74 课下巩固精练卷(三十八) 气体、固体和液体(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

[课下巩固精练卷(三十八)]　气体、固体和液体 ________________________________________________________________________ (选择题每题5分，解答题每题10分，建议用时：50分钟)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考点 基础题 综合题 气体压强、固体、液体性质 1，5 — 气体实验定律　理想气体状态方程 2 7，8，9 图像问题 3，4，6 — 【基础落实练】 1．(2024·江苏南通模拟)将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里，现象如图所示，则下列说法正确的是(　　 ) A．容器中的液体可能是水银 B．若在“问天”太空舱中进行实验，仍然是较细毛细管中的液面更高 C.若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差相同 D．图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部 解析：选D。水银在玻璃表面是不浸润的，在玻璃管中是呈现凸形液面，容器中的液体不可能是水银，故A错误；在太空舱中由于处在失重环境下，毛细现象更明显，液面直接攀升到毛细管顶部，毛细管越细，攀升速度越快，粗细不同的毛细管中液面都与毛细管齐平，故B错误；在毛细现象中，毛细管中液面的高低与液体的种类和毛细管的材质有关，若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差不一定相同，故C错误；图中毛细管内液面呈现浸润现象，说明固体分子对液体分子引力大于液体分子之间的引力，那么附着层的分子密度将会大于液体内部分子密度，此时附着层内的分子相互作用表现为斥力，液面呈现“扩散”的趋势，便形成了浸润现象，故D正确。 2．跳跳球深受小朋友的喜爱，该游戏既能炼身体、又能训练身体的平衡能力。跳跳球向下运动与地面接触的过程，封闭气体的体积减小；跳跳球向上运动离开地面的过程，封闭气体的体积增大。跳跳球中的气体可视为理想气体，假设娱乐时封闭气体的温度保持不变，则下列说法错误的是(　　 ) A．向下运动与地面接触的过程，气体向外界放出热量 B．向下运动与地面接触的过程，单位时间单位面积上分子碰撞器壁的分子数变多 C．向上运动离开地面的过程，气体对外做功 D．向上运动离开地面的过程，单位面积上分子碰撞器壁的作用力不变 解析：选D。向下运动与地面接触的过程，气体体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，则气体向外界放出热量，A正确；向下运动与地面接触的过程，气体体积减小，密度增大，单位时间单位面积上分子碰撞器壁的分子数变多，B正确；向上运动离开地面的过程，气体体积增大，气体对外做功，C正确；向上运动离开地面的过程，温度不变，体积增大，则气体压强减小，单位面积上分子碰撞器壁的作用力减小，D错误。 3．如图，一定质量的理想气体沿图示经历从a→b→c→a的状态，其中ab的反向延长线通过坐标原点，bc和ca分别与横轴和纵轴平行。下列说法正确的是(　　 ) A．从a→b，气体压强减小 B．从a→b，气体内能减小 C．从b→c，气体吸收热量 D．从c→a，气体分子的平均动能不变 解析：选D。从a→b，气体发生等压变化，气体压强不变，温度升高，内能增大，故A、B错误；从b→c，气体发生等容变化，气体不做功，温度降低，内能减小，气体放出热量，故C错误；从c→a，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，故D正确。 4．(2023·广东东莞专题练习)气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形汽缸与椅面固定连接，柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。设气体的初始状态为A，某人坐上椅面保持不动，椅子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B，此过程温度不变。然后开空调，一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为C；接着人离开座椅，椅子重新处于另一个稳定状态D。气体从状态A到状态D的过程中，下列叙述正确的是(　　 ) 　　 A．该过程的V­T图像如图(a)所示 B．该过程的p­图像如图(b)所示 C．从状态A到状态D，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功 D．与状态A相比，处于状态D时，单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数减少 解析：选C。A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大，体积减小；从B到C的过程中，气体等压降温，温度降低，体积减小；从C到D的过程中，等温膨胀，压强减小，体积增加，而且此时D状态的压强又恢复到最初A状态的压强，其V­T图像和p­图像如图所示，A、B错误； 根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，由于气体温度降低，内能减小，因此气体向外放出的热量大于外界对气体做的功，C正确；由于状态A与状态D压强相等，而状态D温度更低，单个分子撞击容器壁力减小，因此单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数更多，D错误。 