2021高考物理一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)測評三十七固體液體與氣體含解析

1、固體、液體與氣體(45分鐘100分)一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分)1.(多選)下列說法中正確的是()a.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積b.懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯c.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢d.液晶既具有液體的流動性，又具有光學(xué)各向異性【解析】選b、d。氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)的商是每個分子所占的體積，而氣體分子所占的體積遠(yuǎn)大于每個分子的體積，選項a錯誤；懸浮在液體中的固體微粒越小，在液體分子撞擊下的運動越明顯，選項b正確；分子之間既有引

2、力又有斥力，液面分子間距離較大，使得引力大于斥力，總體表現(xiàn)為引力，所以液體表面有收縮趨勢，選項c錯誤；液晶既具有液體的流動性，又具有光學(xué)各向異性，選項d正確。2.(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是()a.液體與大氣相接觸的表面層內(nèi)，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引b.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部c.布雨傘能夠遮雨，其原因之一是液體表面存在張力d.荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力e.露珠由空氣中的水蒸氣凝結(jié)而成，凝結(jié)過程中分子間的引力、斥力都減小【解析】選a、c、d。液體與大氣相接觸，液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，選項a正確；表

3、面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向與液體表面相切，而非與液面垂直，選項b錯誤；布雨傘能夠遮雨，其原因之一是液體表面存在張力，選項c正確；荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力，選項d正確；根據(jù)分子力的特點可知，空氣中的水蒸氣凝結(jié)而形成露珠的過程中分子之間的距離減小，則此過程中分子間引力、斥力都增大，選項e錯誤。3.(多選)下列說法正確的是()a.只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低b.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能也一定減小c.同種物質(zhì)要么是晶體，要么是非晶體，不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)d.在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽

4、和汽的壓強不變e.溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同【解析】選a、d、e。溫度是分子熱運動的標(biāo)志，則只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，選項a正確；隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減??；若分子力表現(xiàn)為引力，則隨分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能也增大；若分子力表現(xiàn)為斥力，則隨分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，選項b錯誤；同種物質(zhì)可能是晶體，也可能是非晶體，故c錯誤；飽和汽壓僅與溫度有關(guān)，在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽和汽的壓強不變，故d正確；溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志，則溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同，選項

5、e正確。4.(多選)(2019岳陽模擬)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述，正確的是()a.液晶與多晶體一樣具有各向同性b.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓c.雨水不能透過布雨傘是因為液體表面存在張力d.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)e.當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時，分子勢能最小【解析】選b、c、e。液晶的某些性質(zhì)具有各向異性，故a錯誤；根據(jù)相對濕度的特點可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓，故b正確；由于液體表面存在張力，故雨水不能透過布雨傘，故c正確；理想氣體的分子勢能不計，只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故d錯誤；當(dāng)rr0時，分

6、子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時，分子力做負(fù)功，則分子勢能增大，當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時，分子力做負(fù)功，則分子勢能增大，所以當(dāng)r=r0時，分子勢能最小，故e正確。5.(2020?？谀M)不同條件下理想氣體的密度隨壓強p變化的下列五種圖線中，屬等溫變化的是()【解析】選a。理想氣體做等溫變化，由玻意耳定律pv=c判斷出p1v。根據(jù)=mv得到1v，故p，即=kp，選項a正確。6.(多選)運用分子動理論的相關(guān)知識，判斷下列說法正確的是()a.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)分子數(shù)有關(guān)b.某氣體的摩爾體積為v，每個分子的體積為v0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為na=vv0

7、c.陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動不是布朗運動d.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成e.降低氣體的溫度，氣體分子熱運動的劇烈程度就可減弱【解析】選c、d、e。氣體分子單位時間與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，還與分子平均速率有關(guān)，選項a錯誤；由于分子的無規(guī)則運動，氣體的體積可以占據(jù)很大的空間，故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏加德羅常數(shù)，選項b錯誤；布朗運動的微粒非常小，肉眼是看不到的，陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是機械運動，不是布朗運動，選項c正確；擴散可以在固體中進(jìn)行，生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時需

