课后跟踪训练（70）　气体、固体和液体-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版）

课后跟踪训练（70）　气体、固体和液体 1．石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则(　　) A．新材料属于非晶体 B．新材料没有固定的熔点 C．低温下新材料中碳原子停止运动 D．层间相邻碳原子间作用力表现为引力 D　解析：新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，晶体具有固定的熔点，A、B错误；由分子动理论可知，分子做永不停息的无规则运动，C错误；层与层间距约为六边形边长的两倍，远大于分子间距离，由分子力的特点可知，层间相邻碳原子间作用力表现为引力，D正确。 2．(多选)关于液晶，下列说法中正确的是(　　) A．液晶不是液体和晶体的混合物 B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质都具有液晶态 AB　解析：液晶并不是液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，液晶像液体一样具有流动性，且光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，A、B正确；当液晶通电时导通，内部分子排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时内部分子排列混乱，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，液晶并不发光，C错误；不是所有的物质都有液晶态，D错误。 3．固、液、气是物质存在的常见三种状态，下列关于固体和液体的说法正确的是(　　) A．天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体 B．黄金可以做成各种不同造型的首饰，说明它有规则的几何外形，是单晶体 C．相比于固体，液体具有很强的流动性，这是因为液体分子间存在相互作用的斥力 D．玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是利用了熔化的玻璃在表面张力作用下收缩的性质 D　解析：天然水晶是晶体，熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)是非晶体，A错误；黄金以及其他金属都是多晶体，B错误；相比于固体，液体具有流动性，是因为液体分子间的距离较大，分子间的引力更小，C错误；玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是利用了熔化的玻璃，在表面张力的作用下，表面要收缩到最小，D正确。 4．(2025·辽宁大连测试)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓。”农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”，这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是(　　) A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分 B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分 C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理 D．松土除了保墒、刈(yì)草外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理 A　解析：松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生毛细现象，可有效减小水分蒸发，保存水分，A正确，B、C错误；松土除了保墒、刈草外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误。 5．(2024·福建卷)17 ℃时轮胎胎压2.9个大气压，胎内气体为理想气体。体积质量不变，27 ℃时轮胎气压为__________个大气压，内能________(填“大于”“等于”或“小于”)17 ℃时气体内能。 答案：3　大于 解析：设大气压强为p0，初始时T1＝(17＋273)K＝290 K，p1＝2.9 p0，末状态时T2＝(27＋273)K＝300 K，根据查理定律＝，代入数值解得p2＝3p0。理想气体的内能只与温度有关，故温度升高时内能增大。 6．(2024·全国甲卷)如图所示，一个竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一个不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离＝10，活塞的面积为1.0×10－2m2。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为1.0×105 Pa和300 K。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变)，外力增加到200 N并保持不变。 (1)求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小； (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 答案：(1)100 N　(2)327 K 解析：(1)活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，初态p1＝1.0×105 Pa、V1＝S·11ab 末态V2＝S·10ab 根据p1V1＝p2V2 解得p2＝1.1×105 Pa 此时对活塞根据平衡条件F＋p1S＝p2S＋FN 解得卡销b对活塞支持力的大小FN＝100 N。 (2)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化， 初态p2＝1.1×105 Pa，T2＝300 K 末态，对活塞根据平衡条件p3S＝F＋p1S 解得p3＝1.2×105 Pa 设此时温度为T3，根据＝ 解得T3≈327 K。 7．如图所示，一端封闭、一端开口且粗细均匀的直角细玻璃管，在直角处用一段水银柱封闭了一定质量的空气，开始时，封闭端处于竖直状态，直角处水银柱的竖直部分与水平部分长度均为h＝10 cm。开口端空气柱的长度h＝10 cm。保持温度不变。以玻璃管的封闭端为转轴。将玻璃管在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转θ＝30°。管内水根柱恰好到达开口端。已知大气压强为p0＝76 cmHg。封闭端空气柱的初始温度t0＝27 ℃。求： (1)封闭端空气柱的长度L； (2)若保持封闭端处于竖直状态，加热封闭端空气，当管内水根柱恰好到达开口端时，此时管内空气柱的温度t(保留1位小数)。 答案：(1)33 cm　(2)72.5 ℃ 解析：(1)设细玻璃管的横截面积为S，开始时管内封闭端气体压强为p1＝p0＋ρgh 旋转后封闭端气体压强为p2＝p0－2ρgh sin θ 由玻意耳定律有p1LS＝p2(L＋h)S 代入数据解得L＝33 cm。 (2)开始时封闭端气体温度T1＝273＋t0 加热后气体的温度为T2＝273＋t 由理想气体状态方程得＝ 代入数据解得t≈72.5 ℃。 8．(2024·湖南卷)一个充有空气的薄壁气球，气球内气体压强为p、体积为V。气球内空气可视为理想气体。 (1)若将气球内气体等温膨胀至大气压强p0，求此时气体的体积V0(用p0、p和V表示)； (2)小赞同学想测量该气球内气体体积V的大小，但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平上，示数为m＝8.66×10－3 kg(此时须考虑空气浮力对该示数的影响)。小赞同学查阅资料发现，此时气球内气体压强p和体积V还满足：(p－p0)(V－VB0)＝C，其中p0＝1.0×105 Pa为大气压强，VB0＝0.5×10－3 m3为气球无张力时的最大容积，C＝18 J为常量。已知该气球自身质量为m0＝8.40×10－3 kg，外界空气密度为ρ0＝1.3 kg/m3，求气球内气体体积V的大小。 答案：(1)　(2)5×10－3m3 解析：(1)理想气体做等温变化，根据玻意耳定律有pV＝p0V0 解得V0＝。 (2)设气球内气体质量为m气，则m气＝ρ0V0 对气球进行受力分析如图所示 根据气球的受力分析有mg＋ρ0gV＝m气g＋m0g 结合题中p和V满足的关系为(p－p0)(V－VB0)＝C 解得V＝5×10－3m3。 学科网（北京）股份有限公司 $$