2024届高考物理第一轮复习：气体、固体与液体（附答案解析）

2024届高考物理第一轮复习：气体'固体与液体

一'选择题

1.玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示。该现象

说明（）

甲乙

A.玻璃在导热时具有各向异性

B.烧熔使玻璃由晶体变为非晶体

C.玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力

D.玻璃烧熔为液态时表面存在张力

2.下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（）

甲乙丙丁

A.图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大

B.图乙水电可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力

C.图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹

D.图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象

3.下列关于固体、液体、气体的说法中正确的是（）

A.夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发

B.晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同

C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以存在浸润现象

D.炒菜时我们看到的烟气，是因为油烟颗粒的热运动

4.两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（）

B.玻璃管竖直插入任何液体中，管中液面都会下降

C.减小管的直径，管中液面会上升

D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强

5.下列说法不正确的是（）

A.布朗运动和扩散现象都是由物质分子的无规则运动产生的，且剧烈程度都与温度有关

B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点

C.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰

撞次数一定减少

D.温度相同、质量相等的氢气和氧气，若均可视为理想气体，则氢气的内能比氧气的内能大

6.关于固体、液体，下列说法正确的是（）

A.晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点

B.发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降

C.表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大

D.液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性

7.下列关于液体的相关知识说法正确的是（）

A.水量能停在水面上是由于水的表面张力作用，所以表面张力的方向垂直液面

B.王亚平在航空舱中做实验，发现水滴在航空舱中处于悬浮状态且成球形，这是由于水滴此时

不受重力而仅在表面张力作用下的结果

C.毛细管越细，毛细现象越明显

D.压强越大，沸点越高；大气压一定时，温度越高，汽化热越大

8.一定量的理想气体从状态a变化到状态b,该气体的热力学温度T与压强p的变化关系如T-p图

中从a到b的线段所示。在此过程中（）

b

oP

A.外界一直对气体做正功

B.所有气体分子的动能都一直减小

C.气体一直对外界放热

D.气体放出的热量等于外界对其做的功

9.如图所示，气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触,初始时活塞和两侧气体均

处于平衡态，因活塞有质量所以下侧气体压强是上侧气体压强两倍，上下气体体积之比力:%=

1：2,温度之比Ti：72=2：5.保持上侧气体温度不变，改变下侧气体温度，使两侧气体体

积相同，此时上下两侧气体的温度之比为（）

V、

A.4：5B.5：9C.7：24D.16：25

10.世界上第一盏用海浪发电的航标灯，其气室（器壁是导热的）结构示意如图.利用海浪上下起

伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C,推动涡轮机带动发电机发电.当海水

下降时，阀门Ki关闭，K2打开.当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞等温压缩空气（可视为理