8、要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成，選項d正確；根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志可知，降低氣體的溫度，氣體分子熱運動的劇烈程度就可減弱，選項e正確。7.(多選)(2019十堰模擬)熱學(xué)中有很多圖象，對圖中一定質(zhì)量的理想氣體圖象的分析，正確的是()a.甲圖中理想氣體的體積一定不變b.乙圖中理想氣體的溫度一定不變c.丙圖中理想氣體的壓強一定不變d.丁圖中理想氣體從p到q，可能經(jīng)過了溫度先降低后升高的過程e.戊圖中實線對應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度【解析】選a、c、e。由理想氣體狀態(tài)方程pvt=c可知，選項a、c正確；若溫度不變，p-v圖象應(yīng)該是雙曲線的

9、一支，題圖乙不一定是雙曲線的一支，選項b錯誤；題圖丁中理想氣體從p到q，經(jīng)過了溫度先升高后降低的過程，選項d錯誤；溫度升高平均動能增大，平均速率增大，所以題圖戊實線對應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度，選項e正確。8.(多選)(2020開封模擬)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是()a.氣體的密度變大b.氣體的壓強增大c.分子的平均動能減小d.氣體在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多e.氣體內(nèi)能增加【解析】選b、d、e。氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生變化，故密度不變，a項錯；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高分子平均動能增大，c項錯；分子數(shù)不變，

10、體積不變，但分子運動的劇烈程度加劇了，所以單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多，氣體壓強增大，故b、d正確；溫度升高，氣體內(nèi)能增加，故e正確?！炯庸逃?xùn)練】 (多選)如圖所示是水的飽和汽壓與溫度關(guān)系的圖線，請結(jié)合飽和汽與飽和汽壓的知識判斷下列說法正確的是()a.水的飽和汽壓隨溫度的變化而變化，溫度升高，飽和汽壓增大b.在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是不變的c.當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體會停止蒸發(fā)d.在實際問題中，飽和汽壓包括水蒸氣的氣壓和空氣中其他各種氣體的氣壓【解析】選a、b。當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體與氣體達(dá)到了一種動態(tài)平衡，液體蒸發(fā)現(xiàn)象不會停止，選項c錯誤；在實際問題中，水面上方含

11、有水分子、空氣中的其他分子，但我們所研究的飽和汽壓只是水蒸氣的分氣壓，選項d錯誤。9.(多選)(2020南昌模擬)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是 ()a.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強一定增大b.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強可能不變c.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加d.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變e.氣體的壓強由溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同決定【解析】選a、c、e。單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強一定增大，故選項a正確

12、，b錯誤；若氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加，故選項c正確，d錯誤；氣體的壓強由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同決定，選項e正確。二、實驗題(16分)10.如圖所示為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管a臂插入燒瓶，b臂與玻璃管c下部用橡膠管連接，c管開口向上，一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶內(nèi)。開始時b、c內(nèi)的水銀面等高。(1)若氣體溫度升高，為使燒瓶內(nèi)氣體的壓強不變，應(yīng)將c管_(選填“向上”或“向下”)移動，直至_。(2)實驗中多次改變氣體溫度，用t表示氣體升高的溫度，用h表示b管內(nèi)水銀面

13、高度的改變量。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是圖中的()【解析】(1)氣體溫度升高，封閉氣體壓強變大，為使封閉氣體壓強不變，應(yīng)將c管向下移動，直至b、c兩管內(nèi)水銀面等高。(2)由于氣體壓強不變，則vt=k，故有sht=k，k、s為定值，故選項a正確。答案：(1)向下b、c兩管內(nèi)水銀面等高(2)a11.(8分)如圖所示，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管a、b兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，中管內(nèi)水銀面與管口a之間氣體柱長為40 cm，氣體溫度為27 。將左管豎直插入水銀槽中，整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面出現(xiàn)4 cm的高度差。已知大氣壓強p0=76 cmhg，氣體可視為理想氣體。(1)求左管a端插入

