高考物理一轮复习知能演练-11.2-固体、液体与气体-沪科版.doc

2013届高考物理一轮复习知能演练 11.2 固体、液体与气体 沪科版

1. 下列说法中正确的是(　　)
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: 选A.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; 答案为A.
2. (2011·高考海南单科卷)关于空气湿度, 下列说法正确的是(　　)
A. 当人们感到潮湿时, 空气的绝对湿度一定较大
B. 当人们感到干燥时, 空气的相对湿度一定较小
C. 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D. 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
解析: 选BC.用空气中所含水蒸气的压强表示的温度叫做空气的绝对湿度, 选项C正确. 影响人们对干燥与潮湿感受的因素并不是绝对湿度的大小, 而是相对湿度, 即空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比. 人们感到干燥时, 空气的相对湿度一定较小; 感到潮湿时, 空气的相对湿度一定较大. 选项A、D错误, B正确.
3. (2011·高考上海单科卷)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(　　)

图11－2－7

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.在V－T图像中, 各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小. 斜率越小, 压强越大.
4. (2010·高考上海卷)如图11－2－8, 玻璃管内封闭了一段气体, 气柱长度为l, 管内外水银面高度差为h.若温度保持不变, 把玻璃管稍向上提起一段距离, 则(　　)

图11－2－8

A. h、l均变大
B. h、l均变小
C. h变大l变小
D. h变小l变大
解析: 选A.根据理想气体状态方程＝, 假设水银柱相对玻璃管不移动, 气体体积不变, 压强不变, 气柱与水银的分界面处, 水银柱向上的压力减少, 水银要下降, 气体体积一定变大, l变大; 假设水银柱相对水槽不移动, 气体体积增大, 压强变小, 气柱与水银的分界面处, 气柱向下的压力减少, 水银柱要上升, 水银柱一定变长, h变大, A正确.
5. (2011·高考海南单科卷)如图11－2－9所示, 容积为V1的容器内充有压缩空气. 容器与水银压强计相连, 压强计左右两管下部由软胶管相连. 气阀关闭时, 两管中水银面等高, 左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀, 左管中水银面下降; 缓慢地向上提右管, 使左管中水银面回到原来高度, 此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ, 大气压强为p0, 重力加速度为g; 空气可视为理想气体, 其温度不变. 求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1.

图11－2－9

解析: 初态下左管内气体压强为　　　　　　　　　　①
p2＝p0
终态下气体的压强为
p＝p0＋ρgh ②
取所有被封闭的气体为研究对象, 由于气体的温度不变, 则有
p1V1＋p2V2＝p(V1＋V2) ③
联立①②③可得
p1＝p0＋ρgh.
答案: p0＋ρgh

一、选择题
1. 下列哪些现象主要是表面张力起的作用(　　)
A. 小缝衣针漂浮在水面上
B. 小木船漂浮在水面上
C. 荷叶上的小水珠呈球形
D. 慢慢向小酒杯中注水, 即使水面稍高出杯口, 水仍不会流出来
解析: 选ACD.B选项中, 小木船部分浸入水中, 已破坏了水的表面张力, 是水的浮力的作用, 使船漂浮在水面上.
2. 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡, 由烧热的针接触其上一点, 蜡熔化的范围如图11－2－10甲、乙、丙所示, 而甲、乙、丙三种固体熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示, 则(　　)

图11－2－10

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BD.由题图甲、乙、丙可知: 甲、乙各向同性, 丙各向异性; 由题图丁可知: 甲、丙有固定熔点, 乙无固定熔点, 所以甲、丙为晶体, 乙是非晶体. 其中甲为多晶体, 丙为单晶体.
3. (2012·广东省高三六校联考)如图11－2－11所示, 封闭在气缸内一定质量的理想气体, 如果保持气体体积不变, 当温度升高时, 以下说法正确的是(　　)

图11－2－11

A. 气体的密度增大
B. 气体的压强增大
C. 气体分子的运动一定减弱
D. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
解析: 选BD.由理想气体状态方程pV/T＝C得, 当温度升高而体积不变时, 压强增大, B正确; 温度升高, 气体分子的平均动能增大, 运动速度变快, 所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多, C错误D正确; 质量不变体积不变, 所以气体的密度增大.
4. 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: 选C.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. 答案为C.
5. (原创题)如图11－2－12所示是理想气体经历的两个状态变化的p－T图像, 对应的p－V图像应是(　　)

