2020届高考物理(人教版)一轮复习课后同步练习题卷:固体、液体和气体
- 格式:doc
- 大小:223.00 KB
- 文档页数:7
2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练固体、液体和气体一、选择题1、(多选)下列说法正确的是( )A.气体的内能是分子热运动的平均动能与分子势能之和B.气体的温度变化时,气体分子的平均动能一定也变化C.晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性D.在完全失重的环境中,空中的水滴是个标准的球体E.金属在各个方向具有相同的物理性质,为多晶体解析:选BDE 由热力学知识知,气体的内能是分子热运动的动能与分子势能之和,A错误;气体的温度变化时,气体分子的平均动能也变化,B正确;晶体分为单晶体和多晶体,单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性,C错误;完全失重情况下,液体各方向的力都一样,所以会成为一个标准的球体,D正确;通常金属在各个方向具有相同的物理性质,为多晶体,E正确.2、(多选)(2019届贵阳摸底)以下说法正确的是( )A.金刚石、食盐都有确定的熔点B.饱和汽的压强与温度无关C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D.多晶体的物理性质表现为各向异性E.当人们感觉空气干燥时,空气的相对湿度一定较小解析:选ACE 金刚石、食盐都是晶体,有确定的熔点,选项A 正确;饱和汽的压强与温度有关,选项B错误;因为液体表面张力的存在,有些小昆虫能停在水面上,选项C正确;多晶体的物理性质表现为各向同性,选项D错误;在一定温度条件下,相对湿度越小,水蒸发得也就越快,人就越感到干燥,故当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小,选项E正确.3、(多选)下列说法正确的是( )A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关,而与体积无关D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果解析:选BCE 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动,故A错误;空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,故B正确;饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度,而与体积无关,故C正确;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,故D错误;干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量,从而温度会降低的缘故,故E正确.4、(多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力解析:选ACD 水的表面张力托起针,A正确;水在油脂上不浸润,在干净的玻璃上浸润,B错误;当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时,里面的所有物体均处于完全失重状态,此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形,C正确;对于浸润液体,在毛细管中上升,对于非浸润液体,在毛细管中下降,D正确;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压力的作用,E错误.5、如图所示,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减小,则( )A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸气的压强增大C.空气中水的饱和汽压减小D.空气中水的饱和汽压增大解析:选A 一段时间后发现该温度计示数减小,说明纱布巾的水蒸发加快,说明空气的相对湿度减小,水蒸气的压强减小,选项A 正确,B错误;温度不变,空气中水的饱和汽压不变,选项C、D错误.6、如图所示,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解析:选C 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.7、(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解析:选AD 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.8、(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示,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E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变解析: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,则不一定有确定的几何外形,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,则不一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;固体甲一定是晶体,有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体,则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同,故D正确;晶体在熔化时温度不变,但由于晶体吸收热量,内能在增大,故E错误.9、(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.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变解析:选AB.晶体具有固定的熔点,非晶体则没有固定的熔点,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,则不一定有确定的几何外形,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,则不一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能在增大,故D 错误.10、(多选)下列关于物态或物态变化中的现象,表述正确的是( )A.晶体在熔化过程中,温度保持不变,不需继续加热B.非晶体与晶体的区别之一是非晶体都没有固定的熔点C.不浸润液体在毛细管内下降,主要是附着层内部分子稀疏使液面凸起,凸起部分重力使液面下降D.温度不变时,饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大E.若干湿泡处于饱和汽压下,干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定相同解析:选BCE 晶体熔化时需要继续加热,A错误;非晶体都没有固定的熔点,B正确;不浸润液体在毛细管内下降是附着层分子的作用,C正确;温度不变时饱和汽压与饱和汽体积无关,D错误;饱和汽压下,干湿泡湿度计上两只温度计读数相同,E正确.11.(多选)对于物质固体、液体、气体的认识,下列说法正确的是( )A.液晶具有晶体的光学各向异性B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的E.液体的饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,但饱和汽压与饱和汽的体积无关解析:选ABE 液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,A正确;绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强,空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示,单位是Pa;而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值,所以空气的相对湿度没有单位,B正确;表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,C错误;单晶体物理性质是各向异性的,非晶体和多晶体是各向同性的,D错误;饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,而与体积无关,E正确.12、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,D错误.13、(多选)如图所示,氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系.下列说法正确的是( )A.甲为0 ℃时情形,速率大的分子比例比100 ℃时少B .乙为0 ℃时情形,速率大的分子比例比100 ℃时少C .甲为100 ℃时情形,速率大的分子比例比0 ℃时多D .乙为100 ℃时情形,速率大的分子比例比0 ℃时多 解析:选AD.气体分子速率与温度关系中,温度越高速率越大,所以甲为0 ℃时情形,速率大的分子比例比100 ℃时少,故A 正确,C 错误;同理可知,乙为100 ℃时情形,速率大的分子比例比0 ℃时多,故B 错误,D 正确.14、一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )A .状态b 的压强大于状态c 的压强B .状态a 的压强大于状态b 的压强C .从状态c 到状态d ,体积减小D .从状态a 到状态c ,温度升高解析:选AD.在V -T 图象中等压过程是通过原点的倾斜直线,由pV T =C ,得V =cp·T ,压强p 大时斜率小,所以A 项正确,B 项错误;从状态c 到状态d ,气体体积增大,C 项错误;从状态a 到状态c ,气体体积不变,温度升高,D 项正确.二、非选择题15、一轻质绝热刚性汽缸长为L ,反扣在一个突出部分高为L4的凸形基座上,封闭一定质量的理想气体,汽缸与基座突出部分封闭性良好且无摩擦,汽缸顶上堆放着铁砂,如图所示.缸内气体压强为大气压强p 0.现对气体缓慢加热,当气体温度升高了ΔT =45 K 时,汽缸开始上升,继续加热直到汽缸上升L8,此后,在维持该温度不变的情况下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,汽缸内气体刚好没有泄出.求:(1)加热前气体的温度T 1; (2)汽缸上升L8时气体的温度T 2.解析:(1)设汽缸横截面积为S ,由题意知气体初始状态Ⅰ的压强、温度和体积分别为p 0、T 1和V 1=34LS当气体温度升高了ΔT =45 K 时,对汽缸开始上升的状态Ⅱ,压强、温度和体积分别为p 2、T 1+ΔT 和V 2=34LS继续加热直到汽缸上升L8时,状态Ⅲ的压强、温度和体积分别为p 2、T 2和V 3=78LS直到铁砂全部取走时,对汽缸内气体刚好没有泄出的状态Ⅳ,压强、温度和体积分别为p 0、T 2和V 4=LS气体从状态Ⅰ到状态Ⅱ,根据查理定律得p 0T 1=p 2T 1+ΔT气体从状态Ⅲ到状态Ⅳ,根据玻意耳定律得 p 0LS =p 2·78LS联立解得T 1=7ΔT =315 K.(2)气体从状态Ⅱ到状态Ⅲ,根据盖—吕萨克定律得 78LS T 2=34LS T 1+ΔT解得T 2=283ΔT =420 K.答案:(1)315 K (2)420 K16、一体积为V 0的绝热汽缸固定在水平面上,开口向右,汽缸的横截面积为S ,用一厚度不计的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,开始封闭气体的体积为23V 0、压强与外界大气压强相同且为p 0,封闭气体的温度为T 0.已知活塞与汽缸之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且用f 表示.现用电热丝对封闭气体加热,封闭气体的温度缓慢地升高,活塞缓慢地向右移动.求:(1)绝热活塞将要向右移动时,封闭气体的温度T 1; (2)绝热活塞刚好移动到汽缸的最右端时,封闭气体的温度T 2. 解析:(1)绝热活塞移动前,气体发生等容变化,由查理定律可得p 0T 0=p 1T 1又由力的平衡条件可知p 1S =p 0S +f解得T 1=⎝⎛⎭⎪⎫1+f p 0S T 0.(2)绝热活塞向右移动时,气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律得V 1T 1=V 2T 2V 2=V 0,V 1=23V 0解得T 2=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1+f p 0S T 0.答案:(1)⎝⎛⎭⎪⎫1+f p 0S T 0(2)32⎝⎛⎭⎪⎫1+f p 0S T 017、如图所示,粗细均匀的U 形管竖直放置,左管上端封闭,右管上端开口,下端正中开口处有一开关K ,K 关闭,管中装有水银,左右两管中的水银面在同一水平线上,左管中的空气柱长度L 1=21 cm 。
