2019届高考物理一轮复习练习：第14章 第2讲　固体、液体与气体(含解析)

板块三  限时规范特训

　　时间：45分钟　满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中1～4为单选，5～10为多选)

1．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

答案　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。

2．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

答案　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。

3．一定质量的理想气体，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(　　)

答案　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。

4.[2017·上海嘉定区模拟]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

答案　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，即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力。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；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；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；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。

5．下列说法正确的是(　　)

A．悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

B．一滴橄榄油在完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用的结果

C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点

D．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

答案　BD

解析　悬浮在水中花粉的布朗运动反映了液体分子的无规则运动，A错误；在完全失重状态下液体呈球形是表面张力作用的结果，B正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性，C错误；根据干湿泡湿度计的原理可知D正确。

6．[2017·河南开封一模]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

答案　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。

7．一定质量的理想气体，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．气体分子数密度增大

E．气体分子的平均速率增加

答案　BD

解析　一定质量的理想气体经等温压缩，质量未变，故气体分子总数不变，C错误；等温压缩则压强增大，体积减小，分子数密度增大，D正确；等温变化中温度不变，故气体分子的平均动能、平均速率不变，E错误；气体分子平均速率不变，分子数密度增大，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，B正确；理想气体分子质量不变，平均速率不变，则气体分子每次碰撞器壁的平均冲击力不变，A错误。

8．下列各种说法中正确的是(　　)

A．温度低的物体内能小

B．分子运动的平均速率可能为零，瞬时速率不可能为零

C．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同

D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关

答案　CD

解析　物体的内能是组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，A错误。分子在永不停息地做无规则运动，所以分子运动的平均速率不可能为零，某些分子的瞬时速率可能为零，B错误。因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，C正确。单位体积内的气体分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，D正确。

9．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

答案　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。

10．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

答案　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。

二、非选择题(本题共3小题，共40分)

11.[2017·广东杭州一模](12分)如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T1时活塞上升了h。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间摩擦。

(1)求温度为T1时气体的压强；

(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加沙粒，当添加沙粒的质量为m0时，活塞恰好回到与容器底部相距位置，求此时气体的温度。

答案　(1)＋p0　(2)T1

解析　(1)设气体压强为p1，由活塞受力平衡可得

p1S＝mg＋p0S

解得p1＝＋p0。

(2)设气体温度为T1时为初态，体积为V1；活塞回到位置时为末态，体积为V2，温度为T2，有

初态：p1＝＋p0；温度T1；V1＝2hS

末态：p2＝＋p0；温度T2；V2＝S

由理想气体的状态方程＝得

T2＝T1。

12.[2017·广西南宁一模](12分)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)

答案　21 cmHg

解析　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。

13.[2017·山西四校三联](16分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的汽缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0。设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且mg＝p0S，环境温度保持不变。求：

(1)在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m，两活塞重新处于平衡时，活塞B下降的高度；

(2)现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置。此时Ⅱ气体的温度。

答案　(1)0.4l0　(2)2.5T0

解析　(1)初状态Ⅰ气体压强p1＝p0＋＝2p0，

Ⅱ气体压强p2＝p1＋＝3p0，

添加铁砂后Ⅰ气体压强p1′＝p0＋＝4p0，

Ⅱ气体压强p2′＝p1′＋＝5p0，

Ⅱ气体等温变化，根据玻意耳定律有

p2l0S＝p2′l2S，可得：l2＝l0，

则B活塞下降的高度h2＝l0－l2＝0.4l0。

(2)Ⅰ气体等温变化，根据玻意耳定律有

p1l0S＝p1′l1S，可得l1＝0.5l0。

只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体此时长度l2″＝2l0－0.5l0＝1.5l0，

根据理想气体状态方程有：＝，

得：T2＝2.5T0。