14、水銀槽的深度d；(2)為使右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平，需使氣體溫度降為多少攝氏度？【解析】(1)插入水銀槽后封閉氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得p1l1s=p2l2s插入水銀槽后封閉氣體的長度為l2=p1l1p2=764076+4 cm=38 cm由題意知，中管水銀面下降2 cm，左管下端水銀進(jìn)入管中的長度為40 cm+2 cm-38 cm=4 cm，管外水銀面比管內(nèi)高4 cm，故左管a端插入水銀槽的深度為：d=4 cm+4 cm=8 cm。(2)由理想氣體狀態(tài)方程得：p2l2st2=p3l3st3當(dāng)右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平時，封閉氣柱的長度為：l3=l2-4 cm-2 cm

15、=32 cm，壓強p3=p0=76 cmhg則氣體溫度降為：t3=p3l3t2p2l2=7632(27+273)8038 k=240 k即t3=t3-273 =-33 。答案：(1)8 cm(2)-33 【加固訓(xùn)練】 (2019煙臺模擬)有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃瓶a內(nèi)封有一定量氣體，與瓶a相連的b管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映瓶內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由b管上的刻度直接讀出。設(shè)b管的體積與a瓶的體積相比可略去不計。(1)b管刻度線是在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下制作的(1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cm水銀柱的壓強)。已知當(dāng)溫度t=27 時的刻度線在x=16 cm處，問t

16、=0 的刻度線在x為多少厘米處？(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈?dāng)于75 cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27 ，問此時實際溫度為多少？【解析】(1)p1=76 cmhg-16 cmhg=60 cmhg，t1=(273+27) k=300 k，t2=(273+0) k=273 k，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可得：p1t1=p2t2，即60cmhg300k=p2273k，解得：p2=54.6 cmhg，則x=76 cm-54.6 cm=21.4 cm。(2)此時a瓶內(nèi)氣體壓強為：p3=75 cmhg-16 cmhg=59 cmhg，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律：p1t1=p3t3，

17、即：60cmhg300k=59cmhgt3解得：t3=295 k，t3=22 。答案：(1)21.4厘米處(2)22 12.(10分)(2020貴陽模擬)為了保證車內(nèi)人員的安全,一般小汽車都安裝了安全氣囊,利用nan3爆炸產(chǎn)生的氮氣充入氣囊,當(dāng)小汽車發(fā)生一定的碰撞時,nan3爆炸產(chǎn)生的氮氣充滿安全氣囊,充滿后氣囊體積變化很小。已知氣囊容積為v=56 l,囊中氮氣密度為=2.5 kg/m3,氮氣的摩爾質(zhì)量為m0=0.028 kg/mol,阿伏加徳羅常數(shù)為:na=6.021023 mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積為vm=22.4 l/mol。(1)求氣囊中氮氣的分子數(shù);(2)當(dāng)溫度為27時,囊

18、中氮氣的壓強多大?【解析】(1)氮氣的物質(zhì)的量:n=vm0=5 mol, 則氮氣的分子數(shù):n=nna=3.011024。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:p0=1 atm,v0=22.45 l=112 l,t0=273 k,27 時:v=56 l,t=300 k,由理想氣體狀態(tài)方程:p0v0t0=pvt,解得:p=2.2 atm。答案:(1)3.011024(2)2.2 atm【加固訓(xùn)練】如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍，細(xì)筒足夠長。粗筒中a、b兩輕質(zhì)活塞間封有一定質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，氣柱長l=20 cm?；钊鸻上方的水銀深h=15 cm，兩活塞的重力及與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞b使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞b緩慢上移，直至水銀的13被推入細(xì)筒中，求活塞b上移的距離。(設(shè)在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強p0相當(dāng)于75 cm的水銀柱產(chǎn)生的壓強。) 【解析】初態(tài)封閉氣體壓強：p1=ph+p0當(dāng)13的水銀上升到細(xì)筒中