第二节固体、液体和气体(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2020·辽宁锦州模拟)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如下列图.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下列图,如此( )A.甲、乙为非晶体,丙是晶体B.甲、丙为晶体,乙是非晶体C.甲、丙为非晶体,乙是晶体D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体解析:选B.由题图可知,甲、乙在导热性质上表现各向同性,丙具有各向异性,甲、丙有固定的熔点,乙无固定的熔点,所以甲、丙为晶体,乙是非晶体,B正确;甲为晶体,但仅从图中无法确定它的其他性质,所以甲可能是单晶体,也可能是多晶体,丙为单晶体,故A、C、D错误.2.如下说法正确的答案是( )A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在适宜的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变解析:选BCD.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,故A错误;单晶体具有各向异性,有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同,故B正确;例如金刚石和石墨由同种元素构成,但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,故C正确;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.如天然水晶是晶体,熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体,也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体,故D正确;熔化过程中,晶体的温度不变,但内能改变,故E错误.3.如下说法正确的答案是( )A.水的饱和汽压随温度的升高而增加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.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水外表存在外表张力解析:选ACE.饱和汽压与液体材料和温度有关,温度越高,饱和汽压越大,故A正确;浸润与不浸润均是分子作用的表现,是由于液体的外表层与固体外表之间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;气体的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞引起,与分子数密度和平均动能有关,故D错误;小昆虫可以停在水面上,由于水外表存在外表张力,故E正确.4.(2020·陕西汉中高三一模)如下说法正确的答案是( )A.晶体一定具有规如此的形状且有各向异性的特征B.液体的分子势能与液体的体积无关C.实际的气体的体积变化时,其内能可能不变D.组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵〞解析:选C.单晶体一定具有规如此的形状,且有各向异性的特征,而多晶体的物理性质表现为各向同性,选项A错误;分子势能的产生是由于分子间存在作用力,微观上分子间距离的变化引起宏观上体积的变化,分子间作用力变化,分子势能才变化,选项B错误;当气体体积变化时,假设温度同时发生变化,气体内能可能不变,选项C正确;只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵〞,选项D错误.5.(2020·湖北武汉模拟)如下列图,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如下说法正确的答案是( )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,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,D 错误.6.一定质量的理想气体,从图中A 状态开始,经历了B 、C ,最后到D 状态,如下说法中正确的答案是( )A .A →B 温度升高,体积不变B .B →C 压强不变,体积变大C .C →D 压强变小,体积变小D .B 点的温度最高,C 点的体积最大解析:选A.在p -T 图象中,各点与原点连线斜率的倒数表示气体的体积,所以四个状态体积的大小关系为V A =V B >V D >V C .7.(2020·江苏南京模拟)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,如此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,C 、E 正确,B 、D 错误.8.如下列图,粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内,初始时两管水银面等高,B 管上方与大气相通.假设固定A 管,将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H ,A 管内的水银面高度相应变化h ,如此( )A .h =HB .h <H 2C .h =H 2 D.H2<h <H 解析:选B.假设A 管上端也是开口的,如此当B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H后,两侧液面仍然等高,A 管内的水银面高度相应变化12H ,但实际上,A 管上端是封闭的,故A 管内水银面下移过程中A 管内封闭气体的压强变小,故两侧液面不再平齐,A 管内水银面高度相应变化h <H2,B 正确. 9.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pVT=C 可知,压强逐渐增大,故A 正确. 法二:由pV T =C 得:V =C p T ,从a 到b ,ab 段上各点与O 点连线的斜率逐渐减小,即1p逐渐减小,p 逐渐增大,故A 正确.二、非选择题10.(2019·高考全国卷Ⅱ)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T 1、T 2、T 3.用N 1、N 2、N 3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,如此N 1________N 2,T 1________T 3,N 2________N 3.(填“大于〞“小于〞或“等于〞)解析:对一定质量的理想气体,pV T为定值,由p -V 图象可知,2p 1·V 1=p 1·2V 1>p 1·V 1,所以T 1=T 3>T 2.状态1与状态2时气体体积一样,单位体积内分子数一样,但状态1下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多,所以N 1>N 2;状态2与状态3时气体压强一样,状态3下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少,所以N 2>N 3.答案:大于 等于 大于11.(2018·高考全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.解析:设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l′1和l′2.由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1=pl′1②p2l2=pl′2③两边气柱长度的变化量大小相等l′1-l1=l2-l′2④由①②③④式和题给条件得l′1=22.5 cml′2=7.5 cm.答案:见解析12.(2018·高考全国卷Ⅱ)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处.求此时汽缸内气体的温度以与在此过程中气体对外所做的功.重力加速度大小为g .解析:开始时活塞位于a 处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动.设此时汽缸中气体的温度为T 1,压强为p 1,根据查理定律有p 0T 0=p 1T 1① 根据力的平衡条件有p 1S =p 0S +mg ②联立①②式可得T 1=(1+mg p 0S)T 0③ 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b 处,设此时汽缸中气体的温度为T 2;活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2.根据盖—吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2④式中 V 1=SH ⑤V 2=S (H +h )⑥联立③④⑤⑥式解得T 2=(1+h H )(1+mg p 0S)T 0 从开始加热到活塞到达b 处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W =(p 0S +mg )h .答案:见解析。
高考专题-固体液体和气体一、选择题1、一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态.其p-T图像如图所示.下列判断正确的是( )A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同2、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3、如图所示,内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时,缸内气体()(双选,填正确答案标号)A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大4、物体由大量分子组成,下列说法正确的是()A. 分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大B. 分子间引力总是随着分子间距离减小而减小C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能5、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6、某种气体在不同温度下的气体 分子速率分布曲线如图所示,图中()f v 表示v 处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为,,I II III T T T ,则( ) A. I II III T T T >> B. III III I T T T >> C. ,II I II III T T T T >> D. I II III T T T ==7、如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b 两部分。
已知a 内有一定量的稀薄气体,b 内为真空,抽开隔板K 后,a 内气体进入b ,最终达到平衡状态。
第2课时固体、液体和气体基本技能练1.(多选)如图1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()图1A.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,A、B正确。
答案AB2.(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯,是碳的二维结构。
如图2所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识判断,下列说法中正确的是()图2A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体B.石墨是单质,石墨烯是化合物C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的解析晶体分子在空间分布具有规则性,故石墨、石墨烯都是晶体,也都是单质,故C项正确,A、B项错误;获取石墨烯的方法为物理方法,故D项正确。
答案CD3.(多选) (2014·湖南十校联考)如图3,固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体,气缸置于温度不变的环境中。
现用力使活塞缓慢地向上移动,密闭气体的状态发生了变化。
下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能,E k表示该气体分子的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数,a、d为双曲线,b、c为直线。
能正确反映上述过程的是()图3解析汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化,其p-V图象是双曲线,A正确;理想气体的内能由分子平均动能决定,温度不变,气体的内能不变,B正确,C错误;单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数,容器内分子总数不变,D正确。
