2025届新高考物理热点精准复习：气体、固体和液体

2025届新高考物理热点精准复习

气体、固体和液体2.[2022广东,15(2)]玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为230mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的压强p和水的深度h。从水面到水底过程,瓶中气体做等温变化,在水面,瓶中气体体积V1=380mL-80mL=300mL压强p1=p0=1.0×105Pa在水底,瓶中气体体积V2=380mL-230mL=150mL根据玻意耳定律得:p1V1=pV2代入数据得:p=2.0×105Pa而p=p0+ρgh代入数据得:h=10m3.[2022湖南,15(2)]如图,小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积V0=9.9L的导热汽缸下接一圆管,用质量m1=90g、横截面积S=10cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m2=10g的U形金属丝,活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中,缓慢升起汽缸,使金属丝从液体中拉出,活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离h=10cm,外界大气压强p0=1.01×105Pa,重力加速度取10m/s2,环境温度保持不变。求：(ⅰ)活塞处于A位置时,汽缸中的气体压强p1;(ⅱ)活塞处于B位置时,液体对金属丝拉力F的大小。(ⅰ)对活塞受力分析,当活塞处于A位置时p1S+(m1+m2)g=p0S

代入数据解得p1=1×105Pa(ⅱ)当活塞处于B位置时,由于汽缸是导热的,对汽缸中的气体,利用玻意耳定律,p1V1=p2V2其中V1=V0=9.9L,V2=V1+hS,p1=1×105Pa代入数据解得p2=9.9×104Pa对活塞受力分析p2S+(m1+m2)g+F=p0S代入数据解得F=1N5.[2022全国乙,33(2)]如图,一竖直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和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态,此时弹簧的伸长量为0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大气压强为p0,忽略活塞与缸壁间的摩擦,汽缸无漏气,不计弹簧的体积,重力加速度为g。

(ⅰ)求弹簧的劲度系数;

活塞Ⅰ活塞Ⅱ5.[2022全国乙,33(2)]如图,一竖直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和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态,此时弹簧的伸长量为0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大气压强为p0,忽略活塞与缸壁间的摩擦,汽缸无漏气,不计弹簧的体积,重力加速度为g。(ⅱ)缓慢加热两活塞间的气体,求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时,活塞间气体的压强和温度。

6.[2021全国乙,33(2)]如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l1=13.5cm,l2=32cm。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差h=5cm。已知外界大气压为p0=75cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。设注入水银后A管内的水银柱高度为h1,横截面积为S1,B管内的水银柱高度为h2,横截面积为S2。分别对A、B管内的气体应用玻意耳定律对A管内气体:p0l1S1=[p0+ρ水银g(h2+h-h1)](l1-h1)S1①对B管内气体:p0l2S2=(p0+ρ水银gh)(l2-h2)S2②②式代入数据解得:h2=2cm①式代入数据解得:h1=1cm故Δh=h2-h1=1cm3.(2021山东聊城二模)(多选)如图为伽利略设计的一种测温装置结构示意图,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的B管竖直插在水银槽中,管内外水银面的高度差x即可反映玻璃泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计,在1标准大气压(相当于76cmHg的压强)下,当温度t1=27℃时,管内外水银面的高度差x1=16cm。下列说法正确的是（AC

）A.若外界大气压不变,细管中水银柱上升,可知温度降低B.若外界大气压不变,细管中水银柱上升,可知温度升高C.在1标准大气压下,t=0℃时管内外水银面的高度差x0=21.4cmD.若环境真实压强比标准大气压小,管内外水银面的高度差仍为16cm时,实际温度大于27℃

6.两端封闭的U形管中有一些水银将空气隔为两部分,环境温度为10℃。U形管竖直放置,左、右两气柱的长度分别为L1和L2,如图所示。现将环境温度逐渐升高,则A.L1变长,L2变短B.L2变长,L1变短C.L1和L2不变化D.条件不足,无法判定L1、L2变化

5.如图所示,一个横截面积为S的圆桶形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为m,不计圆板与容器内壁的摩擦。若大气压强为p0,重力加速度为g,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于_____.

3.(2022武汉二中期中)某种液体分别滴在甲、乙两种材料表面时状况如图,若在

在轨运行的空间站中有用乙材料制成的密闭容器,内置一定量的此种液体,则容

器内液体(图中阴影区域)的分布情况可能是(

B

)

容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力。液体仅受表面张力的作用,使其自由表面收缩到最小状态,液体的自由表面呈球形。由图可知液体对于乙材料是不浸润的,则容器内液体的分布情况可能是B图中的情况。故选项B正确。5.(2021江苏徐州期末)护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶,则

(

B

)A.所有物质都能形成层状液晶B.层状液晶的光学性质具有各向异性C.层状液晶是液体与晶体的混合物D.层状液晶不会随温度升高而发生变化并不是所有物质都能形成层状液晶,只有少数物质在特定条件下才能成为液晶,选项A错误层状液晶的光学性质具有各向异性,选项B正确;层状液晶并不是液体和晶体的混合物,而是一种特殊的物质,液晶既具有液体的流动性,又

在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质,选项C错误;层状液晶是不稳定的,外界的微小变化,例如温度、电场等,都会引起液晶分子排列变化,选项D错误。6.(2022安徽六安一中期中)如图所示,蹦蹦球是一种儿童健身玩具,某同学在27

℃的室内对蹦蹦球充气,已知充气前球的总体积为2L,压强为1atm,充气筒每次

充入0.2L的气体,忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化,要使蹦蹦

球内气体压强增大至3atm,需要充气的次数为

(

D

)A.5次

B.10次

C.15次

D.20次设需要充气的次数为n,则根据玻意耳定律有1atm×(2L+n·0.2L)=3atm×2L,解得n=20,故选项D正确。7.(2021重庆西南大学附中期中)一上端开口、下端封闭的细长玻璃管用水银柱

封闭一段理想气体,初始时玻璃管竖直放置,各段长度如图所示,现将玻璃管在

竖直平面内沿顺时针方向缓慢转θ=37°,水银未流出管口,已知大气压强为p=75

cmHg,环境温度不变,则此时封闭气体的长度为

(

A

)

A