小练56 气体、液体和固体 实验：探究气体等温变化规律-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·物理 小练56气体、液体和固体 (考试时间：30方 第1~6小题为单项选择题，每小题4分；第 7~8小题为多项选择题，每小题6分 1.对于生活中一些现象的解释，下列说法正 确的是 A.唐诗“霏微晓露成珠颗”中的荷叶和露水 表现为不浸润 B.高温条件下在半导体材料中掺入其他元 素，利用了布朗运动 C.黄金、白银等金属容易加工成各种形状 没有固定的外形，所以金属不是晶体 D.石墨可以用来制作粉状润滑剂，是由于 石墨是非品体 2.宇航员在“天宫课堂”中演示毛细现象时， 稳定后三根管中液面（忽略液面形状）的高 度可能会是 山业地坦 3.(教材改编题)关于液晶，下列说法错误 的是 A.液晶分子在特定方向排列整齐 B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微 小变动都会引起液晶分子排列的变化 C.液晶分子的排列整齐而稳定 D.液晶既不是晶体也不是液体 4.白磷在高温、高压环境下可以转化为一种 新型二维半导体材料一一黑磷，如图所示 为黑磷的微观结构图，其分子以一定的规 则有序排列，下列说法正确的是 a,的 A.黑磷是非晶体材料 B.黑磷熔化过程中的温度保持不变 C.黑磷中每个分子都是固定不动的 D.黑磷的各种物理性质均为各向同性 5.(教材改编题)一个敞口的瓶子放在空气 中，气温为27℃。现对瓶子加热，由于瓶 子中空气（可视为理想气体）受热膨胀，一 部分空气被排出。当瓶子中空气温度上升 到87℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的 1 班级： 姓名： 。。。。。。。。。 实验：探究气体等温变化规律 钟，满分54分)》 (热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t +273K) 排出空气 的体积V Vo A c n 6.肺活量是衡量人体呼吸功能的一个重要指 标，是指人能够呼出的气体在标准大气压 。下的最大体积。一同学设计了如图所示 的装置测量自己的肺活量，竖直放置的气 缸中有一与光滑气缸壁接触良好的活塞， 活塞上方放有重物，活塞由于卡槽的作用 在气缸中静止不动，插销K处于打开状态， 气缸中活塞下方空间的体积为V。,该同学 用尽全力向细吹嘴吹气后，关闭插销K,最 终活塞下方空间的体积变为V,已知外 界大气压强为，，活塞的面积为S,活塞及 上方重物的总重力G=2p,S,气缸的导热 性能良好，气体可视为理想气体，则该同学 的肺活量为 开口 重物 活塞 吹嘴 A.v B.Vo c.v. D 7.(多选)关于液体的表面张力，下列说法正 确的是 A.液体表面层的分子间距离比较大 B.表面张力的产生，是由于表面层中分子 力表现为引力 C.表面张力的方向与液面相切，与分界线 相平行 D.叶面上的露珠呈球形，是表面张力使液 体表面收缩的结果 8.(多选，教材改编题)小明和爸爸一起开车 外出游玩，在公路上正常行驶时，看到车辆 仪表盘上显示a轮胎的胎压为200kPa,b、 c、d三只轮胎的胎压均为250kPa,四只轮 胎的温度均为37℃。已知该型号轮胎的 容积为30L,不考虑轮胎容积的变化，胎内 气体可视为理想气体，该型号轮胎的胎压 达到300kPa时，会出现爆胎危险。热力学 温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K, 下列说法正确的是 A.胎压指的是汽车轮胎对地面的压强 B.汽车停放在温度为17℃的车库里时，b 轮胎的胎压约为234kPa C.b轮胎内气体的温度为60℃时，有爆胎 危险 D.为使四只轮胎的胎压相同，α轮胎中充 入的气体与原来胎内气体的质量之比为 1:4 9.(8分，教材改编题)如图所示为“用DIS研 究在温度不变时，一定质量的气体压强与 体积的关系”的实验装置。 压强 注射器 传感器 数据采集器 计算机 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集 器、计算机： ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体 积V,以及相应的压强传感器的示数p。 (1)实验操作中，除了保证封闭气体的温度 恒定以外，还需保证 不变。为此， 在封入气体前，应 (2)实验室有长度差不多，容积分别为5mL 和20mL的两种注射器供选择，为了能减 小实验误差，选用容积为 （填 “5mL”或“20mL”)的注射器更合适。 (3)某小组同学实验时缓慢推动活塞，记录 4组注射器上的刻度数值V,以及相应的压 强传感器的示数p。在采集第5组数据时， 压强传感器的软管脱落，重新接上后继续 实验，又采集了4组数据，其余操作无误， 该小组绘出的V-一关系图像应是 (填正确答案标号) 112 0.(10分，教材改编题)如图所示，用打气筒 给足球打气时，把它的出气管（体积可忽 略)接到足球的气门。已知打气筒内部空 间的高度H=0.5m、横截面积S=1× 10-3m。