固体、液体的微观结构·气体性质一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得8分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)1.液体与固体具有的相同特点是()A.都具有确定的形状B.体积都不易被压缩C.物质分子的位置都确定D.物质分子都在固定位置附近振动解析:液体具有流动性,没有固定形状,分子的位置也不确定,液体和固体都不易被压缩,B项正确.答案:B2.下列说法中不正确的是()A.只要是具有各向异性的物体必定是晶体B.只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C.只要是具有固定的熔点的物体必定是晶体D.只要是不具有固定的熔点的物体必定是非晶体解析:多晶体和非晶体都具有各向同性,只有单晶体是各向异性,故B错误,A正确;晶体一定有固定的熔点,而非晶体无固定的熔点,故C、D均正确.答案:B3.(2014·云南文登二模)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中正确的是()A.布朗运动是指液体分子的无规则运动B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大解析:布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,选项A错误;分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大再减小,选项B错误;一定质量的气体温度不变时,单个分子撞击器壁的平均作用力一定,体积减小,单位体积分子的个数增多,每秒撞击单位面积器壁的分子数增多,选项C正确;气体从外界吸收热量,做功情况不明,气体的内能变化无法确定,选项D错误. 答案:C4.(2014·福建理综,29(1))如图,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线④解析:分子速率从0→∞分布中,速率很大和很小的分子所占的分子数很少,大部分分子具有中等速率,故选项D正确.答案:D5.(2014·福建理综,29(2))如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C,则下列关系式中正确的是()A.T A<T B,T B<T CB.T A>T B,T B=T CC.T A>T B,T B<T CD.T A=T B,T B>T C解析:A→B过程:由=C可知T A>T BB→C过程:由=C可知T B<T C故选C.答案:C6.以下结论哪些是正确的()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度这一条件B.相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水汽已达饱和状态C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将增加D.在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将减小解析:由相对湿度定义B=×100%,式中p1为空气的绝对湿度,p s为同一温度下水的饱和汽压,p s在不同温度下的值是不同的,温度越高,p s越大,故A正确;相对湿度B=100%,则p1=p s,即空气中的水汽已达到饱和,B正确;绝对湿度p1不变时,气温降低,p s减小,相对湿度增加,因此C、D正确.答案:ABCD7.(2014·大纲全国,16)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解析:温度是气体分子热运动剧烈程度的标志,对一定量的气体,只说明压强变大时,温度不一定升高,A项错误;保持压强不变,气体的温度和体积可以同时增大,分子热运动变得剧烈,B项正确;同理只说明气体的压强变大时,气体体积不一定变小,即分子间平均距离不一定变小,C 项错误;气体压强变小时,气体体积可能减小,即分子间平均距离可能变小,D项正确.答案:BD8.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p-T图象,由图象可知()A.V A=V BB.V B=V CC.V B<V CD.V A>V C解析:AB是等容线,BC是等温线,AC是等压线.答案:AC二、论述·计算题(本题共2小题,共36分)9.(18分)(2014·山东烟台一模)某次科学实验中,从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热汽缸,把它放在标准大气压、温度t0=27 ℃的环境中自然冷却.该汽缸内壁光滑,容积V=1 m3,开口端有一厚度可忽略的活塞.开始时,汽缸内密封有温度t=447 ℃、压强p=1.2×105Pa的理想气体,将汽缸开口向右固定在水平面上,假设汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:(1)活塞刚要向左移动时,汽缸内气体的温度t1;(2)最终汽缸内气体的体积V1;(3)在整个过程中,汽缸内气体对外界(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),汽缸内气体放出的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量.解析:(1)气体做等容变化,由查理定律得(4分) 解得T1=600K(2分),即t1=327℃. (1分)(2)由理想气体状态方程得(4分)解得V1=0.5m3. (3分)(3)体积减小,汽缸内气体对外界做负功(2分);由ΔU=W+Q知,汽缸内气体放出的热量大于气体内能的减少量. (2分) 答案:(1)327 ℃(2)0.5 m3(3)做负功大于10.(18分)如图甲所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=40 kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105Pa.现将汽缸竖直放置,如图乙所示,g取10 m/s2.求:(1)活塞与汽缸底部之间的距离;(2)加热到675 K时封闭气体的压强.解析:(1)汽缸水平放置时,气体的压强p1=1.0×105Pa,体积V1=L1S)Pa=1.2×105Pa,V2=L2S汽缸竖直放置时,p2=p0+=(1.0×105+-由等温变化p1V1=p2V2得L2=cm=20cm.(2)设活塞到卡环时温度为T3,此时L3=(24+12)cm由等压变化得T3=T2=×300K=540K由540K到675K为等容变化,由得p4=p3=×1.2×105Pa=1.5×105Pa.答案:(1)20 cm(2)1.5×105Pa三、选做题(10分)11.如图所示,一长为L、内横截面积为S的绝热汽缸固定在水平地面上,汽缸内用一质量为m 的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央,汽缸内被封闭气体压强为p,外界大气压为p0(p>p0).现释放活塞,测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为v.求:(1)此过程克服大气压力所做的功;(2)活塞从释放到将要离开缸口,缸内气体内能改变了多少.解析:(1)设大气作用在活塞上的压力为F,则F=p0S根据功的计算式,W=解得W=.(2)设活塞离开汽缸时动能为E k,则E k=根据能量守恒定律得:缸内气体内能改变ΔE=-.答案:(1)(2)-。
课后限时集训(三十五)固体、液体和气体(建议用时:40分钟)[基础对点练]题组一:固体、液体、气体分子的特点及压强计算1.(多选)(2018·全国卷Ⅱ)对于实际的气体,下列说法正确的是( )A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能BDE[实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能,当气体体积变化时影响的是气体的分子势能,内能可能不变,所以B、D、E正确,A、C错误。
] 2.(2019·南京检测)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C[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。
]3.(多选)(2019·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示,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E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变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,则不一定有确定的几何外形,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,则一定不表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C 错误;固体甲一定是晶体,有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体,则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同,故D 正确;晶体在熔化时温度不变,但由于晶体吸收热量,内能在增大,故E 错误。
2020年高考物理一轮复习专题强化卷---- 固体、液体、气体一、判断正误(共7题,14分)1、大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体。
( )2、晶体有天然规则的几何形状,是因为物质微粒是规则排列的。
( )3、单晶体的所有物理性质都是各向异性的。
( )4、液晶是液体和晶体的混合物。
( )5、船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果。
( )6、水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结仍在进行。
( )7、压强极大的气体不遵从气体实验定律。
( )二、不定项选择题(共10题,50分)8、下列说法正确的是()A.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点B.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C.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体D.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质E.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【答案】BCD9、以下对固体和液体的认识,正确的有()A.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B.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润C.影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距D.液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功E.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象【答案】BCE10、下列说法不正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上.这是水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是油滴液体呈各向同性的缘故E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开.这是水膜具有表面张力的缘故【答案】BDE.11、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【答案】BD12、图示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的pV图象,且AB ∥V轴,BC∥p轴.已知气体在状态C时的温度为300 K,下列说法正确的是()A.气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化B.气体在状态A时的温度为225 K C.气体在状态B时的温度为600 K D.气体从状态A变化到状态B的过程中对外界做功E.气体从状态B变化到状态C的过程中吸热【答案】ABD13、VT图象如图所示.下列判断正确的是()A.ab过程中气体一定放热B.ab过程中气体对外界做功C.bc过程中气体内能保持不变D.bc过程中气体一定吸热E.ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小【答案】ADE14、下列说法正确的是()A.布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性B.在水面上轻放一枚针,它会浮在水面,这是由于水面存在表面张力的缘故C.物体温度升高时,物体内所有分子的热运动动能都增加D.物体体积变大时,分子势能有可能增大,也有可能减小E.一定质量的晶体在融化过程中,所吸收的热量全部用于增大分子势能【答案】BDE15、下列说法中正确的是()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度相同这一条件B.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积的瞬间,蒸汽仍是饱和的C.干湿泡湿度计的干泡所示的温度高于湿泡所示的温度D.浸润和不浸润与分子间作用力无关E.蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状不属于毛细现象【答案】ACE16、一定质量理想气体的状态经历了如图所示的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()A.ab过程中不断增加B.bc过程中保持不变C.cd过程中不断增加D.da过程中保持不变E.da过程中不断增大【答案】ABE17、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E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变【答案】ABD三、计算题(共2题,共36分)18、如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.最初瓶内水面低于出水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压强p0=1.01×105 Pa,取g=10 m/s2.求:(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强的最小值;(2)当瓶内气体压强为1.16×105 Pa时,瓶内气体体积的压缩量.(忽略瓶内气体的温度变化)【答案】(1)1.02×105 Pa(2)25.9 cm3【解析】(1)由题意知,瓶内、外气体压强以及水的压强存在以下关系:p内=p0+p水=p0+ρgh水代入数据得p内=1.02×105 Pa.(2)当瓶内气体压强为p=1.16×105 Pa时,设瓶内气体的体积为V.由玻意耳定律得p0V0=pV,压缩量为ΔV=V0-V,已知瓶内原有气体体积V0=2.0×102 cm3,解得ΔV=25.9 cm3.19、在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.【答案】见解析【解析】设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l′1和l′2.由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)∥式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1=pl′1∥p2l2=pl′2∥两边气柱长度的变化量大小相等l′1-l1=l2-l′2∥由∥∥∥∥式和题给条件得l′1=22.5 cm∥l′2=7.5 cm.。
课时作业(三十六) 固体 液体和气体A 组·基础巩固题1.(多选)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是( )A .固体可以分为晶体和非晶体两类,非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B .液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些多晶体相似,具有各向同性C .在围绕地球运行的“天宫二号”中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果D .大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率按“中间少,两头多”的规律分布 解析 固体可以分为晶体和非晶体两类,单晶体有规则的几何外形,多晶体和非晶体没有规则的外形,故A 项正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质具有各向异性,故B 项错误;在围绕地球运行的“天宫二号”中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果,故C 项正确;大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布,故D 项错误。
答案 AC2.如图所示,一定质量的理想气体,由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c 。
设气体在状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac ,则( )A .T b >T c ,Q ab >Q acB .T b >T c ,Q ab <Q acC .T b =T c ,Q ab >Q acD .T b =T c ,Q ab <Q ac解析 由题图知,p b V b =p c V c ,又因为p b V b T b =p c V c T c,所以T b =T c 。
根据ΔU=W +Q ,过程ab 和ac 中,ΔU 相同,ab 过程对外做功,W ab <0,W ac =0,所以Q ab >Q ac ,C 项正确。
答案 C3.堵住打气筒的出气口,缓慢向下压活塞使气体体积减小,你会感到越来越费力。
设此过程中气体的温度保持不变。
对这一现象的解释正确的是( )A .气体的密度增大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多B .气体分子间没有可压缩的间隙C .气体分子的平均动能增大D .气体分子间相互作用力表现为斥力解析 当气体的密度增大时,单位体积的分子数增加,气体分子的密度变大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多,故对活塞的压强变大,你会感到越来越费力,故A 项正确。
气体、固体与液体1.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断中正确的是________。
A.A→B过程温度升高,压强不变B.B→C过程体积不变,压强变小C.B→C过程体积不变,压强不变D.C→D过程体积变小,压强变大E.C→D过程温度不变,压强变小2.(多选)(2018·潮州模拟)下列四幅图的有关说法中不正确的是________。
A.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力B.分子间距小于r0范围内分子间距离减小时,斥力增大引力减小,分子力表现为斥力C.水面上的单分子油膜,在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性E.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,分子间表现为斥力,可看作是绝热变化3.(多选)(2019·山东聊城模拟)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,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,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4.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,沿状态A、B、C变化,下列说法中正确的是________。
A.沿A→B→C变化,气体温度不变B.A、B、C三状态中,B状态气体温度最高C.A、B、C三状态中,B状态气体温度最低D.从A→B,气体压强减小,温度升高E.从B→C,气体密度减小,温度降低5.(2019·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。
在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b,使活塞只能向上滑动,开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为57 ℃,活塞恰好要离开a、b,重力加速度大小g取10 m/s2,求活塞的质量。
课时作业42 固体、液体与气体时间:45分钟1.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图所示.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所示,则( B )A.甲、乙为非晶体,丙是晶体B.甲、丙为晶体,乙是非晶体C.甲、丙为非晶体,乙是晶体D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体解析:由题图可知,甲、乙在导热性质上表现各向同性,丙具有各向异性,甲、丙有固定的熔点,乙无固定的熔点,所以甲、丙为晶体,乙是非晶体,B正确.甲为晶体,但仅从图中无法确定它的其他性质,所以甲可能是单晶体,也可能是多晶体,丙为单晶体,故A、C、D错误.2.如图所示是理想气体经历的两个状态变化的pT图象,对应的pV图象应是( C )解析:在pT图象中,A、B两点所在直线过原点,所以A→B为等容过程,气体体积不变,压强增大,温度升高;B→C为等温过程,气体温度不变,压强减小,体积增大,C正确.3.一个密闭绝热容器内,有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间,在A、B两部分空间内封有相同质量的空气,开始时活塞被销钉固定,A部分的气体体积大于B部分的气体体积,两部分温度相同,如图所示.若拔去销钉后,达到平衡时,A、B两部分气体的体积大小为V A、V B,则有( B )A .V A =V BB .V A >V BC .V A <V BD .条件不足,不能确定解析:因为拔去销钉前两部分气体质量相同,A 部分气体的体积大于B 部分气体的体积,又因两部分气体温度相同,故根据气体压强的决定因素可知,A 部分气体的压强小于B 部分气体的压强.若拔去销钉,则活塞向左(A 部分气体一侧)移动,活塞对A 部分气体做功,导致A 部分气体温度升高;B 部分气体对活塞做功,导致B 部分气体温度降低;直至两部分气体的压强相等时活塞达到静止状态,这时A 部分气体温度高于B 部分气体温度,所以A 部分气体体积大于B 部分气体体积,B 正确.4.(多选)下列说法正确的是( BCE )A .一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B .在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力C .脱脂棉脱脂的目的在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液D .土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松E .人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性,进而了解机体对药物的吸收等生理过程解析:多晶体的光学性质是各向同性的,A 项错误;由于液体的蒸发,液体表面分子较为稀疏,分子间距大于液体内部,表现为引力,故在完全失重的宇宙飞船中,水的表面依然存在表面张力,B 项正确;水能浸润脱脂棉,不能浸润非脱脂棉,C 项正确;土壤里有很多毛细管,水分会沿着这些毛细管引到地表进而蒸发掉,为了保持地下的水分,将地面的土壤锄松,会破坏毛细管,D 项错误;某些物质在水溶液中能够形成薄片状液晶,这也正是生物膜的主要成分,实验室就利用这样的人造生物膜研究离子的渗透性,E 项正确.5.如图所示,光滑水平地面上放有一质量为m 的导热汽缸,用活塞封闭了一部分气体.活塞质量为m 2,截面积为S ,可无摩擦滑动,汽缸静止时与缸底距离为L 0.现用水平恒力F 向右推汽缸,最后汽缸与活塞达到相对静止状态.已知大气压强为p 0.求:(1)稳定时封闭气体的压强.(2)稳定时活塞与汽缸底部的距离.解析:(1)选择汽缸、活塞和密闭气体整体作为研究对象,受力分析可知,水平恒力F即为整体受到的合外力,由牛顿第二定律得F =(m +m 2)a 隔离活塞对其受力分析,设封闭气体压强为p则由牛顿第二定律得(p -p 0)S =m 2a 汽缸和活塞相对静止具有相同的加速度,联立以上两式,可得p =p 0+F 3S(2)由汽缸为导热汽缸可知,汽缸内气体温度不变,气体为等温变化,设稳定时活塞与缸底部的距离为L由理想气体状态方程pV T =C 得p 0L 0S =pLS可得L =p 0L 0p =p 0p 0+F 3SL 0 答案:(1)p 0+F 3S(2)p 0p 0+F 3S L 0 6.