图11－2－12

图11－2－13

解析: 选C.在p－T图像中AB过原点, 所以AB为等容过程, 体积不变, 而从A到B气体的压强增大, 温度升高, C正确; B→C为等温过程.
6. (2012·高三复习全国100所名校物理试题精选)对一定质量的气体, 下列四种状态变化中, 哪些是可能实现的(　　)
A. 增大压强时, 温度降低, 体积增大
B. 升高温度时, 压强减小, 体积减小
C. 降低温度时, 压强增大, 体积不变
D. 降低温度时, 压强减小, 体积增大
解析: 选 D.温度降低时, 分子的平均动能减少, 使压强有减小的趋势; 体积增大时, 使压强也有减小的趋势. 故A的过程是不可能的. 升高温度和减小体积, 都会使压强增大, 故B的过程是不可能的(也可由＝C(恒量)来判断). 对C、D由同样的方法来判断.
7. (2010·高考广东卷)如图11－2－14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(　　)

图11－2－14

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: 选 B.设洗衣缸内液面与细管内液面差所产生的压强为Δp, 大气压强为p0, 细管中空气柱的压强p＝Δp＋p0, 假设在进水过程中细管中气体的体积不变, 随着液面差的增大, Δp增大, 则p增大, 因气体的温度不变, 由玻意耳定律p1V1＝p2V2知: 细管中气体的体积随着压强增大而减小, B正确.
8. (2010·高考上海卷)一定质量的理想气体的状态经历了如图11－2－15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和bc平行. 则气体体积在(　　)

图11－2－15

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
解析: 选AB.本题考查理想气体状态方程、p—T图像. 意在考查考生应用理想气体状态方程处理p—T图像的能力. 根据＝C得: p＝T＝kT可知: bc过程是等容过程, B正确; 该图像中某点与坐标原点连线的斜率k∝, Vb＝Vc＞Va＞Vd, A正确, C、D错误; 答案为A B.
9. 某容积为20 L的氧气瓶装有30 atm的氧气, 现把氧气分装到容积为5 L的小钢瓶中, 使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm, 若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm, 则共能分装的瓶数为: (设分装过程中无漏气, 且温度不变)(　　)
A. 15　　　　　　　　　　 B. 20
C. 25 D. 30
解析: 选C.设能够分装n个小钢瓶, 则以氧气瓶中的氧气和n个小钢瓶中的氧气整体为研究对象, 分装过程中温度不变, 故遵守玻意耳定律.
气体分装前后的状态如图所示, 由玻意耳定律可知:

p1V1＋np2V2＝p1′V1＋np2′V2, 即n＝.
因为p1＝30 atm, p2＝1 atm, p1′＝p2′＝5 atm, V1＝20 L,
V2＝5 L.
所以n＝＝25.
二、非选择题
10. (2010·高考上海卷)如图11－2－16, 上端开口的圆柱形汽缸竖直放置, 横截面积为5×10－3 m2, 一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内, 其压强为________Pa(大气压强取1.01×105 Pa, g取10 m/s2). 若从初温27 ℃开始加热气体, 使活塞离汽缸底部的高度由0.5 m缓慢变为0.51 m, 则此时气体的温度为________℃.

图11－2－16

解析: 由p＝p0＋＝1.05×105 Pa.根据盖吕萨克定律
＝可得T2＝306 K, 即33 ℃.
答案: 1.05×105　33
11. (2011·高考上海单科卷)如图11－2－17, 绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面, 由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦. 两气缸内装有处于平衡状态的理想气体, 开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体, 停止加热达到稳定后, A中气体压强为原来的1.2倍. 设环境温度始终保持不变. 求气缸A中气体的体积VA和温度TA.

图11－2－17

解析: 设初态压强为p0, 膨胀后A、B压强相等pB＝1.2p0
B中气体始末状态温度相等p0V0＝1.2p0(2V0－VA)
所以VA＝V0
A部分气体满足＝
所以TA＝1.4T0.
答案: VA＝V0　TA＝1.4T0
12. 如图11－2－18所示, 上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置, 截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形不规则的固体A封闭在汽缸内. 在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置, 使活塞只能向上滑动. 开始时活塞搁在a、b上, 缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105 Pa为大气压强), 温度为300 K. 现缓慢加热汽缸内气体, 当温度为330 K时, 活塞恰好离开a、b; 当温度为360 K时, 活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求:

图11－2－18

(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积.
解析: (1)设物体A的体积为ΔV.
T1＝300 K, p1＝1.0×105 Pa, V1＝60×40－ΔV.
T2＝330 K, p2＝Pa, V2＝V1.
T3＝360 K, p3＝p2, V3＝64×40－ΔV.
由状态1到状态2为等容过程＝,
代入数据得m＝4 kg.
(2)由状态2到状态3为等压过程＝,
代入数据得ΔV＝640 cm3.
答案: (1)4 kg　(2)640 cm3

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