2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练：固体、液体和气体（解析版）

2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练固体、液体和气体一、选择题1、(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是(  )A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变E．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析：选ACE.单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低时，气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确．2、(多选)关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是(　　)A．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B．当分子间距离增大时，分子间的引力减小、斥力增大C．一定质量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减小D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用解析：选CD　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，故A错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积的平均碰撞次数必减少，故C正确；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故D正确。3．(多选)下列说法正确的是(　　)A．晶体有固定的熔点B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是分子斥力造成的D．雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在解析：选ABD　晶体区别于非晶体的是晶体有固定的熔点，故A正确；液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性，故B正确；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由于气体压强的原因，不是分子作用力的作用，故C错误；雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在，从而雨水不会透过雨伞，故D正确。4．(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有(　　)A．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体B．固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形C．在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性D．固体甲和固体乙的化学成分有可能相同解析：选ABD　晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确。5．(多选)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．单位体积内的分子数目增加解析：选BD　理想气体经等温压缩，体积减小，单位体积内的分子数目增加，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，压强增大，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故B、D正确，A、C错误。6．(多选)下列说法正确的是(　　)A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现C．一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能D．一些昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故解析：选ACD　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，故A正确；浸润与不浸润的现象不是液体分子作用的表现，是由于液体的表面层与固体表面的分子之间相互作用的结果，故B错误；由于水结冰要放热，故一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能，故C正确；小昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故，故D正确。7、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解析：选A.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：F＋pS＝mg＋p0S.解得：F＝(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F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F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F减小，故D错误．8、(多选)下列说法正确的是(　　)A．悬浮在液体中的微粒越小，在液体分子的撞击下越容易保持平衡B．荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大E．一定质量的理想气体先经等容降温，再经等温压缩，压强可以回到初始的数值解析：选BDE.做布朗运动的微粒越小，在液体分子的撞击下越不容易保持平衡，故A错误；荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；物体内所有分子的热运动动能之和与分子势能的总和叫做物体的内能，故C错误；潮湿与空气的相对湿度有关，与绝对湿度无关，当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大，故D正确；根据理想气体的状态方程＝C可知，一定质量的理想气体先经等容降温，压强减小；再经等温压缩，压强又增大，所以压强可以回到初始的数值，故E正确．9、如图，竖直放置的U形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门．开始时阀门关闭，左管的水银面较高．现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门．当重新平衡时(　　)A．左管的水银面与右管等高B．左管的水银面比右管的高C．左管的水银面比右管的低D．水银面高度关系无法判断解析：选D.初态时右侧封闭气体的压强p>p0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由pV＝C知压强p减小，因气体末态压强p有可能大于p0、等于p0或小于p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项D正确．10、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．气体分子的平均速率不变B．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C．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D．气体分子的总数增加E．气体分子的密度增大解析：选ACE.气体温度不变，分子平均动能、平均速率均不变，A正确；理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，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，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故C、E正确，B、D错误．11、如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是(　　)A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析：选AB.当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项C错误；在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项D错误．12、 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a→b、b→c、c→d、d→a四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　)A．a→b过程中不断增加B．b→c过程中保持不变C．c→d过程中不断增加D．d→a过程中保持不变E．d→a过程中不断增大解析：选ABE.由题图可知a→b温度不变，压强减小，所以体积增大，b→c是等容变化，体积不变，因此A、B正确；c→d体积不断减小，d→a体积不断增大，故C、D错误，E正确．13、如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(　　)A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小解析：选A.法一：由题图可知，气体从状态a变到状态b，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由＝C可知，压强逐渐增大，故A正确．法二：由＝C得：V＝T，从a到b，ab段上各点与O点连线的斜率逐渐减小，即逐渐减小，p逐渐增大，故A正确．二、非选择题14、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。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＝30S末态体积：V2＝(30－5)S＝25S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＝11S；末态压强： p′＝p2＋20 cmHg＝110 cmHg根据玻意耳定律：pV＝p′V′解得V′＝9S，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。答案：(1)90 cmHg(2)27 cm15、如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg，横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105 Pa，温度为T＝303 K．初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．解析：(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2.由题给条件得V1＝S1＋S2 ①V2＝S2l ②在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p) ③故缸内气体的压强不变．由盖－吕萨克定律有＝ ④联立①②④式并代入题给数据得T2＝330 K． ⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律有＝ ⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105 Pa.答案：(1)330 K　(2)1.01×105 Pa16、如图所示，开口向上竖直放置的横截面积为10 cm2的汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分割为两个独立的部分A和B，A的长度为30 cm，B的长度是A长度的一半，汽缸和b活塞都是绝热的，活塞a导热性能良好，与活塞b和汽缸底部相连的轻弹簧劲度系数为100 N/m，B部分下端有与电源相连的电热丝。初始状态A、B两部分气体的温度均为27 ℃，弹簧处于原长，活塞a刚好与汽缸口相齐平，开关S断开。若在活塞a上放上一个2 kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止(已知外界大气压强为p0＝1×105 Pa，重力加速度取g＝10 m/s2)。求：(1)稳定后A部分气柱的长度。(2)合上开关S，对气体B进行加热，可以使a上升再次与汽缸口齐平，则此时气体B的温度为多少？解析：(1)对于A部分气体，初态pA＝1×105 Pa，VA＝L1S末态pA′＝p0＋＝1.2×105 Pa根据玻意耳定律pAL1S＝pA′L1′S解得L1′＝25 cm即A部分气柱长度变为25 cm。(2)若使活塞a返回原处，B部分气体末状态时气柱长为L2′＝20 cm，此时弹簧要伸长5 cm对活塞b有pA′S＋kΔl＝pB′S解得pB′＝pA′＋＝1.25×105 Pa对于B部分气体，初态pB＝1×105 Pa，VB＝L2S，TB＝300 K末态pB′＝1.25×105 Pa，VB′＝L2′S根据理想气体状态方程＝解得：TB′＝500 K则此时温度为tB＝(TB′－273)℃＝227 ℃。答案：(1)25 cm(2)227 ℃