如图甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)写出A →B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p T 图象,并在图线相应的位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.解析:(1)从题图甲可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A →B 是一个等压变化,即p A =p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A =V BT B所以T A =V A V B T B =0.40.6×300 K=200 K (2)由题图甲可知,B →C 是等容变化,根据查理定律得p B T B =p C T C所以p C =T C T B p B =400300×1.5×105 Pa =2.0×105 Pa 则可画出状态A →B →C 的p T 图象如图所示.答案:见解析7.(2019·山东滨州统考)一粗细均匀的J 形细玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体,初始状态时管内各段长度如图所示,密闭气体的温度为27 ℃.大气压强为76 cmHg.(1)若沿长臂的管壁缓慢加入水银,密闭气体长度变为8 cm ,注入的水银柱有多长?(2)在注完水银后,使玻璃管沿绕过O 点的水平轴在纸面内逆时针转过90°稳定后,要使密闭气体的长度保持8 cm 不变,应使气体温度变为多少(结果保留三位有效数字)?解析:(1)以封闭气体为研究对象,设细玻璃管横截面积为S ,则有p 1=76 cmHg ,l 1=10 cm ,l 2=8 cm ,则p 1l 1S =p 2l 2S ,解得p 2=95 cmHg.注入水银柱长为(95-76+4) cm =23 cm ;(2)封闭气体p 2=95 cmHg ,T 2=300 K ,p 3=86 cmHg ,根据查理定律有p 2T 2=p 3T 3,解得T 3=272 K.答案:(1)23 cm (2)272 K8.如图所示,一水平放置的汽缸,由横截面积不同的两圆筒连接而成.活塞A 、B 用一长为3L 的刚性细杆连接.它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动.活塞A 、B 的横截面积分别为S A =40 cm 2、S B =20 cm 2.A 、B 之间封闭着一定质量的理想气体.汽缸外大气的压强为p 0=1×105 Pa ,温度T 0=294 K .初始时活塞A 与大圆筒底部(大小圆筒连接处)相距2L ,汽缸内气体温度为T 1=500 K 时,(1)汽缸内气体的温度缓慢降至400 K 时,活塞移动的位移.(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)汽缸内气体的温度降低时,其压强不变,活塞A 、B 一起向右移动,气体状态参量:V 1=S A ·2L +S B L ,V 2=S A (2L -x )+S B (L +x ),已知:T 1=500 K ,气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律得:V 1T 1=V 2T 2,解得:x =L ,由于x =L <2L ,表明活塞A 未碰到大圆筒底部,故活塞A 、B 向右移动的位移为L .(2)大活塞刚碰到大圆筒底部时:V 3=3S B L ,已知:T 1=500 K ,由盖—吕萨克定律得:V 1T 1=V 3T 3,解得:T 3=300 K ,当汽缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时:T =T 0=294 K ,气体发生等容变化,由查理定律得:p 0T 3=p T ,解得:p =9.8×104 Pa.答案:(1)L (2)9.8×104 Pa9.(2019·湖北八校二联)如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上,汽缸内部被质量均为m 的活塞A 和活塞B 分成高度相等的三个部分,下边两部分封闭有理想气体P 和Q ,活塞A 导热性能良好,活塞B 绝热.两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦.汽缸下面有加热装置,初始状态温度均为T 0,汽缸的截面积为S ,外界大气压强大小为mg S且保持不变,现对气体Q 缓慢加热.求:(1)当活塞A 恰好到达汽缸上端卡环时,气体Q 的温度T 1;(2)活塞A 恰接触汽缸上端卡环后,继续给气体Q 加热,当气体P 体积减为原来一半时,气体Q 的温度T 2.解析:(1)设P 、Q 初始体积均为V 0,在活塞A 接触上端卡环之前,Q 气体做等压变化,则由盖—吕萨克定律有:V 0T 0=2V 0T 1,解得:T 1=2T 0 (2)当活塞A 恰接触汽缸上端卡环后,P 气体做等温变化,由玻意耳定律有:2mg S·V 0=p 1·V 02 解得p 1=4mg S此时Q 气体的压强为p 2=p 1+mg S =5mg S当P 气体体积变为原来一半时,Q 气体的体积为52V 0,此过程对Q 气体由理想气体状态方程:3mg S ·V 0T 0=5mg S ·52V 0T 2解得T 2=256T 0 答案:(1)2T 0 (2)256T 0。
2020届高考物理一轮复习备考演练选修3-3 第3章热力学定律与能量守恒对应学生用书P3031.下列说法正确的是( ).A.饱和蒸汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大B.饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态C.所有晶体都有固定的形状、固有的熔点和沸点D.所有晶体由固态变成液态后,再由液态变成固态时,固态仍为晶体解析饱和蒸汽压与温度有关,A正确;饱和蒸汽是指蒸发和液化处于动态平衡,B错误;单晶体有固定形状,而多晶体没有固定形状,C错误;水晶为晶体,熔化再凝固后变为非晶体,D错误;本题答案为A.答案 A2.关于液晶,下列说法中正确的是( ).A.液晶是一种晶体B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的光学性质不随温度的变化而变化解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间,虽然液晶分子在特定的方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,所以A、B错误;外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,如温度、压力、外加电压等因素的变化,都会引起液晶光学性质的变化.本题答案为C.答案 C3.(1)外力对气体做功100 J,气体向外放热20 J,在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”),其改变量是________ J.(2)晶体在熔化过程中所吸收的热量,主要用于________.A.破坏空间点阵结构,增加分子动能,不改变体积B.破坏空间点阵结构,增加分子势能,改变体积C.重新排列空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能和改变体积D.重新排列空间点阵结构,但不增加分子势能和动能,也不改变体积解析(2)晶体熔化过程中保持温度不变,所以分子的平均动能不变,所以选项A、C都不对;晶体分子是有序排列的空间点阵结构,熔化成液体后分子排列是无序的,故选项D不对;晶体熔化的过程是破坏空间点阵结构的过程,空间点阵结构被破坏以后,分子排列无序,故体积改变,分子势能增加,选项B正确.答案(1)增加80 (2)B4.(1)下列说法正确的是________.A.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力B.布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈C.由能的转化和守恒定律知道,能源是不会减少的D.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性(2)图1-2-10如图1-2-10所示,一个绝热活塞将绝热容器分成A、B两部分,用控制阀K 固定活塞,保持A体积不变,给电热丝通电,则此过程中气体A的内能________,温度________;拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,则气体B的内能________.解析(1)布朗运动表明了固体颗粒越小,液体温度越高,液体分子运动越剧烈,B错误;由能的转化和守恒定律知道,能量是守恒的,但能源是会不断减少的,能量与能源的意义不同,C错误.液晶具有光学性质的各向异性,故D错误.(2)给电热丝通电,A容器温度升高,气体内能增加;拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,对B做正功,气体B的内能增加.答案(1)A (2)增加升高增加图1-2-115.(2020·广东理综,15)如图1-2-11所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气A.体积不变,压强变小B.体积变小,压强变大C.体积不变,压强变大D.体积变小,压强变小解析细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强,洗衣缸内水位升高,两者间水位差变大,封闭气体压强变大,同时细管中水位上升,封闭气体体积减小,故选项B正确.答案 B图1-2-126.(2020·辽宁抚顺模拟)一定质量的理想气体状态变化过程如图1-2-12所示,第1种变化是从A到B,第2种变化是从A到C.比较两种变化过程,则A.A到C过程气体吸收热量较多B.A到B过程气体吸收热量较多C.两个过程气体吸收热量一样D.两个过程气体内能增加不相同解析在p-T图中,等容线是过原点的倾斜直线,由题图可知VC >VA>VB,故从A→C,气体对外做功较多,由TB =TC可知两过程内能增量相同,根据ΔU=W+Q可知,从A→C,气体吸收热量较多,选项A正确而B、C、D错误.答案 A图1-2-137.如图1-2-13所示,一定质量的理想气体经历如图所示的AB 、BC 、CA 三个变化过程,则:(1)符合查理定律的变化过程是________;C→A 过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)热量,________(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功,气体的内能________(选填“增大”、“减少”或“不变”).(2)已知理想气体在状态A 时的温度是27 ℃,求气体在状态C 的温度是多少. 解析 (2)C→A 过程中气体压强不变,由盖·吕萨克定律可知:V C T C =V AT A可得T A=150 K.答案 (1)B→C 吸收 气体对外界 增大 (2)150 K图1-2-148.医疗室用的电热高压灭菌锅的锅盖密封良好,盖上有一个排气孔,上面倒扣一个限压阀,利用其重力将排气孔压住.排气孔和限压阀的示意图如图1-2-14所示.加热过程中当锅内气压达到一定程度时,气体就会把限压阀顶起来,使高压气体排出,这样就使锅内能保持较高而又安全的稳定压强,若限压阀的质量m =0.1 kg ,横截面直径D =2 cm ,排气孔直径d =0.3 cm ,大气压为标准值(取p 0=1×105 Pa),则锅内气压最大可达多少?解析 当锅内气压达到最大时,限压阀被顶起,此时限压阀处于受力平衡状态,设此时锅内气压为p ,则由平衡条件可得p 0S +mg =pS ,S =πd 24所以p =p 0+4mg πd2≈2.4×105Pa. 答案 2.4×105 Pa图1-2-159.如图1-2-15所示,有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中,筒中液面与A 点齐平.现缓慢将其压到更深处,筒中液面与B 点齐平,此时筒中气体长度减为原来的23.若测得A 点压强为1.2×105 Pa ,不计气体分子间相互作用,且筒内气体无泄漏.(1)求液体中B 点的压强.(2)从微观上解释气体压强变化的原因.(3)在缓慢下降过程中,筒内空气是吸热还是放热? 解析 (1)由题意知气体做等温变化,则有p A V =p B 23V带入数据得p B =1.8×105 Pa. 答案 (1)1.8×105 Pa(2)在缓慢下压过程中,温度不变,气体分子的平均动能不变;但单位体积内的气体分子数增多,碰撞器壁的次数增多,气体的压强变大.(3)在缓慢下降过程中,温度不变,气体内能不变;体积减小,外界对气体做功,气体应放热.10.2020年4月8日,在某高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致.已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm ,温度为27 ℃,爆胎时胎内气体的温度为87 ℃,轮胎中的空气可看作理想气体.(1)求爆胎时轮胎内气体的压强;(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因;(3)爆胎后气体迅速外泄,来不及与外界发生热交换,判断此过程胎内原有气体内能如何变化?简要说明理由.