想气体），空气压强达到6xl05pa时，阀门Ki才打开.Ki打开后，活塞继续推动B中的空气，直到

气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作.根据上述信息判断下列说法

正确（）

A.该装置由于从单一热源吸收热量，所以违反了热力学第二定律

B.在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的空气向周围放出热量

C.在活塞向上推动，K1未打开之前，B中每个空气分子对器壁的撞击力增大

D.气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现斥力

11.如图所示，一端封闭的玻璃管，开口向下插入水银槽中，上端封闭一定量的气体.用弹簧测力

计拉着玻璃管，此时管内外水银面高度差为hi,弹簧测力计示数为R.若周围环境温度升高，待稳

定后管内外水银面高度差为h2,弹簧测力计示数为F2,则（）

A.h2>hl,F2<F1B.h2<hl,F2<F1

C.h2<hl,F2>F1D.h2>hl,F2>F1

12.如图所示，两端开口的弯玻璃管的左端插入水银槽中，右端开口向上，图中液体均为水银.现

将水银槽稍向下移，玻璃管保持不动，则以下判断正确的是（）

A.a液面下降的距离和b液面上升距离相等

B.hl和h2始终相等

C.封闭在弯管中的气体的压强增大

D.hl不变，h3增大

13.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序由a—b—c-a,ab线段延长线过坐标

原点，be线段与t轴垂直，ac线段与V轴垂直.气体在此状态变化过程中（）

0

A.从状态a到状态b,压强不变

B.从状态b到状态c,压强增大

C.从状态b到状态c,气体内能增大

D.从状态c到状态a,单位体积内的分子数减少

14.如图是一定质量理想气体状态变化的V-T图象，图中ab〃cd,由图象可知（）

A.a-b过程气体压强不变B.b-c过程气体内能不变

C.c—d过程气体密度不变D.d-a过程气体对外做功

二、多项选择题

15.质量为M、半径为R的圆柱形汽缸（上端有卡扣）用活塞封闭一定质量的理想气体，如图甲所

示，活塞用细线连接并悬挂在足够高的天花板上.初始时封闭气体的热力学温度为几，活塞与容器

上、下部的距离分别为h和2%,现让封闭气体的温度缓慢升高，气体从初始状态A经状态B到达状

态C,其p-U图像如图乙所示，已知外界大气压恒为Po,点0、A、C共线，活塞气密性良好，重

力加速度大小为g.则理想气体在状态（）

的压强为四乡

A.B的热力学温度为27。B.Bp0—

nR

C.C的压强为3一驾D.C的热力学温度为学

4

16.一定质量的理想气体，其压强和体积的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（）

O%2%3%V

A.从状态A到状态B的过程中，气体的温度降低

B.状态B到状态C的过程中，气体的温度不变

C.状态C和状态D气体分子在单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数相同

D.状态D和状态E气体分子的平均动能大小相等

17.下列对几种固体物质的认识正确的是（）

A.食盐熔化过程中，温度保持不变，天然食盐晶体有规则外形

B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体

C.天然石英表现为各向异性，是由于其分子在空间的排列不规则

D.多晶体与单晶体一样，都具有固定熔点和各向异性

18.下列说法正确的是（）

A.在完全失重的条件下，气体对容器壁的压强为零

B.饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态

C.若随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力先增大后减小，则该过程中分子间的作用力

表现为引力

D.一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量

E.热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的状态向无序程度大的状态转化的过程

19.如图所示，活塞质量为加，汽缸质量为M,通过弹簧吊在空中，汽缸内封住一定质量的空气，

汽缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S,大气压强为Po,则（）

A.汽缸内空气的压强等于p0+竽

B.汽缸内空气的压强等于po—黑

C.弹簧弹力的大小为（M+m）g

D.内外空气对活塞的作用力大小为mg

三、非选择题

20.如图所示，隔热汽缸（内壁光滑）呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d。筒内一个厚度不计的

活塞封闭一定量的理想气体，活塞的横截面积为S、质量巾=鎏（g为重力加速度）。开始时活塞处

乙g

于离汽缸底部§的高度，外界大气压强Po=1.0x105Pa,温度为27℃o

（1）求开始时气体的压强Pl。

（2）现对汽缸内气体加热，当气体温度达到387℃时，求气体的压强22。

21.如图甲所示，一水平固定放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I与活塞II之

间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长度为"、不可伸长的轻质细线连接，活塞II恰好位于汽缸

的粗细缸连接处，此时细线拉直且无张力。现把汽缸竖立放置，如图乙所示，活塞I在上方，稳定

后活塞I、II到汽缸的粗细缸连接处的距离均为"已知活塞I与活塞H的质量分别为2m、m,面积

分别为25、S,重力加速度大小为g,大气压强和环境温度保持不变，忽略活塞与汽缸壁的摩擦，汽

缸不漏气，汽缸与活塞导热性良好，不计细线的体积。求：大气压强和图乙状态时细线上的张力。

22.某品牌家用便携式氧气瓶的容积为1327K时瓶内压强为9个大气压.通过按压阀门可以输出1

个大气压的氧气，一般按压150〜170次后瓶内压力降至1个大气压（latm）左右，氧气瓶不能再使

用.

（1）冬季气温为-3。（：时，瓶内气体压强为多少？

（2）在气温27℃时使用氧气瓶，若按压160次后瓶内气体压强恰好降为1个大气压，则每次按

压输出氧气的体积为多少？

23.如图所示为上端开口的“凸”形玻璃管，管内有一部分水银柱密封一定量的理想气体，细管足够

长，粗、细管的横截面积分别为Si=4cm2、S2=2cm2,密封的气体柱长度为L=20cm,水银柱长度厄=

h2=5cm,封闭气体初始温度为67℃,大气压强po=75cmHg。

（1）求封闭气体初始状态的压强。

（2）若缓慢升高气体温度，升高至多少K方可将所有水银全部压入细管内？

24.如图所示，竖直放置的导热良好的U形管内盛有水银，环境温度为204K时，左侧管内被封闭的

气柱长度L=6cm,左、右液面的高度差h=8cm,大气压强=76cmHgo求

（1）随着环境温度升高，左右液面的高度差减小，当左右液面齐平时，温度为多少;

