2023年高考物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十一)　固體、液體和氣體

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十一）固體、液體和氣體

1.（多選）以下說(shuō)法正確的是（）

A.晶體具有各向同性，而非晶體具有各向異性

B.液體表面張力與重力有關(guān)，在完全失重的情況下表面張力消失

C.對(duì)于一定的液體和一定材質(zhì)的管壁，管內(nèi)徑的粗細(xì)會(huì)影響液體所能達(dá)到的高度

D.飽和汽壓隨溫度而變，溫度越高飽和汽壓越大

E.因?yàn)榫w熔化時(shí)吸收的熱量只增加了分子勢(shì)能，所以熔化過(guò)程中晶體溫度不變

解析：CDE單晶體具有各向異性，多晶體和非晶體各向同性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；液體表

面張力是由于液體表面分子之間距離較大呈現(xiàn)出引力形成的，與重力無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

對(duì)于一定的液體和一定材質(zhì)的管壁，根據(jù)毛細(xì)現(xiàn)象，管內(nèi)徑的粗細(xì)會(huì)影響液體所能達(dá)到的

高度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)飽和汽壓的特點(diǎn)，飽和汽壓隨溫度而變，溫度越高飽和汽壓越大,

選項(xiàng)D正確；因?yàn)榫w熔化時(shí)吸收的熱量只增加了分子勢(shì)能，所以熔化過(guò)程中晶體溫度不

變，選項(xiàng)E正確。

2.（多選）對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是（）

A.若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)一定變大

B.若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變

C.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加

D.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變

E.氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定

解析：ACE單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，單位面積上的碰撞次

數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此氣體壓強(qiáng)一定增大，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若氣體的壓

強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，故選項(xiàng)C正確，

D錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決

定，選項(xiàng)E正確。

3.2020年初，新冠病毒來(lái)襲。我國(guó)廣大醫(yī)務(wù)工作者表現(xiàn)出無(wú)

私無(wú)畏的獻(xiàn)身精神，給國(guó)人留下了深刻的印象。如圖是醫(yī)務(wù)人員為

患者輸液的示意圖，在輸液的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A瓶與3瓶中的藥液一起用完

B.8瓶中的藥液先用完

C.隨著液面下降，A瓶?jī)?nèi)C處氣體壓強(qiáng)逐漸增大

D.隨著液面下降，A瓶?jī)?nèi)C處氣體壓強(qiáng)保持不變

解析：C由于A瓶?jī)?nèi)C處氣體壓強(qiáng)加上4瓶中液體的壓強(qiáng)等于大氣壓，在輸液的過(guò)

程中，A瓶中液柱高度降低，液體壓強(qiáng)減小，所以隨著液面下降，A瓶?jī)?nèi)。處氣體壓強(qiáng)逐

漸增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確；由于A瓶中藥液要輸送到8瓶中，所以4瓶中的藥液先用

完，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。

4.如圖所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定

質(zhì)量的氣體。已知汽缸不漏氣，活塞移動(dòng)過(guò)程中與汽缸內(nèi)壁無(wú)摩擦。初始時(shí),

外界大氣壓強(qiáng)為po,活塞緊壓小擋板?，F(xiàn)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體的溫度，則下

列圖中能反映汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P隨熱力學(xué)溫度r變化的圖像是（）

解析：B當(dāng)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時(shí)，開(kāi)始一段時(shí)間氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理

定律可知，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T成正比，在p-T圖像中，圖線(xiàn)

是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)；當(dāng)活塞開(kāi)始離開(kāi)小擋板時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓，氣

體發(fā)生等壓膨脹，在p-T圖像中，圖線(xiàn)是平行于T軸的直線(xiàn)，B正確。

5.（多選）熱學(xué)中有很多圖像，對(duì)下列一定質(zhì)量的理想氣體圖像的分析，正確的是（）

單位速率間隔的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

A.甲圖中理想氣體的體積一定不變

B.乙圖中理想氣體的溫度一定不變

C.丙圖中理想氣體的壓強(qiáng)一定不變

D.丁圖中實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)的氣體溫度

解析：ACD由理想氣體狀態(tài)方程華=C可知，A、C正確；若溫度不變，p-V圖像應(yīng)

該是雙曲線(xiàn)的一支，題圖乙不一定是雙曲線(xiàn)的一支，B錯(cuò)誤；溫度升高，分子平均動(dòng)能增

大，分子平均速率增大，所以題圖丁中實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)的氣體溫度,

D正確。

6.（多選）封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)O,其體積y與熱力學(xué)

溫度r關(guān)系如圖所示，o、A、o三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上。貝U（）

A.由狀態(tài)A變到狀態(tài)3過(guò)程中，氣體吸收熱量

B.由狀態(tài)5變到狀態(tài)C過(guò)程中，氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加

C.C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)小于D狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)

D.。狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少

E.O狀態(tài)與4狀態(tài)，相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的沖量相等

解析：ADE由狀態(tài)A變到狀態(tài)5為等容變化，W=0,溫度升高，At/>0,根據(jù)熱力

學(xué)第一定律AU=W+Q,氣體吸收熱量Q>0,氣體吸熱，A正確；由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過(guò)

程中，內(nèi)能不變，B錯(cuò)誤；C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于。狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)，C錯(cuò)誤；。狀態(tài)與A

狀態(tài)壓強(qiáng)相等，。狀態(tài)體積大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比4狀態(tài)少，D