解析(1)气体作等容变化,由查理定律得:p1T1=p2T2①T 1=t1+273②T 2=t2+273③p 1=2.5 atm t1=27 ℃t2=87 ℃由①②③得:p2=3 atm.答案(1)3 atm(2)气体体积不变,分子密集程度不变,温度升高,分子平均动能增大,导致气体压强增大.(3)气体膨胀对外做功,没有吸收或放出热量,据热力学第一定律ΔU=W+Q 得ΔU<0内能减少.11.两个完全相同的钢瓶.甲装有3 L的液体和1 L、6个大气压的高压气体;图1-2-16乙内有一个大气压的4 L气体;现将甲瓶倒置按如图1-2-16所示连接,将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中.(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强)(1)试分析在压装过程中随甲瓶内液体减少,甲内部气体压强如何变化,试用分子动理论作出解释.(2)甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体?解析(1)压装过程中甲瓶内气体膨胀,单位体积内的分子数减少,温度不变分子的平均动能不变,这样单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数减少,压强变小.(2)设甲内液体最多有x L进入乙瓶.乙瓶中气体灌装液体前,压强为p乙=1 atm,体积为V1=4 L;灌装后体积最小变为V乙′=(4-x)L,此时乙瓶中压强与甲瓶内压强相等,为p,由等温变化得:p乙V乙=pV乙′甲瓶中气体开始气压为p甲=6 atm,体积为V甲=1 L,结束后压强为p,体积为V甲′=(1+x)L由等温变化得:p甲V甲=pV甲′②联立①②代入解得:x=2 L.③答案(1)压装过程中甲瓶内气体膨胀,单位体积内的分子数减少,温度不变分子的平均动能不变,这样单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数减少,压强变小.(2)2 L图1-2-1712.(1)如图1-2-17所示的是医院用于静脉滴注的示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b 管为输液软管,中间又有一气室B,而其c端则通过针头接入人体静脉.①若气室A、B中的压强分别为pA 、pB,则它们与外界大气压强p的大小顺序应为________.②在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是________(填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”)(2)对一定质量的气体,在等温条件下得出体积V与压强p的数据如下表:V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20p/×105Pa1.45 3.10 3.95 5.98 7.70①根据所给数据在坐标纸上(如图1-2-18所示)画出p-V图线,可得结论是________________________________________________________________________.图1-2-18②由所做图线,求p=8.85×105Pa时该气体体积是____________________________.③该图线斜率大小和温度的关系是________________________________________.答案(1)①pA <p<pB②恒定(2)①画图略,图线为一过原点的直线,证明玻意耳定律是正确的②0.172 m3③斜率越大,该气体温度越高。
第2讲固体、液体和气体性汩加蔗运偌湄却虫翻嵌淞切」必备知识L曲监鳶酬嵌屈好监淤船芝i固体(1)晶体和非晶体的区别晶体:有固定的熔点,晶体内部物质微粒的排列有一定的规律。
非晶体:没有固定的熔点,内部物质微粒的排列没有一定的规律。
(2)单晶体和多晶体的区别单晶体,具有规则的几何外形,物理特性表现为各向异性。
多晶体,整体没有规则的几何外形,物理特性表现为各向同性。
(3)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则的、周期性的空间排列。
⑷用晶体的微观结构解释晶体的特点①因为内部微粒有规则的排列,所以晶体有规则的外形。
②因为内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数不同,所以晶体具有各向异性。
③因为组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵,所以晶体具有多形性。
【温馨提示】有的物质在不同条件下能够形成不同的形态,同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体。
口(2018沈阳第二中学月考)(多选)关于晶体、非晶体、液晶,下列说法正确的是()。
A只有单晶体才表现为各向异性B. 所有的晶体都表现为各向异性C晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体D所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点E.液晶的微观结构介于晶体和液体之间,其光学性质会随电压的变化而变化【答案】ADE1.2| (2018湖南桃源一中一模)(多选)下列说法正确的是()。
A大粒盐磨成细盐,就变成了非晶体B. 同种物质在不同条件下可表现为晶体和非晶体C单晶体的各向异性主要体现在力学、热学、电学、光学等物理性质方面D. 晶体和非晶体并不是绝对的,一定条件下可相互转化E. 单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点【答案】BCD2 液体(1) 液体的表面张力① 作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。
② 方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直。
(2)液晶的物理性质① 具有液体的流动性。
固体、液体、气体1.(2019·河南开封模拟)以下说法中正确的是()A.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关,一个是气体分子的最大速率,另一个是分子的数目B.各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律C.当分子间相互作用表现为斥力时,分子间距离越大,则分子势能越大D.物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变E.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均速率不同2.(2019·成都摸底考试)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性B.在水面上轻放一枚针,它会浮在水面,这是由于水面存在表面张力的缘故C.物体温度升高时,物体内所有分子的热运动动能都增加D.物体体积变大时,分子势能有可能增大,也有可能减小E.一定质量的晶体在融化过程中,所吸收的热量全部用于增大分子势能3.(2019·河南开封一模)下列说法中正确的是()A.分子运动的平均速率可能为零,瞬时速度不可能为零B.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C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.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4.(2019·江西南昌高三质检)下列说法中正确的是()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度相同这一条件B.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积的瞬间,蒸汽仍是饱和的C.干湿泡湿度计的干泡所示的温度高于湿泡所示的温度D.浸润和不浸润与分子间作用力无关E.蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状不属于毛细现象5.(2019·山东济南五校联考)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的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()A.ab过程中不断增加B.bc过程中保持不变C.cd过程中不断增加D.da过程中保持不变E.da过程中不断增大6.(2019·河北衡水联考)对于物质固体、液体、气体的认识,下列说法正确的是()A.液晶具有晶体光学的各向异性B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的E.液体的饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,但饱和汽压与饱和汽的体积无关7.(2019·湖北襄阳联考)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是()A.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强可能增大E.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积8.(2019·武汉模拟)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E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变9.如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.(1)写出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的pT图象,并在图线相应的位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.10.(2019·山东临沂模拟)如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.最初瓶内水面低于出水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压强p0=1.01×105 Pa,取g=10 m/s2.求:(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强的最小值;(2)当瓶内气体压强为1.16×105 Pa时,瓶内气体体积的压缩量.(忽略瓶内气体的温度变化)11.(2018·高考全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.12.(2019·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b,使活塞只能向上滑动,开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为57 ℃时,活塞恰好要离开a、b,重力加速度大小g取10 m/s2,求活塞的质量.答案解析1.(2019·河南开封模拟)以下说法中正确的是()A.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关,一个是气体分子的最大速率,另一个是分子的数目B.各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律C.当分子间相互作用表现为斥力时,分子间距离越大,则分子势能越大D.物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变E.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均速率不同【答案】BDE【解析】从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:一是分子的平均动能,二是单位体积内的分子数目,故A错误.各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动存在统计规律,故B正确.当分子间相互作用表现为斥力时,分子间距离越大,分子力做正功,则分子势能越小,故C错误.物体吸收热量同时对外做功,若热量与功数值相等,由热力学第一定律知,内能不变,故D正确.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均动能相同,由于分子质量不同,所以分子的平均速率不同,故E正确.2.(2019·成都摸底考试)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性B.在水面上轻放一枚针,它会浮在水面,这是由于水面存在表面张力的缘故C.物体温度升高时,物体内所有分子的热运动动能都增加D.物体体积变大时,分子势能有可能增大,也有可能减小E.