专题11-2+气体+液体与固体（押题专练）-2019年高考物理一轮复习精品资料

专题11-2+气体+液体与固体（押题专练）-2019年高考物理一轮复习精品资料

‎1．一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过四种途径后压强仍为p0.这四种途径是(　　)‎ ‎①先保持体积不变，降低温度，再保持温度不变，压缩体积　②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀　③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温　④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温 A．①、②不可能 B．③、④不可能 C．①、③不可能 D．①、②、③、④都可能 ‎【解析】　由理想气体的状态方程＝可知四种途径都有可能．‎ ‎【答案】　D ‎2．(多选)封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是(　　)‎ A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能增大 ‎【解析】　由理想气体状态方程可知，当体积不变时，＝常数，T升高时，压强增大，B对．由于体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，D对，A、C错．‎ ‎【答案】　BD ‎3．(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 ‎【答案】　AC ‎4．(多选)分子动能随分子速率的增大而增大，早在1859年麦克斯韦就从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．下列描述分子动能与温度关系正确的是(　　)‎ A．气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大 ‎ B．气体温度升高，其内部少数分子的动能可能减小 C．不同气体相同温度下，分子的平均动能相同，平均速率也相同 D．当气体温度一定时，其内部绝大多数分子动能相近，动能很小或很大的很少 ‎【解析】　气体内部绝大多数分子的动能随温度的升高而增大，但少数分子动能不是，选项A错误，B正确；温度相同，分子平均动能相同，但不同气体分子质量不一定相同，故平均速率不一定相同，选项C错误；温度一定时，分子的速率分布遵循统计规律，选项D正确．‎ ‎【答案】　BD ‎5．如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近图中的(　　)‎ ‎【答案】　A ‎6． ‎ 足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度为LA的气体，左边的活塞也封闭了一段长度为LB的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是(　　)‎ A．LA不变，LB增大 B．LA不变，LB减小 C．LA减小，LB增大 D．LA增大，LB减小 ‎【解析】　对右侧下面的水银，由平衡条件，可得右侧封闭气体的压强不变，又温度不变，体积也不变；将活塞缓慢地向上移动，左侧水银长度变小，上部左右两边水银高度差增大，ρghS＋pBS＝pAS，则左侧封闭气体的压强减小，由玻意耳定律，LB增大，选项A正确．‎ ‎【答案】　A ‎7.‎ 如图所示，一定质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】　由＝C并结合图象可知：气体从状态a→b的过程中体积V减小，温度T增大，故压强p增大，选项A正确．‎ ‎【答案】　A ‎8．下列说法中正确的是(　　)‎ A．气体压强是由气体分子间的斥力产生的 B．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 C．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大 D．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 ‎【答案】　D ‎9.‎ 如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高汽缸内气体温度，则如图所示的p—T图象能正确反映汽缸内气体压强变化情况的是(　　)‎ ‎【解析】　初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强，缓慢升高汽缸内气体温度，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错误．在p－T图象中，等容线为通过原点的直线，所以C错误．‎ ‎【答案】　B ‎10．如图所示的四个图象中，有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀到状态b的过程．这个图象是(　　)‎ ‎【解析】　一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程＝C；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V与T成正比．故正确选项为C.‎ ‎【答案】　C ‎11．以下说法正确的是 (　　)‎ A．水的饱和汽压随温度的升高而增大 B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动 C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 答案：AB 解析：根据热学知识可知水的饱和汽压值随温度升高而增大，选项A正确；扩散现象直接说明了分子在永不停息地运动，选项B正确；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项C错误；由理想气体的等压变化可知＝恒量，等压膨胀过程中，体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，选项D错误。‎ ‎12．下列说法中正确的有 (　　)‎ 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的距离，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 答案：BCE ‎13．如图2，一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(　　)‎ 图2‎ A．逐渐增大 B．逐渐增小 C．始终不变 D．先增大后减小 答案　A 解析　由图象可得，体积V减小，温度T增大，由公式＝C得压强p一定增大．故答案选A.‎ ‎14．如图11所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程．