（2）保持（1）中升高后的温度不变，向右侧管中缓慢注入水银，注入的水银柱长度为多少时，

左侧管内封闭的气体长度为8cm。

25.如图所示，内壁光滑的导热气缸竖直放置在水平桌面上，气缸内封闭一定质量的气体。活塞质

量m=4kg,活塞横截面积S=20cm2。活塞初始状态位于离底部高度hi=5cm处。假设外界空气温度恒

为27℃,大气压强po=lxl（）5pa,g=10m/s2,

尸八

n__n

A-

（1）用外力F将活塞缓慢提升4cm,求此时气缸内气体的压强；

（2）对气缸内气体缓慢加热，当温度升到57c时，气体吸收了10J的热量，求此过程中气体内

能的增加量。

26.如图所示，内径相同，导热良好的“T”形细玻璃管上端开口，下端封闭，管中用水银封闭着A、

B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好

全部推进竖直管中，已知大气压强Po=设外界温度不变。求

::5cm

10cm<>|<44cmj

Bt

10cmC

40cmA

(1)水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强；

(2)活塞移动的距离为多大？

27.如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理

想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为to=27℃,其中活塞M为导热活塞，活塞N为

绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.53两活塞的间距为L、活塞N距汽缸底的距离为3L。汽缸的

横截面积为S,其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体

B,使其温度达到ti=127℃。已知外界的大气压为Po,环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度

大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。

求：

(1)此时两活塞之间的距离d；

(2)保持气体B的温度不变，现缓慢向活塞M上加细沙，直到活塞M又回到最初的位置，求所

加沙子的质量m。

答案解析

L【答案】D

2.【答案】D

3.【答案】A

4.【答案】A

5.【答案】C

6.【答案】D

7.【答案】C

8.【答案】C

9.【答案】D

10.【答案】B

11.【答案】B

12.【答案】B

13.【答案】B

14.【答案】B

15.【答案】B,D

16.【答案】A,D

17.【答案】A,B

18.【答案】C,D,E

19.【答案】B.C

20.【答案】(1)解：以封闭气体为研究对象，则有Pi=p0+竿

解得Pi=1,5x105Pa

(2)解：开始时气体状态有匕=^S,Ti=300K

设温度升高到T时，活塞刚好到达汽缸口，封闭气体做等压变化，此时有V=dS

根据盖一吕萨克定律有富=?

解得T=600K

因加热后72=660K>600K

封闭气体先做等压变化，活塞到达汽缸口之后做等容变化，由查理定律得生=制

解得「2=L65xIO5Pa

21.【答案】解：设大气压强为P°,图乙时细线张力F,气体做等温变化，由玻意耳定律可得

4LS=Pi-3LS

在图乙时活塞受力平衡，对活塞I：Pi2s=2mg+Po2S+F

对活塞II：prS+mg-p0S+F

联立解得大气压强=竽

线上张力F=47ng

22.【答案】(1)解：27℃时，氧气开始时的压强为尸1=9atm,温度-=300K,—3R时，温度

T2=270K,压强为P

由冷,

得：P2=8.1atm

(2)解：Vr-1L,设每次输出体积为AV,P3—latm

由Pi%=P3(V1+16047)

得：AV=0.05L=50mL

23.【答案】(1)解：封闭气体初始状态的压强p=p0+pg(七+B)=85cmHg

(2)解：气体初始状态的体积为U=LS、=80cm3

温度7=67+273K=340K

水银全部压入上管时水银柱高度为15cm,此时封闭气体压强Pi=p0+15cmHg=90cmHg

体积为％=(L+=100cm3

由理想气体状态方程得罕=甘

解得=450K

24.【答案】(1)解：初态压强Pi=(76-8)cmHg=68cmHg,体积匕=6S

末态压强P2=76cmHg,体积匕=(6+务S=10S

由理想气体状态方程吟=毕

1172

解得了2=嚼V〔71=7就DOAOSx204K=380K

(2)解：气柱的体积匕=8S,设此时压强为P3

7

由波意耳定律P202=P33

代入数据PoXIOS=P3X8S

解得P3=|p0

右管比左管液面高出/i=P3—Po—=19cm

因此，注入水银柱的长度/=2(10-8)cm+19cm=23cm

25.【答案】(1)解：设初状态压强Pi，对活塞受力分析有Pi=p0+皆=1.2xl()5pa

又p/hi=p2Sh2

解得P2=1x105Pa

(2)解：对气缸内气体缓慢加热过程有袈=久绰网

1112

解得4/i=0.5cm

气体对外做功/=-prSAh=-1.2/

根据热力学第一定律有AU=Q+0

解得/U=8.8/

26.【答案】(1)解：水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强p4=Po+=

75cmHg+(10+10+5)cmHg=lOOcmHg

=

(2)解：初状态，气体A的压强心=P0+Ph7ScmHg+(10+10)cmHg=95cmHg

设玻璃管横截面积为Scm?,初状态气体A的体积%i=40Scm3

设末状态气体A的体积为1/4,对气体A由玻意耳定律得心唳=p'Av'A

解得V'y,=38Scm3

末状态气体A的长度乙=，=38cm

气体A的长度减少量4L=(40—38)cm=2cm

初状态气体B的压强比=Po+Phl=75cmHg+lOcmHg=85cmHg

末状态气体B的压强pB=p0+ph2=75cmHg+(10+5-