压强增大，内能增大
D．理想气体的压强是由气体分子间斥力产生的
E．一定质量的理想气体对外界做功时，它的内能有可能增大
8．[2021·昆明摸底](多选)下列说法正确的是( )
A．处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果
B．液体与固体接触处的附着层都有收缩的趋势
C．液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势
D．毛细管插入浸润液体中管内液面会上升
E．毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升
9．[2021·沈阳市摸底](多选)下列说法正确的是( )
A．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C．用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积
D．浸润现象产生的原因是液体与固体接触处分子间距比液体内部分子间距大，分子间作用力表现为引力
E．第二类永动机不可能制成，因为内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
10．[2021·银川一中模拟](多选)下列说法正确的是( )
A．悬浮在液体中的小颗粒越小，布朗运动越明显
B．热量不可能从低温物体传到高温物体
C．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
D．理想气体，温度升高，内能一定增大
E．理想气体等压膨胀过程一定放热
11．[2021·包头市质检](多选)下列说法正确的是( )
A．晶体有固定的熔点
B．物体吸收热量后，其温度一定升高
C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D．雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在
E．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的
12.
如p－V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N1____________N2，T1____________T3，N2__________N3.(填“大于”“小于”或“等于”)
13．[2021·湖南卷(节选)]如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞(截面积分别为S1和S2)封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降h高度到B位置时，活塞上细沙的总质量为m.在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变．整个过程环境温度和大气压强p0保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g.下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)
A．整个过程，外力F做功大于0，小于mgh
B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变
C．整个过程，理想气体的内能增大
D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于(p0S1h＋mgh)
E．左端活塞到达B位置时，外力F等于eq \f(mgS2,S1)
14．[2021·沈阳市摸底]夏天气温高，汽车在高速公路上长时间连续行驶，轮胎容易发生爆胎导致交通事故．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为3.0×105Pa，温度为27℃，爆胎时胎内气体的温度为90℃，轮胎中的空气可看作理想气体．
(ⅰ)求爆胎时轮胎内气体的压强；
(ⅱ)保持轮胎内气体温度90℃不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强降低到3.0×105Pa，求轮胎内剩余气体的质量与原来质量的比．
15．[2021·唐山模拟]为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等．气缸开口向上，用质量为m＝1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝1cm2.当气缸内温度为300K时，活塞与气缸底间距为L，活塞上部距活塞eq \f(2,3)L处有一用轻质绳悬挂的重物M.当绳上拉力为零时，警报器报警．已知室外空气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与器壁之间摩擦可忽略．求：
(ⅰ)当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？
(ⅱ)若锅炉外壁的安全温度为1000K，那么重物的质量应是多少？
16．如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：
(ⅰ)抽气前氢气的压强；
(ⅱ)抽气后氢气的压强和体积．
专题91 固体、液体和气体
1．A 本题为热学中的基本概念的辨析问题，主要考查考生对物理观念的理解能力，体现了能量观念、模型建构等核心素养．
温度是分子平均动能的标志，故A项正确；内能是所有分子的分子动能与分子势能的总和，B错误；气体压强与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故C错误；气体温度降低，则气体分子的平均动能减小，故D错误．
2．BCE 分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，与分子力表现为引力和斥力有关，A错误；M表示铜的摩尔质量，ρ表示铜的密度，则铜的摩尔体积V＝eq \f(M,ρ)，一个铜原子所占空间的体积可表示为V0＝eq \f(V,NA)＝eq \f(M,ρNA)，B正确；雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，C正确；晶体分单晶体和多晶体，只有单晶体具有规则形状和各向异性，而多晶体没有规则形状和各向同性，D错误；理想气体等压膨胀过程，根据eq \f(pV,T)＝C，温度升高，故内能增加，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由于气体对外做功，故一定吸收热量，E正确．