当活塞往上提时，大气进入气简 内；手柄往下压时，筒内气体顶开足球的 气门，压缩空气就进入足球中。若足球的 容积V。=5×103m3,每次打气前筒中气 体的压强都与大气压。相同，若打气前 足球就已经是球形并且内部的压强为 1.2,筒内气体顶开足球气门的最小压 强为2.5，设打气过程中各部分气体的 温度均不变，每次活塞均提到最高处，且 每次将气筒中的气体全部打入足球中，足 球在打气过程中体积不变，气体可视为理 想气体。求： (1)第一次打气时，活塞下移多大距离才 能顶开足球的气门； (2)至少打几次就可使足球内气体的压强 增加到1.8po。物理 内自由移动，A项正确；分子间不断的碰撞使分子的 运动杂乱无章，且向各方向运动的机会均等，B、C项 正确；气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布， D项错误。 7.AB【解析】虚线对应的氧气分子单位速率区间的 分子数占总分子数的百分比在速率较低的区间比实 线的大，在速率较高的区间比实线的小，则虚线对应 氧气分子平均速率较小的情形，A项正确：实线对应 的氧气分子的平均速率较大，说明对应的温度高，为 氧气分子在100℃时的情形，B项正确：图中曲线给 出了不同温度下不同分子速率的氧气分子的分布情 况，但无法确定氧气分子的具体数目，C项错误；在0 ~400m/s区间内，氧气分子在100℃时占据的比例 小于在0℃时占据的比例，即100℃时氧气分子速率 出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百 分比较小，D项错误。 8.(1)104(2分) (2)8×10-6(2分) (3)7.7×100(2分) (4)AC(2分) 【解析】(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体，让 油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单 分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径， 油膜所占坐标纸的格数为104个，油膜的面积S=1 ×1×104cm=104cm。 (2)每滴溶液中含纯油酸的体积V=1×10×方mL 6 =8×10-6mL。 (3)消酸分子直径D=兰≈7.7X10m (4)油酸未完全散开，实验时油酸面积偏小，故计算的 分子直径将偏大，A项正确：如果含有大量的酒精，不 会影响测量结果，因为酒精最终会溶于水，或者挥发 掉，B项错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格 的方格，油酸分子膜的面积将偏小，故得到的分子直 径将偏大，C项正确：求每滴油酸酒精溶液的体积时， 1L溶液的滴数误多记了10滴，可知每滴纯油酸的 体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，D项 错误。 V 9.【解析】(1)单个分子体积V,= (1分) V。= 1 3π(20 (1分) 联立解得d=√πN (2分) (2)该钻石的质量m=530克拉=0.106kg 则分子数=行V,一2N, (2分) ·7 参考答案及解析 解得n=0.106kgV oVmol (2分) 小练56气体、该体和固体 实验：探究气体等温变化规律 1,A【解析】唐诗“霏微晓露成珠颗”中的荷叶和露水 表现为不浸润，A项正确：高温条件下在半导体材料 中掺入其他元素，利用了扩散现象，B项错误；黄金、 白银等金属容易加工成各种形状，没有固定的外形， 金属是多品体，C项错误：石墨是品体，D项错误。 2.B【解析】毛细现象是浸润液体在细管中上升的现 象：在太空中完全失重，不考虑重力影响，毛细现象中 的表面张力作用使粗细不同的细管中的液体充满整 个管子，B项正确。 3.C【解析】液品有液体的流动性与品体的各向异性， 故在特定方向排列整齐，但排列是不稳定的，外界的 微小扰动就能引起液晶分子排列的变化，A、B项正 确，C项错误：液品是像液体一样可以流动，又具有某 些晶体结构特征的一类物质，D项正确。 4.B【解析】由图可知，黑磷的微观结构按照一定的规 则排列，具有空间上的周期性，属于品体材料，因而黑 磷具有固定的熔点，熔化过程中的温度保持不变，A 项错误，B项正确：组成物质的分子总是在做无规则 热运动，C项错误；黑磷为晶体，它的某些物理性质表 现为各向异性，D项错误。 5.A【解析】瓶子的体积为V。,被排出空气的体积为 V,以原来瓶内气体为研究对象，由盖一吕萨克定律 得兰=V十V,瓶中剩余空气的质量与总质量之间 T T, 满足兴=片故兴=是=名A项 正确。 6.C【解析】设该同学呼出的气体在标准大气压p。下 的体积为V,把该同学呼出的气体和活塞下方气缸中 原有的气体作为研究对象，有pV十pV=p· 名，其中=A+号=号a,解得V=V,C项 4 正确。 7.ABD【解析】液体表面层的分子间距离比较大，A 项正确：表面张力的产生，是由于表面层中分子力表 现为引力，B项正确：表面张力的方向与液面相切，与 分界线相垂直，C项错误：叶面上的露珠呈球形，是表 参考答案及解析 面张力使液体表面收缩的结果，D项正确。 