高考物理一轮复习-第十三章-第2讲-固体、液体和气体.doc

一、选择题
1．(2021·四川省内江模考)关于固体、液体和物态变化，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少
D.水的饱和气压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
解析：在一定温度下，大气中相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感觉越潮湿，当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，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；饱和气压与液体种类和温度有关，水的饱和气压随温度的升高而增大，故D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E正确。
答案：CDE
2．(2021·辽宁大连高三双基础检测)下列说法正确的是(　　)
A.所有晶体都有固定熔点
B.分子之间的距离增加时，分子势能一直减小
C.被冻结在冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为冰中的水分子不运动
D.由于液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面具有收缩的趋势
E.夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
解析：晶体都有固定熔点，非晶体没有固定熔点，故A正确；两分子之间的距离大于r0，分子力为引力，故当分子之间的距离增加时，分子力做负功，分子势能增加，故B错误；分子运动是永不停息的无规则热运动，故C错误；液体表面分子较为稀疏，液体表面的分子间距离大于液体内部分子间的距离，分子间表现为引力，故D正确；夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，可防止水分蒸发，故E正确。
答案：ADE
3．下列说法正确的有(　　)
A.布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动
B.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力
C.气体的温度升高，并不是每个气体分子的动能都增大
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，气体的压强有可能增加
E.在油膜法估测分子大小实验中，用一滴油酸酒精溶液的体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径
解析：布朗运动指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错误。 因为液体表面张力的存在，水黾才能无拘无束地在水面上行走自如，故B正确。 温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，并不是物体所有分子的动能都增大，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。 在油膜法估测分子大小实验中，用一滴油酸的体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径，故E错误。
答案：BCD
4．下列说法正确的是(　　)
A.液体的饱和汽压随温度的升高而增大
B.温度相同的氮气和氧气的分子平均动能相同
C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大
D.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，这是油脂使水的表面张力增大的缘故
E.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气体的分子数和温度都有关
解析：温度越高，蒸发越快，液体的饱和汽压随温度的升高而增大，故A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度相同的氮气和氧气的分子平均动能也相同，故B正确；做加速运动的物体，由于速度越来越大，物体分子的平均动能不一定增大，因为分子的平均动能是由温度决定，和物体的宏观运动无关，故C错误；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，是由于水浸润玻璃，但不浸润涂油的玻璃，故D错误；气体压强取决于分子的密度和分子热运动的平均动能的大小，所以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气体的分子数和温度都有关，故E正确。
答案：ABE
5．热学中有很多图像，对图中一定质量的理想气体图像的分析，正确的是(　　)

A.甲图中理想气体的体积一定不变
B.乙图中理想气体的温度一定不变
C.丙图中理想气体的压强一定不变
D.丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先降低后升高的过程
E.戊图中实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度
解析：由理想气体方程＝C可知，A、C正确；若温度不变，p V图像应该是双曲线的一支，题图乙不一定是双曲线的一支，B错误；题图丁中理想气体从P到Q，经过了温度先升高后降低的过程，D错误；温度升高分子平均动能增大，分子平均速率增大，所以题图戊中实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度，E正确。
答案：ACE
二、非选择题
6．(2019·高考全国卷Ⅱ)如pV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T1、T2、T3。用N1、N2、N3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，则N1________N2，T1________T3，N2________N3。(故选填“大于”“小于”或“等于”)

解析：根据理想气体状态方程＝＝，可知T1＞T2，T2<T3，T1＝T3。
由于T1>T2，状态1时气体分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，分子密度相等，故单位面积的平均碰撞次数多，即N1>N2；对于状态2、3，由于V3′>V2′，故分子密度n3<n2，T3>T2，故状态3分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且p2′＝p3′，因此状态2单位面积的平均碰撞次数多，即N2>N3。
答案：大于　等于　大于
7．(2021·四川广元三诊)如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg，活塞面积S＝100 cm2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞正位于汽缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2。求：

(1)缸内气体的压强p1；
(2)缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？
解析：(1)以汽缸为对象(不包括活塞)，列汽缸受力平衡方程
p1S＝Mg＋p0S，
解得p1＝3×105 Pa。
(2)当活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S＝Mg＋p0S，
由题意知，缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由理想气体状态方程得＝，
所以T2＝2T1＝600 K，
解得t2＝(600－273)℃＝327 ℃。
答案：(1)3×105 Pa　(2)327 ℃
8．(2020·高考全国卷Ⅰ)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为2V，罐中气体的压强为p。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后：
(1)两罐中气体的压强；
(2)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
解析：(1)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p，其体积变为V1，由玻意耳定律有
p(2V)＝pV1，①
现两罐气体压强均为p，总体积为(V＋V1)。设调配后两罐中气体的压强为p′，由玻意耳定律有
p(V＋V1)＝p′(V＋2V)，②
联立①②式可得p′＝p。③
(2)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p时，体积为V2，由玻意耳定律有p′V＝pV2，④
设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为k，由密度的定义有k＝，⑤
联立③④⑤式可得k＝。⑥
答案：(1)p　(2)
9．(2021·黑龙江齐齐哈尔实验中学模拟)如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S＝1×10－3 m2，活塞的质量为m＝2 kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10－3 m3 ，A、B之间的容积为2.0×10－4 m3，外界大气压强p0＝1.0×105 Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27 ℃，现缓慢加热缸内气体，直至327 ℃。求：

(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；
(2)缸内气体最后的压强；
(3)在图乙中画出整个过程的pV图线。
解析：(1)活塞刚离开B处时，气体压强
p2＝p0＋＝1.2×105 Pa。
气体等容变化，则＝，且t1＝27 ℃，
代入数据，解出t2＝127 ℃。
(2)假设活塞最终移动到A处，
由理想气体状态方程得＝，
即＝，
代入数据，解出p3＝p0＝1.5p0＝1.5×105 Pa。
因为p3＞p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。
(3)pV图线如图所示。

答案：(1)127 ℃　(2)1.5×105Pa　(3)图见解析
10．(2019·高考全国卷Ⅱ)如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：

(1)抽气前氢气的压强；
(2)抽气后氢气的压强和体积。
解析：(1)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
(p10－p)·2S＝(p0－p)·S，①
解得p10＝(p0＋p)。②
(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2。根据力的平衡条件有
p2·S＝p1·2S，③
由玻意耳定律得
p1V1＝p10·2V0，④
p2V2＝p0V0，⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1－2V0＝2(V0－V2)，⑥
联立②③④⑤⑥式解得
p1＝p0＋p，V1＝。⑦
答案：(1)(p0＋p)　(2)p0＋p