高考物理总复习专题十三热学第2讲气体练习含答案

第2讲气体、液体和固体知识巩固练1.(2023年承德期末)复旦大学物理系课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料.已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的.如图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是()A.黑磷是晶体材料B.黑磷和白磷是同位素C.黑磷没有固定熔点D.黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散【答案】A【解析】黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，A正确，C错误；质子数(即原子序数)相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异形体，不属于同位素，B错误；黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，D错误.2.(多选)下列说法正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止C.将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体D.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体【答案】BCD3.物理“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”.如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性.“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙.下列说法正确的是()A.能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是B位置B.“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏小C.“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小D.王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功【答案】D【解析】在液体内部，分子间的距离在r0左右，分子力约为零，而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引，从而使液体表面绷紧，所以能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是C位置，故A、C错误；分子间距离从大于r0减小到r0左右的过程中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏大，故B错误；王亚平放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D正确.4.将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体()A.分子热运动平均动能变小，压强变小B.分子热运动平均动能变小，压强变大C.分子热运动平均动能增大，压强变小D.分子热运动平均动能增大，压强变大【答案】D【解析】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大，分子对器壁的撞击作用变大，气体压强变大，D正确.综合提升练5.两端开口、粗细相同的洁净玻璃管A和塑料管B竖直插入水中，管中液面的高度如图所示，则()A.A中是毛细现象，B中不是毛细现象B.A中是不浸润现象，B中是浸润现象C.B壁附近水分子间的作用力表现为引力D.只减小两管的直径，管中的液面均上升【答案】C【解析】浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降的现象都是毛细现象，A、B错误；B壁附近水分子间距大，表现为引力，C正确；细管越细，毛细现象越明显，只减小两管的直径，A管液面上升，B管液面下降，D错误.6.(2023年全国乙卷)(多选)对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A.等温增压后再等温膨胀B.等压膨胀后再等温压缩C.等容减压后再等压膨胀D等容增压后再等压压缩E.等容增压后再等温膨胀【答案】ACD【解析】对于一定质量的理想气体内能由温度决定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不变，A正确；根据理想气体状态方程PVT=C，可知等压膨胀后气体温度升高，内能增大，等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，B错误；根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小，等压膨胀过程温度升高，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，C正确；根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等压