一定质量的晶体在融化过程中,所吸收的热量全部用于增大分子势能【答案】BDE【解析】布朗运动通过悬浮微粒的无规则运动反映了液体或气体分子运动的不规则性,选项A错误;在水面上轻放一枚针,它会浮在水面,这是由于水面存在表面张力的缘故,选项B正确;物体温度升高时,根据温度的微观含义可知物体内分子的平均动能增大,但不是物体内所有分子的热运动动能都增加,选项C错误;物体体积变大时,分子势能有可能增大,也有可能减小,例如气体体积变大时,分子势能增大,水结冰时,体积增大,分子势能减小,所以选项D正确;一定质量的晶体在融化过程中,温度不变,分子平均动能不变,吸收热量,所吸收的热量全部用于增大分子势能,选项E正确.3.(2019·河南开封一模)下列说法中正确的是()A.分子运动的平均速率可能为零,瞬时速度不可能为零B.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C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.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】BDE【解析】分子做永不停息的无规则运动,分子运动的平均速率不可能为零,瞬时速度有可能为零,故A错误;液体与大气相接触,表面层内分子间距较大,分子力表现为引力,故B正确;空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示,故C错误;晶体和非晶体的区别在于内部分子排列,有的通过外界干预可以相互转化,如把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶体,再过一段时间又会转化为晶体,故D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,分子间距增大,分子力做负功,分子势能增大,故E正确.4.(2019·江西南昌高三质检)下列说法中正确的是()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度相同这一条件B.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积的瞬间,蒸汽仍是饱和的C.干湿泡湿度计的干泡所示的温度高于湿泡所示的温度D.浸润和不浸润与分子间作用力无关E.蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状不属于毛细现象【答案】ACE【解析】绝对湿度用空气中所含蒸气的压强表示,相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比,绝对湿度大,相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,水的饱和汽压与温度有关,所以要指明温度这一条件,故A正确;在一定温度下,饱和蒸汽的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,与体积无关,故密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积时,蒸汽不再是饱和的,但最后稳定后蒸汽才是饱和的,压强不变,故B错误;湿泡温度计由于蒸发吸热,湿泡所示的温度小于干泡所示的温度,选项C 正确;液体对固体浸润,则附着层内分子间距小于液体内部分子间距,液体对固体不浸润,则附着层内分子间距大于液体内部分子间距,即浸润和不浸润现象是分子力作用的表现,故D错误;由于液体表面存在张力,所以露珠呈现球状,不属于毛细现象,故E正确.5.(2019·山东济南五校联考)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的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()A.ab过程中不断增加B.bc过程中保持不变C.cd过程中不断增加D.da过程中保持不变E.da过程中不断增大【答案】ABE【解析】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点,如图所示,则ae是等容线,即V a=V e,因为V d<V e,所以V d<V a,所以da过程中体积不断增大,D错误,E正确.6.(2019·河北衡水联考)对于物质固体、液体、气体的认识,下列说法正确的是()A.液晶具有晶体光学的各向异性B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的E.液体的饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,但饱和汽压与饱和汽的体积无关【答案】ABE【解析】液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,A正确;绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强,空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示,单位是Pa;而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值,所以空气的相对湿度没有单位,B正确;表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,C错误;单晶体物理性质是各向异性的,非晶体和多晶体是各向同性的,D错误;饱和蒸汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,而与体积无关,E正确.7.(2019·湖北襄阳联考)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是()A.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强可能增大E.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积【答案】BCD【解析】分子之间的距离等于平衡距离时,分子势能最小,所以当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能可能增大,也可能减小,故A错误;空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压,故B正确;液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,此时分子之间的引力大于斥力,液体表面存在张力,故C正确;单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,但如果速度增大,撞击力增大,气体的压强可能增大,故D正确;气体分子间距离较大,所以无法利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数估算出一个氧气分子的体积,只能求出单个分子占据的空间,故E错误.8.(2019·武汉模拟)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E .图线甲中ab 段温度不变,所以甲的内能不变【答案】ABD【解析】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;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能在增大,故E 错误.9.如图甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的VT 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105 Pa.(1)写出A →B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的pT 图象,并在图线相应的位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.【答案】见解析【解析】(1)从题图甲可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A →B 是一个等压变化,即p A =p B .根据盖—吕萨克定律可得V A T A =V B T B, 所以T A =V A V B T B =0.40.6×300 K =200 K.(2)由题图甲可知,B →C 是等容变化,根据查理定律得p B T B =p C T C所以p C =T C T B p B =400300×1.5×105 Pa =2.0×105 Pa 则可画出状态A →B →C 的pT 图象如图所示.10.(2019·山东临沂模拟)如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管 口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从 出水管口流出.最初瓶内水面低于出水管口10 cm ,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm 3,已知水的 密度为1.0×103 kg/m 3,按压器的自重不计,大气压强p 0=1.01×105 Pa ,取g =10 m/s 2.求:(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强的最小值;(2)当瓶内气体压强为1.16×105 Pa 时,瓶内气体体积的压缩量.(忽略瓶内气体的温度变化)【答案】(1)1.02×105 Pa (2)25.9 cm 3【解析】(1)由题意知,瓶内、外气体压强以及水的压强存在以下关系:p 内=p 0+p 水=p 0+ρgh 水代入数据得p 内=1.02×105 Pa.(2)当瓶内气体压强为p =1.16×105 Pa 时,设瓶内气体的体积为V .由玻意耳定律得p 0V 0=pV ,压缩量为ΔV =V 0-V ,已知瓶内原有气体体积V 0=2.0×102 cm 3,解得ΔV =25.9 cm 3.11.(2018·高考全国卷 Ⅲ )在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.【答案】见解析【解析】设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l′1和l′2.由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2) ①式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1=pl′1 ②p2l2=pl′2 ③两边气柱长度的变化量大小相等l′1-l1=l2-l′2 ④由①②③④式和题给条件得l′1=22.5 cm ⑤l′2=7.5 cm. ⑥12.(2019·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b,使活塞只能向上滑动,开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为57 ℃时,活塞恰好要离开a、b,重力加速度大小g取10 m/s2,求活塞的质量.【答案】 2 kg2020届高三物理一轮复习同步练习题卷:固体、液体、气体11 / 11 【解析】 活塞刚要离开a 、b 时,对活塞有p 2S =p 0S +mg解得p 2=p 0+mg S气体的状态参量为T 1=300 K ,p 1=1.0×105 Pa ,T 2=330 K因为V 1=V 2,所以根据查理定律有p 1T 1=p 2T 2代入数据解得m =2 kg。
