02 第38讲　固体、液体和气体-2026版高考物理一轮复习

《全品选考复习方案》第38讲固体、液体和气体固体和液体性质的理解1.(多选)2020年,“嫦娥五号”探测器成功完成月球采样任务并返回地球.探测器上装有用石英制成的传感器,其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——“压电效应”.如图所示,石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,则该石英晶体(AC)A.具有各向异性的压电效应B.没有确定的熔点C.有确定的几何形状D.是多晶体[解析]由题意可知,石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,因此石英具有各向异性的压电效应,A正确;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,该石英晶体具有各向异性,是单晶体,有确定的熔点,有规则的几何形状,B、D错误,C正确.2.关于以下几幅图中现象的分析,下列说法正确的是(B)A.甲图中水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象,低于管外液面的不是毛细现象D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是一种浸润现象[解析]因为液体表面张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如,故A错误;将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果,故B正确;浸润情况下,容器壁对液体的吸引力较强,使得容器内液面升高,故浸润液体呈凹液面,而不浸润液体呈凸液面,都属于毛细现象,故C错误;玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是表面张力作用的结果,不是浸润现象,故D错误.3.2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员王亚平在“天宫课堂”液桥演示实验中,用两滴水珠在两个板间,搭起一座约10cm长的液体桥.关于这一现象,下列说法正确的是(C)A.水和液桥板间是不浸润的B.液体表面张力的方向跟液面垂直C.液体表面层的分子间距大于液体内部的分子间距D.日常生活中我们在指间用水拉出的液桥最多几毫米,是因为液体表面张力比在太空小[解析]水和液桥板间是浸润的,若不浸润,则水将不会附着在板上,从而无法形成液桥,故A错误;液体表面张力使液体表面具有收缩的趋势,它的方向跟液面相切,故B错误;由于液体表面层的分子间距大于液体内部的分子间距,从而使液体表面存在张力,故C正确;日常生活中我们在指间用水拉出的液桥最多几毫米,是因为液体受到自身重力的影响较大,并不是表面张力比在太空小的原因,故D错误.气体压强的计算4.若已知大气压强为p0,如图所示各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,重力加速度为g,则(D)A.图甲中被封闭气体的压强为p0+ρghB.图乙中被封闭气体的压强为p0+ρghC.图丙中被封闭气体的压强为p0+32D.图丁中被封闭气体的压强为p0+ρgh1[解析]在图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p气S+ρghS=p0S,所以p气=p0-ρgh;在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件得F上=F下,即p气S+ρghS=p0S,所以p气=p0-ρgh;在图丙中,以B液面为研究对象,有p气S+ρghSsin60°=p0S,所以p气=p0-32ρgh;在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得p气S=p0S+ρgh1S,所以p气=p0+ρgh1,选项D正确5.求汽缸中气体的压强.(大气压强为p0,重力加速度为g,活塞的质量为m,横截面积为S,汽缸、物块的质量均为M,活塞与汽缸间均无摩擦,均处于平衡状态)甲p0+mgS乙p0-MgS丙p0+(M+m)g[解析]题图甲中选活塞为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件知pAS=p0S+mg,可得pA=p0+mgS;题图乙中选汽缸为研究对象,受力分析如图乙所示,由平衡条件知p0S=pBS+Mg,可得pB=p0-MgS;题图丙中选活塞为研究对象,受力分析如图丙所示,由平衡条件得pCS下sinα=p0S上+FN+mg,其中FN=Mg,S下sinα=S上,S上=S,联立可得pC=p0+气体实验定律理想气体状态方程6.[2021·广东卷]为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液,如图所示.某种药瓶的容积为0.9mL,内装有0.5mL的药液,瓶内气体压强为1.0×105Pa.护士把注射器内横截面积为0.3cm2、长度为0.4cm、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶,若瓶内外温度相同且保持不变,气体视为理想气体,求此时药瓶内气体的压强.[答案]1.3×105Pa[解析]对注射器内的气体及药瓶内气体整体初态:压强为p1=1.0×105Pa,体积为V1=(0.9-0.5)mL+0.3×0.4mL=0.52mL末态:体积为V2=(0.9-0.5)mL=0.4mL,压强为p2由玻意耳定律可得p1V1=p2V2,解得p2=1.3×105Pa7.为了监控锅炉外壁的温度变化,某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸,汽缸内有一质量不计、横截面积S=10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体,活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物.当缸内温度为T1=360K时,活塞与缸底相距H=6cm、与重物相距h=4cm.已知锅炉房内空气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度大小g取10m/s2,不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦,缸内气体温度等于锅炉外壁温度.(1)当活塞刚好接触重物时,求锅炉外壁的温度T2.(2)当锅炉外壁的温度为660K时,轻绳拉力刚好为零,警报器开始报警,求重物的质量M.[答案](1)600K(2)1kg[解析](1)活塞上升过程中,缸内气体发生等压变化,V1=HS,V2=(H+h)S由盖⁃吕萨克定律有V1T解得T2=600K(2)活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中,缸内气体发生等容变化,T3=660K由平衡条件有p=p0+Mg由查理定律有p0T解得M=1kg理想气体状态变化的图像问题8.如图所示,一定质量的理想气体经历ab、bc、cd、da四个过程,下列说法中正确的是(B)A.ab过程中气体压强减小B.bc过程中气体压强减小C.cd过程中气体压强减小D.da过程中气体压强减小[解析]根据理想气体状态方程pVT=C可知V=CpT,在V⁃T图像中,图线上各点与坐标原点连线的斜率与压强有关,斜率越大则压强越小.ab过程中图线的延长线过V⁃T图像坐标原点,为等压线,所以压强不变,故A错误;bc过程中图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大,则压强越来越小,故B正确;cd过程中图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小,则压强越来越大,故C错误;da过程中图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小,则压强越来越大,故D错误9.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C为等压过程,D→A为等容过程.关于该循环过程,下列说法正确的是(C)A.A→B过程中,气体密度减小B.B→C过程中,气体分子的平均动能减小C.C→D过程中,气体分子间平均距离增大D.D→A过程中,气体分子的热运动变剧烈[解析]A→B过程中,气体体积减