3．BCE 悬浮在液体中的微粒的无规则运动叫做布朗运动，A错误；金属铁是晶体，有固定的熔点，B正确；液晶的光学性质具有各向异性，C正确；液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在表面张力，D错误；随着高度的增加，大气压和温度都在减小，根据气体内能与温度的关系，温度降低，气体内能(分子平均动能)减小，可知一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小，选项E正确．
4．ACE 扩散现象说明分子之间有间隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，A正确；一定质量的气体对外做功，若同时从外界吸收热量，其内能不变或增加，B错误；气体对容器的压强是大量气体分子不断地碰撞器壁引起的，C正确；一定质量的气体温度升高，若同时体积增大，其压强可能不变或减小，不一定增大，D错误；一定质量的0℃的冰变为0℃的水，分子的动能不变，其分子势能增加，故内能增加，E正确．
5．ACD 温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，A正确；温度越高分子的平均动能越大，但不是所有分子的动能都增大，B错误；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，C正确；由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C，等压膨胀时p不变，V增大，则T升高，D正确；物体虽然从外界吸收了热量，但可能对外界做功，所以内能不一定增加，E错误．
6．ACD 当液体与大气接触时，液体表面层分子的间距比较大，势能比液体内部分子的要大，A正确；分子在永不停息地做无规则热运动的，物体的分子平均动能不能为零，B错误；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子的平均动能增大，同时单位时间内撞到器壁单位面积上的分子个数也增多，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，C、D正确；温度不变，分子的平均动能不变，则理想气体的内能不变，由ΔU＝Q＋W，ΔU＝0，吸热，Q>0，则W<0，气体对外做功，气体体积增大，由eq \f(pV,T)＝C，气体压强减小，E错误．
7．ACE 8.ACD 9.ABE 10.ACD 11.ACD
12．大于 等于 大于
解析：(1)本题考查气体的状态参量及理想气体状态方程的内容，考查学生对三个气体状态参量及气体实验定律的理解能力，培养学生物理观念素养的形成，提高学生对实验的认识．
由理想气体状态方程可得eq \f(2p1V1,T1)＝eq \f(p1V1,T2)＝eq \f(p1·2V1,T3)，可知T1＝T3>T2.由状态1到状态2，气体压强减小，气体体积相同，温度降低，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减少，N1>N2.对状态2和状态3，压强相同，温度大的次数少，则N313．BDE
解析：整个过程中右边活塞的位置始终不变，外力F不做功，A错误；整个过程中系统的温度不变，所以一定质量的理想气体的分子平均动能不变，内能不变，B正确，C错误；当左边活塞到达B位置时汽缸内气体的压强最大，最大压强p＝eq \f(mg,S1)＋p0，所以外界对气体做的功小于p0S1h＋mgh，由于内能不变，故理想气体向外界释放的热量小于(p0S1h＋mgh)，D正确；根据左、右两边气体的压强相等，有p0＋eq \f(mg,S1)＝p0＋eq \f(F,S2)，解得F＝eq \f(mgS2,S1)，E正确．
14．(ⅰ)p2＝3.63×105Pa (ⅱ)eq \f(m剩,m总)＝eq \f(100,121)
解析：(ⅰ)轮胎内的空气从开始到爆胎发生等容变化，则eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2)
解得p2＝3.63×105Pa
(ⅱ)把放出的气体与罐内剩余的气体整体为研究对象，由玻意耳定律可知：p2V1＝p1V
则剩余气体与原来总气体的质量比为eq \f(m剩,m总)＝eq \f(V1,V)
解得eq \f(m剩,m总)＝eq \f(100,121)
15．(ⅰ)T2＝500K (ⅱ)M＝2kg
解析：(ⅰ)活塞上升过程为等压变化，设
V1＝LS
V2＝(L＋eq \f(2,3)L)S
eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)
得T2＝500K
(ⅱ)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为M，
p2S＝p0S＋mg
p3S＝p0S＋(m＋M)g
eq \f(p2,T2)＝eq \f(p3,T3)
解得M＝2kg
16．(ⅰ)eq \f(1,2)(p0＋p) (ⅱ)eq \f(1,2)p0＋eq \f(1,4)p eq \f(4（p0＋p）V0,2p0＋p)
解析：本题考查气体的性质，是对学生综合分析能力要求较高的题目，也是对学生科学推理素养的考查．
(ⅰ)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
(p10－p)·2S＝(p0－p)·S①
得p10＝eq \f(1,2)(p0＋p)②
(ⅱ)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2·S＝p1·2S③
由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0④
p2V2＝p0·V0⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1－2V0＝2(V0－V2)⑥
联立②③④⑤⑥式解得
p1＝eq \f(1,2)p0＋eq \f(1,4)p⑦
V1＝eq \f(4（p0＋p）V0,2p0＋p)⑧