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《固体、液体和物态变化》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.关于液晶,下列说法正确的是()A.液晶既有液体的流动性,又具有某些晶体的光学各向异性B.电脑屏幕上的液晶是固态的,在外加电压的影响下能够发光C.液晶分子的排列整齐而且稳定D.天然的所有物质都具有液晶态2.关于液晶,以下说法不正确的是()A.液晶既具有流动性,又具有光学各向异性B.液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间C.当液晶中电场强度不同时,它对不同颜色的光吸收强度就不同D.任何物质都有液晶态3.下面几种现象,属于蒸发现象的是()A.在寒冷的冬天,冰冻的湿衣服会慢慢变干B.擦在皮肤上的酒精很快变干C.用久的灯泡钨丝变细D.烧水时从壶喷出“白气”4.冬天戴眼镜的人从温度较低的室外进入温度较高的室内,眼镜片往往突然变得模糊起来,这是由于()A.室内空气混浊B.室内气温降低,出现了雾C.室内空气达到了饱和D.眼镜片接触的薄层空气中所含水蒸气达到了饱和5.下列说法中正确的是()A.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均速率相同6.要使水在100 ℃以上沸腾,可以采用下列哪种方法()A.移到高山上去烧B.在锅上加密封的盖C.在水中加盐D.加大火力7.下列说法正确的是()A.液化石油气是在常温下用增大压强(或压缩体积)的方法使其液化的B.所有气体都可以采用压缩体积的方法使其液化C.打火机用的丁烷气是采用降低温度的方法使其液化的D.只有一部分气体可采用降低温度的方法使其液化8.水的凝固点是0 ℃,如果把0 ℃的冰放到0 ℃的房间里,则()A.冰一定会熔化B.冰一定不会熔化C.冰可能熔化,也可能不熔化D.冰将全部熔化9.关于液体表面的收缩趋势,下列说法正确的是 ()A.因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势B.液体表面分子有向内运动的趋势,表现为收缩趋势C.因为液体表面分子分布比内部稀疏,所以有收缩趋势D.因为液体表面分子所受引力与斥力恰好互相平衡,所以有收缩趋势10.下列关于空间点阵结构的叙述中,正确的是()A.排列在空间点阵中相交线交点上的微粒叫做结点B.结点是组成晶体的物质微粒做微小振动的平衡位置C.组成晶体的物质微粒就静止在结点上D.结点就是晶体的中心11.下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中正确的是()A.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积,蒸汽仍是饱和的B.对于同一种液体,饱和汽压随温度升高而增大C.温度不变时,饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大D.相同温度下,各种液体的饱和汽压都相同12.对饱和汽,下列说法正确的是()A.达饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大B.达饱和汽时液面上的气体分子的密度不变C.将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变,增大体积D.将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变,升高温度13.如图所示,一个有活塞的密闭容器(导热性良好)内盛有饱和水汽与少量的水,则可能发生的现象是()A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压会增大B.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压不变C.温度保持不变,慢慢地拉出活塞,容器内水的饱和汽压会减小D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内水的饱和汽压不变14.处在液体表面层中的分子与液体内部的分子相比有 ()A.较小的势能B.较大的势能C.相同的势能D.较大的动能15.在两片质料不同的均匀薄片上涂一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针尖端分别接触两片的中心,结果薄片a上熔化的石蜡呈圆形,薄片b上熔化的石蜡呈椭圆形.由此可以判定()A.a一定是晶体B.b一定是晶体C.a一定不是晶体D.a一定不是单晶体第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如图,有一个高为H的导热容器,原来开口向上放置.已知气温为27 ℃,大气压强为760 mmHg,空气相对湿度为75%.现用一质量不计的光滑活塞将容器封闭.求将活塞缓慢下压多大距离时,容器中开始有水珠出现?17.当空气的绝对湿度是2.5×103Pa,气温是30 ℃时,空气的相对湿度是多大?(30 ℃饱和汽压4.242×103Pa)18.一电炉的功率P=200 W,将质量m=240 g的固体样品放在电炉内,通电后电炉内的温度变化如图所示,设全部电能转化为热能并全部被样品吸收,试问:该固体样品的熔点和熔化热为多大?19.0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后,(1)若冰刚好全部熔化,则冰和水蒸气的质量比是多少?(2)若得到50 ℃的水,则冰和水蒸气的质量比是多少?(已知水在100 ℃的汽化热是L=2.25×106J/kg,冰的熔化热是λ=3.34×105J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))答案1.【答案】A【解析】液晶是像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质.所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故A正确.当液晶通电时导通,排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过.所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,故B、C 错误.所有能形成液晶的物质不是任何条件下都是液晶,只是在某个条件下才是液晶,才具有液晶态,故D错误.2.【答案】D【解析】液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,故A正确.液晶一方面像液体具有流动性,另一方面又像晶体,分子在特定方向排列比较整齐有序,具有各向异性的特点,故B正确.液晶具有光学各向异性,对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化,故C正确.并不是所有物质都有液晶态,只有一些有机化合物才有液晶态,故D错误.3.【答案】B【解析】擦在皮肤上的酒精很快变干属于液体蒸发;在寒冷的冬天,冰冻的湿衣服会慢慢变干、用久的灯泡钨丝变细属于升华;烧水时从壶喷出“白气属于液化.4.【答案】D【解析】温度降低,水的饱和汽压减小,与镜片接触的薄层空气所含水汽达到饱和而液化.5.【答案】B【解析】布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,选项B正确,A错误;多晶体不具有规则几何形状,选项C 错误;氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均动能相同,选项D错误.6.【答案】B【解析】气压增大,水的沸点升高,在高山上,气压低,沸点下降;而在锅上加密封的盖,锅内气压增大;水中含杂质,沸点降低;加大火力并不能升高沸点.7.【答案】A【解析】气体的液化一般采取压缩体积的方法,如液化石油气和打火机用的丁烷气,但每一种气体都有临界温度,只有低于临界温度时才能通过压缩体积将其液化;也可采取降低温度的方法,只要温度足够低,任何气体都可以液化;但通常是同时采取这两种方法,所以A对.8.【答案】B【解析】冰是晶体,它的熔化需满足两个条件:(1)温度达到熔点0 ℃;(2)还要继续吸收热量.0 ℃的冰不能从0 ℃的环境里吸收热量,所以不能熔化.9.【答案】C【解析】液体表面分子间距离稍大于平衡时的距离,分子力表现为引力,因此有收缩趋势,A、B、D错误,C正确.10.【答案】B11.【答案】B【解析】密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积,就会变成不饱和汽,所以A是错的;温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,也与液体上方有无其他气体无关,所以C是错的;相同温度下,不同液体的饱和汽压是不相同的,所以D是错的.12.【答案】B【解析】饱和汽是指单位时间内逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的状态,分子密度不变,A错,B对;在一定温度下,增大体积,减小分子密度,不能使未饱和汽转化为饱和汽,C错;在体积不变的情况下,升高温度,增大了饱和汽压,不能使未饱和汽达到饱和状态,D错.13.【答案】B【解析】慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变,饱和汽的压强只和温度有关,与体积无关,故选项A、C错,B正确.不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内温度升高,水的饱和汽压增大,选项D错误.14.【答案】B15.【答案】B【解析】a薄片上熔化的石蜡呈圆形,表示它的导热性是各向同性的;b薄片上熔化的石蜡呈椭圆形,表示它的导热性是各向异性的,所以b薄片一定是单晶体.由于非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以a薄片可能是非晶体,也可能是多晶体,又因为单晶体并不是在所有物理性质上都表现各向异性,所以a还可能是单晶体.16.【答案】H【解析】由p1V1=p2V2得V2===0.75V1,所以下压距离h=.17.【答案】59%【解析】B==×100%≈59%.18.【答案】60 ℃1×105J/kg【解析】由题图知,样品的熔点为60 ℃,熔化时间t=2 min,电流做功W=Pt.设样品的熔化热为λ,样品熔化过程中共吸收热量Q=mλ.由W=Q,即Pt=mλ,得λ==J/kg=1×105J/kg.19.【答案】(1)8(2)4.5【解析】(1)冰刚好全部熔化指的是混合后的温度恰好为0 ℃.设冰的质量为m1,水蒸气的质量为m2,则有m1λ=m2L+cm2Δt,所以==≈8.(2)同(1)可得方程式如下:m1λ+m1cΔt′=m2L+cm2Δt′,即==≈4.5.。
固体、液体和气体
1.如图所示,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( C )
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.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有( AD )
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
3.(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T.下列判断正确的有( ABD )
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
E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变
4.(2017·全国卷Ⅰ)(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是( ABC )
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
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 )
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.如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象,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p A、p B、p C,则下列关系式中正确的是( A )
A.p A<p B,p B<p C B.p A>p B,p B=p C
C.p A>p B,p B<p C D.p A=p B,p B>p C
7.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变化的图象是( B )
8.(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.
答案:22.5 cm 7.5 cm
9.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,pT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pT图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整.
答案:(1)1.25×105 Pa (2)图
10.如图,横截面积相等的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,两汽缸内都装有理想气体,初始时体积均为V0、温度为T0且压强相等,缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强变为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求汽缸A中气体的体积V A和温度T A.
答案:43
V 0 2T 0 11.如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm 的气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm ,左端封闭端下60 cm 处有一细管用开关D 封闭,细管上端与大气联通,若将开关D 打开(空气能进入但水银不会入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p 0=75 cmHg.求:稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少?
答案:36 cm
12.一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p 0=75.0 cmHg.环境温度不变.
答案:144 cmHg 9.42 cm。