5．(多选)下列说法中，正确的是(　　 ) A.水乃“生命之源”，已知水的摩尔质量为18 g/mol，密度为103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，则1毫升水中所含水分子的个数约为3.3×1022 B．某种物质的导热性具有各向同性的特点，这说明该物质一定是非晶体 C．我们常常能看到，油滴会漂浮于水面之上，这说明油不浸润水 D．由气体压强的微观解释可知，气体压强不仅仅取决于分子与容器壁碰撞时冲击力大小而且与碰撞频率密切相关，所以气体温度升高时压强未必增大 解析：选AD。1毫升水中所含水分子的个数约为N＝·NA＝×6.02×1023≈3.3×1022，故A正确；某种物质的导热性具有各向同性的特点，该物质可能是非晶体，也可能是晶体，因为晶体并不是所有物理性质都具有各向异性，故B错误；我们常常能看到，油滴会漂浮于水面之上，这说明油比水的密度小，故C错误；由气体压强的微观解释可知，气体压强不仅仅取决于分子与容器壁碰撞时冲击力大小，而且与碰撞频率密切相关，所以气体温度升高时压强未必增大，故D正确。 6．(多选)(2023·湖北高三统考)如图甲所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，已知理想气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量，重力加速度为g。开始时封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的三个状态变化过程，则(　　 ) A．活塞质量为 B．从b→c过程，气体对外做功p0SH C.从a→d全过程，气体内能增加3αT0 D．从a→d全过程，气体吸收的热量小于其内能的增量 解析：选AC。气体在等压膨胀过程中由受力平衡，有1.5p0S＝p0S＋Mg，解得M＝，故A正确；p ­T图像斜率不变时体积不变，只有在b→c过程中气体对外做功，故W＝1.5p0S·＝p0SH，故B错误；在a→d全过程中，由理想气体状态方程，有＝，由题目条件可知气体内能的变化量ΔU＝α(Td－T0)＝3αT0，故C正确；从a→d全过程，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于其内能的增量，故D错误。 【综合提升练】 7．(10分)某学习小组设计了一个简易温度计，一根细长的均匀玻璃管一端开口，管内用水银柱封闭有一段气柱。如图所示，当管口竖直向上时，气柱长度为L1＝40 cm，当管口竖直向下时，气柱长度为L2＝60 cm，管内气体可视为理想气体，环境温度T0＝300 K。 (1)求玻璃管水平放置时的气柱长度L0；(3分) (2)①当玻璃管水平放置时，环境温度上升了Δt＝1 ℃，求水银柱在玻璃管中移动的距离Δx，并判断温度计的标度是否均匀；(3分) ②请举出一条提高温度计灵敏度的措施(越大，装置灵敏度越高)。(4分) 解析：(1)设大气压强为p0，水银柱长度为h，管内横截面积为S，由玻意耳定律可知，当玻璃管从平放到管口竖直向上时，有 p0L0S＝(p0＋ρgh)L1S 当玻璃管从平放到管口竖直向下时，有 p0L0S＝(p0－ρgh)L2S 联立可得L0＝＝48 cm。 (2)①当玻璃管水平放置时，原来环境温度T0＝300 K，环境温度上升了Δt，由盖­吕萨克定律有＝ 可得Δx＝L0＝1.6 mm 由于Δx与Δt成正比，可知在大气压强一定时温度计的标度是均匀的； ②由以上分析得＝，故可封闭更多的气体，这样L0增大，增大，可提高测量灵敏度。 答案：(1)48 cm　(2)①Δx＝1.6 mm　均匀　②可封闭更多的气体 8．(10分)某密闭容器压力计的简化原理图如图所示，粗细均匀的竖直U形玻璃管右侧封闭着气体A，左侧与密闭容器相连，密闭容器中封闭着气体B，U形管体积与密闭容器体积相比可以忽略不计。初始，所有封闭气体的压强均等于大气压p0＝75 cmHg，U形管两侧的水银柱液面恰好齐平，右侧气体A的长度L＝20 cm。在密闭容器内的气体B被加热一段时间后，观察员发现U形玻璃管右侧水银液面上升了5 cm。U形玻璃管右侧始终处于恒温箱中(图中未画出)，其封闭的气体压力计A可视为温度始终不变。 (1)求加热后密闭容器内气体B的压强；(4分) (2)若密闭容器内的初始温度T0＝300 K，求加热后密闭容器内气体B的温度。(6分) 解析：(1)右侧气体A做等温变化 p1V1＝p0V0 右侧气体A的体积 V0＝LS，V1＝(L－h)S 解得p1＝100 cmHg 加热后密闭容器内气体B的压强 pB＝100＋5×2 cmHg＝110 cmHg 密闭容器内气体B做等容变化＝ 解得TB＝440 K。 答案：(1)pB＝110 cmHg　(2)TB＝440 K 9．(10分)(2023·华中师大附中三模)如图所示，一绝热汽缸放置在水平面上，绝热活塞a下方封闭了一定质量的理想气体，活塞a、b之间为真空，且用弹簧1连接，弹簧2下端与活塞b连接，上端固定在天花板上。已知两活塞质量均为m，横截面积均为S，两弹簧劲度系数相同，原长均为l0，大气压强为p0＝。当缸内气体温度为T0时，弹簧1长度为，弹簧2为原长，活塞a到汽缸底部的距离为l0。求： (1)弹簧的劲度系数k；(4分) (2)将汽缸温度缓慢升高，使活塞b上移，求此时缸内气体的温度。(6分) 解析：(1)初始状态对活塞b，有 k＝mg＋p0S 解得k＝。 (2)当温度为T0时，封闭气体的压强为p1，对活塞b，有 p1S＝mg＋k 得p1＝ 当温度升为T1时，封闭气体的压强为p2，则对活塞b mg＋p0S＋kΔx2＝k 又Δx2＝ 解得Δx1＝ 对活塞a p2S＝mg＋k 解得p2＝ 对汽缸中气体，有＝ 其中V1＝l0S，V2＝(l0＋Δx1)S 解得T1＝2T0。 答案：(1)k＝　(2)T1＝2T0 学科网（北京）股份有限公司 $$