图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是(　　)‎ 图11‎ A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0‎ B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 答案　B ‎15．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为(　　)‎ A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm 答案　A 解析　取全部气体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5 atm，故A正确．‎ ‎16．(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图12所示的ab、bc、cd、da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(　　)‎ 图12‎ A．ab过程中不断增大 B．bc过程中保持不变 C．cd过程中不断增大 D．da过程中保持不变 答案　AB 解析　首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，如图所示，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为VdVe，所以VdVa，da过程中体积不是保持不变，D错误．本题选A、B.‎ ‎17．(多选)一定质量的理想气体经过一系列过程，如图3所示，下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小 B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大 C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小 D．c→a过程中，气体内能增大，体积不变 答案　AD ‎18．(多选)用如图4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，注入不定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，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(　　)‎ 图4‎ 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　由＝C(常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管A水银面要比左管B水银面高，故选项A正确；同理可知选项D正确．‎ ‎19．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图5a、b、c所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图d所示．则由此可判断出甲为______，乙为______，丙为______．(选填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”)‎ ‎　‎ 图5‎ 答案　多晶体　非晶体　单晶体 解析　晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性．‎ ‎20．图6甲是晶体物质微粒在平面上的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有______的性质．如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间的距离大于分子平衡时的距离r0，因此表面层分子间作用力的合力表现为______．‎ 图6‎ 答案　各向异性　引力 ‎21．如图7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，Ⅰ、Ⅱ两部分空间高均为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：‎ 图7‎ ‎(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内气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置．此时Ⅱ内气体的温度．‎ 答案　(1)0.4l0　(2)2.5T0‎ p1l0S＝p1′l1S 可得l1＝0.5l0‎ 只对Ⅱ内气体加热，Ⅰ内气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ内气体长度l2″＝2l0－0.5l0＝1.5l0‎ 根据理想气体状态方程有：＝ 得：T2＝2.5T0‎ ‎22．质量M＝10 kg的缸体与质量m＝4 kg的活塞，封闭一定质量的理想气体(气体的重力可以忽略)，不漏气的活塞被一劲度系数k＝20 N/cm的轻弹簧竖直向上举起立于空中，如图8所示．环境温度为T1＝1 500 K时被封气柱长度L1＝30 cm，缸口离地的高度为h＝5‎ ‎ cm，若环境温度变化时，缸体有良好的导热性能．已知活塞与缸壁间无摩擦，弹簧原长L0＝27 cm，活塞横截面积S＝2×10－3 m2，大气压强p0＝1.0×105 Pa，当地重力加速度g＝10 m/s2，求环境温度降到多少时汽缸着地，温度降到多少时能使弹簧恢复原长．‎ 图8‎ 答案　1 250 K　480 K 解析　因汽缸悬空，开始降温时气体等压变化，压强恒为p1＝p0＋＝1.5p0‎ 由盖－吕萨克定律知＝ 代入数据得T2＝1 250 K 待缸口着地后，再降温时活塞上移，弹簧逐渐恢复原长，由kx＝(M＋m)g知弹簧的形变量为x＝7 cm 设弹簧恢复原长时的环境温度为T3，气体压强为p3，气柱长度为L3，由活塞平衡知p3＝p0－＝0.8p0，由几何关系知L3＝L1－x－h＝18 cm 由＝知＝ 整理可得T3＝480 K.‎ ‎23．一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.‎ 联立②④⑤⑥式得V＝⑦‎ ‎【答案】　 ‎24. 如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：‎ ‎ ‎ ‎(1)恒温热源的温度T；‎ ‎(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.‎ ‎【解析】　‎ ‎(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖吕萨克定律得 ＝ 联立解得6V－V0Vx－V＝0‎ 其解为Vx＝V0‎ 另一解Vx＝－V0，不合题意，舍去．‎ ‎【答案】　(1)T0　(2)V0‎ ‎ ‎ ‎ ‎