8.BD【解析】胎压严格意义上指的是轮胎内部空气的 压强，A项错误：汽车停放在温度为17℃的车库里 时，此过程为等容变化，变化前的压强p。=250kP, 变化后的压强为A,根据在理定律有会-会，解得 p6'≈234kPa,B项正确；b轮胎内气体的温度为60℃ 时，设压强为，由查理定律可知÷=气，解得A ≈269kPa,故轮胎没有爆胎危险，C项错误；设轮胎 的体积为V,a轮胎内原本气体的压强p。=200kPa 体积为V、质量为m,充入气体的压强p=250kPa、 体积为△V、质量为△，该过程中温度不变。根据玻 意耳定律有pV=p.V十，△V,解得△V=6L,则a 轮胎中充入的气体与原来胎内气体的质量之比△： m=△V:(V-△V)=1:4,D项正确。 9.(1)质量(2分)在活塞上均匀涂抹润滑油(2分) (2)5mL(2分) (3)D(2分) 【解析】(1)实验操作中，除了保证封闭气体的温度恒 定以外，还需保证质量不变。为此，在封入气体前，应 在活塞上均匀涂抹润滑油。 (2)由于注射器长度儿乎相同，因此体积越小，横截面 积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积 变化明显，故选5mL的注射器更合适。 (3)测量时，由于注射器与压强传感器连接部分气体 的体积V。未计入，所以纵轴存在截距一V。;当软管 脱落后，由于气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的 横坐标。偏大，但其延长线与纵轴的交点仍为(0， 一V。),D项正确。 10.【解析】(1)取打气筒的气体为研究对象，开始时，气 体的体积V1=HS、压强为 (1分) 设第一次打气时活塞下移x时，顶开足球的气门，顶 开前瞬间气体的体积V2=(H一x)S、压强为2.5p (1分) 由玻意耳定律可得pV1=2.5pV2 (2分) 解得x=0.3m (1分) (2)设打n次可以使足球内气体的压强增加到 1.8po 取打气后足球内的气体为研究对象，打气筒打入足 球的气体在压强为p。时的总体积V3=nHS(1分) 初始时足球内气体的体积为V。、压强为1.2p;打完 气后气体的体积为V。、压强为1.8p (1分) 由玻意耳定律可得pV3十1.2pV。=1.8pwV。 (2分) 解得n=6次 (1分) 。7 物理 小练57热力学定律 1.C【解析】由热力学第一定律可知，如果气体吸热的 同时对外做功，且做功的数值大于吸收的热量，则内 能减少，温度降低，A项错误：热量不可能自发地从低 温物体传到高温物体，像冰箱等电器可以把热量从低 温物体传到高温物体，但不是自发地，B项错误；若系 统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定 相同，C项正确；不管对内燃机如何改进，也不可能把 内燃机得到的全部内能转化为机械能，D项错误。 2.C【解析】由图可知Oab是一条过原点的直线，由 V-T图像特点可知，Oab直线上各点的压强相等，故 p=p,气体从状态a到达状态c是等容变化，根据 查理定律可得p。<p.,故p<p;状态b、c温度相同， 所以a→b和a→c的内能变化量△U相等，气体从状 态a到状态b,体积增大，气体对外做功，W为负值： 气体从状态a到状态c,体积不变，对外不做功，W为 零，根据热力学第一定律△U=W十Q,可知a→b吸收 的热量更多，即Q>Q,C项正确。 3.B【解析】活塞缓慢上升的过程中，气体的温度不 变，气体的体积增大，根据理想气体状态方程兴=C。 可知气缸内气体的压强变小，由于气缸导热性良好， 所以气体分子的平均动能不变，内能不变，A、C项错 误，B项正确：气体对外界做功，而气体的内能不变， 所以气体从外界吸收热量，D项错误。 4,C【解析】由于B内为真空，当抽开隔板K后，气体 向真空扩散时不做功，且由于系统为绝热系统，没有 热传递，根据△U=Q十W=0,内能不变，因为是理想 气体，所以温度不变，C项正确。 5.C【解析】水槽恒温，气体分子的平均动能不变，B 项错误：根据理想气体状态方程兴-C,可知气泡上 浮的过程中，气体压强变小，体积变大，对外做功，由 于水槽恒温，内能不变，A、D项错误；根据热力学第 一定律△U=W十Q,可知气体的内能不变，气体对外 做功，必然气体从外界吸热，C项正确。 6.CD【解析】根据能量守恒定律知，形状记忆合金从 热水中吸收热量后，一部分能量在伸展划水时转变为 水和转轮的动能，另一部分释放到空气中，A项错误， C项正确；转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转 轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力 学第一定律可知水的内能减少，故水温降低，B项错 误；根据热力学第二定律可知，物体不可能从单一热 源吸收能量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故 叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的 热量，也一定大于水和转轮获得的动能，D项正确。