正確；根據(jù)動(dòng)量定理知，尸=等，壓強(qiáng)p=*所以P=建，因?yàn)闋顟B(tài)。和狀態(tài)4壓強(qiáng)相

等，所以相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的沖量相等，E正確。

-==L"

7.（2021?廣東高考）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護(hù)士一般先用注射器注入少

量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL,內(nèi)裝有0.5

mL的藥液，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為1.OXMAPa,護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為（）.3cm\

長(zhǎng)度為0.4cm、壓強(qiáng)為1.0X105pa的氣體注入藥瓶，若瓶?jī)?nèi)外溫度相同且保持不

變，氣體視為理想氣體，求此時(shí)藥瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)。

解析：以注入后的所有氣體為研究對(duì)象，由題意可知瓶?jī)?nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)

瓶?jī)?nèi)氣體體積為Vi,有

J

Vf=0.9mL-0.5mL=0.4mL=0.4cm

設(shè)注射器內(nèi)氣體體積為匕，有

3

V2=0.3X0.4cm3=0.12cm

根據(jù)玻意耳定律，有Po（Vl+V2）=Pl%

代入數(shù)據(jù)解得PI=1.3X105Pa。

答案：1.3X105pa

8.（2020?全國(guó)必II）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開(kāi)

口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空

間里存有空氣，以滿(mǎn)足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、

高度為公開(kāi)口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開(kāi)口向下吊放至深度為”的水

下，如圖所示。已知水的密度為〃，重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p°,"》/?,忽略溫度

的變化和水密度隨深度的變化。

⑴求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度/;

(2)保持H不變,壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為po時(shí)的體積。

解析：(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為％和Vi,放入水

下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為小，由玻意耳定律和題給條件有

piVi=p(M①

%=/iS②

%=(/DS③

P1=po+pg(H—l)@

聯(lián)立以上各式并考慮到〃》〃乂，解得

(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P2,此時(shí)簡(jiǎn)內(nèi)氣體的體積為％,這些氣體在其壓

強(qiáng)為P0時(shí)的體積為匕，由玻意耳定律有

。2%=〃0匕⑥

其中P2=Po+0g及⑦

設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為匕依題意

丫=匕一%⑧

聯(lián)立②⑥⑦⑧式得了=”部。

9.(2019?全國(guó)卷H)如圖，一容器由橫截面積分別為2s和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容

器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分,

分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p。和％,氫氣的體積為2%,

空氣的壓強(qiáng)為P?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?

活塞沒(méi)有到達(dá)兩汽缸的連接處。求：

Ip/。

2%

氫氣氮?dú)?/p>

⑴抽氣前氫氣的壓強(qiáng);

(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

解析：(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為P10,根據(jù)力的平衡條件得(mo—p)2S=Wo—p)S①

得Pi"=3wo+p)。②

(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為pi和V1,氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為P2和火。根

據(jù)力的平衡條件有

prS=pr2S@

由玻意耳定律得piH=pi(r2%④

P2%=P(M⑤

由于兩活塞用剛性桿連接，故

%—2%=2(%一%)⑥

聯(lián)立②③④⑤⑥式解得pi=%o+%⑦

40o+p)Vo

Vi=⑧

20o+p

答案：⑴胡+p)⑵5o+%母轉(zhuǎn)2

10.(2021?河北高號(hào))某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27'C時(shí)，壓強(qiáng)為

3.OX1()3pa。

(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37°C,求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；

(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)

量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃,大氣壓強(qiáng)為1.0X105Pa。

解析：⑴由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可嘮咪

代入數(shù)據(jù)解得〃=3.IXHPpa。

(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層

體積為匕以靜置后的所有氣體為研究對(duì)象，有poV=pi%

解得％=竽丫

則增加空氣的體積為AV=Vi-V=yV

所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為

AmAV97

V=V=T"

97

答案：(1)3.lX103Pa⑵§

11.如圖，體積為V的密閉的汽缸，兩側(cè)與一“U”形細(xì)管的兩端相連，

汽缸壁導(dǎo)熱，“U”形管內(nèi)盛有水銀。絕熱活塞通過(guò)插銷(xiāo)固定，將汽缸分成左、

右兩個(gè)氣室，開(kāi)始時(shí)，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為75cmHgo

外界溫度恒為27緩慢加熱左氣室的氣體，使兩側(cè)水銀面的高度差力=25cm,"U”形管

中氣體的體積和活塞的體積忽略不計(jì)，兩氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體。

(1)求此時(shí)左氣室內(nèi)氣體的溫度；

(2)保持(1)中左氣室內(nèi)溫度不變，拔掉活塞的插銷(xiāo)，活塞可無(wú)摩擦移動(dòng)，求最后穩(wěn)定時(shí)，

氣體的壓強(qiáng)和左氣室內(nèi)氣體體積的增加量。

解析：(1)右氣室內(nèi)氣體溫度、體積均不變，壓強(qiáng)不變。左氣室氣體初狀態(tài)

po=75cmHg,To=300K

加熱后，p=100cmHg

由查理定律有祟=與

/o1

解得7=400Ko

(2)最終兩氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為,，

左氣室氣體體積總增加量為V',由玻意耳定律

對(duì)左氣室氣體有P；V=P'-Qv+v,)

對(duì)右氣室氣體有〃O,V=P'.gv-v')

解得W=.匕p'^83cmHgo

答案：(1)400K(2)83cmHg

12.(I)某學(xué)生在水瓶中裝入半瓶熱水，