新高考人教物理一轮作业第十三章第2讲固体液体和气体

一、单项选择题1．以下说法正确的是()A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度D．浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现解析：单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，选项A错误；液体表面张力是由液体表面分子之间距离较大呈现出吸引力形成的，与重力无关，选项B错误；对于一定的液体和一定材质的管壁，根据毛细现象，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度，选项C正确；浸润与不浸润是由于液体的表面层与固体表面的分子之间相互作用的结果，故D错误。答案：C2．(2021·北京海淀北大附中高三模拟)关于气体的压强，下列说法正确的是()A．单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越大，气体的压强就越大B．单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越小，气体的压强就越大C．一定质量的气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大D．一定质量的气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越大解析：根据气体压强的微观意义，单位体积内的分子数越多，分子的密集程度越大，分子的平均动能越大，气体的压强越大，A正确，B错误；根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可知体积越小，温度越高，气体的压强越大，C错误；根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可知体积越大，温度越低，压强就越小，D错误。答案：A3．热学中有很多图象(图乙不是双曲线)，对图中一定质量的理想气体图象的分析，正确的是()A．甲图中理想气体的体积一定增大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解析：由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，C正确，A错误；若温度不变，pV图象应该是双曲线的一支，题图乙不是双曲线的一支，故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。答案：C4．(2021·江苏扬州中学高三检测)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这个过程可以用图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()A．TB＝TA＝TCB．TA>TB>TCC．TB>TA＝TCD．TB<TA＝TC解析：由理想气体状态方程：eq\f(pV,T)＝C可知：TA＝eq\f(pAVA,C)＝eq\f(3×,C)＝eq\,C)TB＝eq\f(pBVB,C)＝eq\f(2×,C)＝eq\,C)TC＝eq\f(pCVC,C)＝eq\f(1×,C)＝eq\,C)则TB>TA＝TC，故C正确，A、B、D错误。答案：C5．大气压强为×105Pa。某容器的容积为10L，装有压强为×106Pa的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开口打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩余气体的质量与原来气体的质量之比为()A．1∶9 B．1∶10C．1∶11 D．1∶20解析：以原来所有气体为研究对象，初状态：p1＝×106Pa，V1＝10L，把容器的开关打开，气体等温膨胀，末状态：p2＝×105Pa，设体积为V2，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，代入数据得V2＝100L，即容器中剩余10L压强为p2的原来气体，而同样大气压下气体的总体积为100L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比eq\f(m剩,m总)＝eq\f(V1,V2)＝eq\f(10,100)＝eq\f(1,10)，故A、C、D错误，B正确。答案：B二、多项选择题6．下列说法正确的是()A．液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B．萘的熔点为80℃，质量相等的80℃的液态萘和80℃的固态萘具有不同的分子势能C．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象D．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大解析：液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故A错误；80℃时，液态萘凝固成固态萘的过程中放出热量，温度不变，则分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以一定是分子势能减小，故B正确；由毛细现象的定义可知，C正确；液体表面层的分子间距离比液体内部的分子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现为引力，分子之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能，故D正确。答案：BCD7．(2021·江苏七市二模)密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则()A．水对容器壁是浸润的B．水的表面层分子间作用力表现为斥力C．水面上方的水蒸汽为饱和汽D．环境温度改变时水的饱和汽压不变解析：水对容器壁是浸润的，选项A正确；由于液体蒸发，水的表面层分子间距离大于平衡位置之间的距离，作用力表现为引力，选项B错误；密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水面上方的水蒸汽为饱和汽，环境温度改变时水的饱和汽压改变，选项C正确，D错误。答案：AC8．(2021·山东淄博质检)医务人员为患者输液的示意图如图所示，在输液的过程中，下列说法正确的是()A．A瓶与B瓶中的药液一起用完B．A瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变解析：由于A瓶内C处气体压强加上A瓶中液体的压强等于大气压，在输液的过程中，A瓶中液柱高度降低，液体压强减小，所以随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大，选项C正确，D错误；由于A瓶中药液又输送到B瓶中，所以A瓶中的药液先用完，选项A错误，B正确。答案：BC[B组能力题组]9．(多选)(2021·河北保定高三检测)如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U型玻璃管自由下落解析：以液柱h为研究对象，由受力平衡可知：p＝p0＋pgh，环境温度升高时，大气压强不变，而封闭气体压强增大，重新达平衡后h增大，故A正确；大气压强增大时，液柱将左移使左侧液面上移，重新平衡后两端的高度差减小，故B错误；向右管加入水银时，左侧液面上升使左侧气体压强增大，大气压强不变，重新平衡后，由上式可得h变大，故C正确；U型管自由下落时，液柱失重故对气体没有压力，内外压强相等，而此时左侧气体压强大于p0，在自由下落中体积要增大，液柱右移，高度差h增大，故D正确。答案：ACD10．(2021·重庆八中高三检测)如图所示，导热的柱形容器固定在地面上，容器内用不漏气的轻质活塞封闭一定量的理想气体，容器内底部面积为S，开始时活塞至容器底部的距离为l，容器内气体温度与外界温度相等且为T0。现将活塞用轻绳绕过固定的光滑滑轮悬挂一个钩码，当活塞稳定时，活塞到容器底部距离为3l；现在环境温度缓慢降低，最后活塞静止于距容器底部2l处。已知大气压强为p0。重力加速度为g，求：(1)钩码的质量m；(2)环境温度的减少量。解析：(1)对封闭的理想气体，从活塞距器底l→活塞距器底3l，由玻意耳定律得p0Sl＝p1S×3l对活塞有p1S＋FT＝p0S对钩码有FT＝mg所以活塞的质量m＝eq\f(2p0S,3g)。(2)对封闭的理想气体，从活塞距器底3l→活塞距器底2l，由盖－吕萨克定律得eq\f(S×3l,T0)＝eq\f(S×2l,T)所以温度的减少量ΔT＝T0－T＝eq\f(1,3)T0。答案：(1)eq\f(2p0S,3g)(2)eq\f(1,3)T011．(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eq\f(1,2)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eq\f(1,2)p(2V)＝pV1①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′＝eq\f(2,3)p③(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＝pV2④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＝eq\f(V2,V)⑤联立③④⑤式可得k＝eq\f(2,3)⑥答案：(1)eq\f(2,3)p(2)eq\f(2,3)12．(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)·S①得p10＝eq\f(1,2)(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V