2024高考物理一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)測評三十七固體液體與氣體含解析

PAGE11-固體、液體與氣體(45分鐘100分)一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分)1.(多選)下列說法中正確的是 ()A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B.懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯C.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢D.液晶既具有液體的流淌性，又具有光學(xué)各向異性【解析】選B、D。氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)的商是每個分子所占的體積，而氣體分子所占的體積遠大于每個分子的體積，選項A錯誤；懸浮在液體中的固體微粒越小，在液體分子撞擊下的運動越明顯，選項B正確；分子之間既有引力又有斥力，液面分子間距離較大，使得引力大于斥力，總體表現(xiàn)為引力，所以液體表面有收縮趨勢，選項C錯誤；液晶既具有液體的流淌性，又具有光學(xué)各向異性，選項D正確。2.(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是 ()A.液體與大氣相接觸的表面層內(nèi)，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引B.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部C.布雨傘能夠遮雨，其緣由之一是液體表面存在張力D.荷葉上的露珠呈球形的主要緣由是液體的表面張力E.露珠由空氣中的水蒸氣凝聚而成，凝聚過程中分子間的引力、斥力都減小【解析】選A、C、D。液體與大氣相接觸，液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，選項A正確；表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向與液體表面相切，而非與液面垂直，選項B錯誤；布雨傘能夠遮雨，其緣由之一是液體表面存在張力，選項C正確；荷葉上的露珠呈球形的主要緣由是液體的表面張力，選項D正確；依據(jù)分子力的特點可知，空氣中的水蒸氣凝聚而形成露珠的過程中分子之間的距離減小，則此過程中分子間引力、斥力都增大，選項E錯誤。3.(多選)下列說法正確的是 ()A.只要減弱氣體分子熱運動的猛烈程度，氣體的溫度就可以降低B.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能也肯定減小C.同種物質(zhì)要么是晶體，要么是非晶體，不行能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)D.在溫度不變的狀況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽和汽的壓強不變E.溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同【解析】選A、D、E。溫度是分子熱運動的標(biāo)記，則只要減弱氣體分子熱運動的猛烈程度，氣體的溫度就可以降低，選項A正確；隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減??；若分子力表現(xiàn)為引力，則隨分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能也增大；若分子力表現(xiàn)為斥力，則隨分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，選項B錯誤；同種物質(zhì)可能是晶體，也可能是非晶體，故C錯誤；飽和汽壓僅與溫度有關(guān)，在溫度不變的狀況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽和汽的壓強不變，故D正確；溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)記，則溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同，選項E正確。4.(多選)(2024·岳陽模擬)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述，正確的是 ()A.液晶與多晶體一樣具有各向同性B.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓C.雨水不能透過布雨傘是因為液體表面存在張力D.肯定質(zhì)量的某種志向氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)E.當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時，分子勢能最小【解析】選B、C、E。液晶的某些性質(zhì)具有各向異性，故A錯誤；依據(jù)相對濕度的特點可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓，故B正確；由于液體表面存在張力，故雨水不能透過布雨傘，故C正確；志向氣體的分子勢能不計，只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故D錯誤；當(dāng)r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時，分子力做負功，則分子勢能增大，當(dāng)r<r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時，分子力做負功，則分子勢能增大，所以當(dāng)r=r0時，分子勢能最小，故E正確。5.(2024·海口模擬)不同條件下志向氣體的密度ρ隨壓強p變更的下列五種圖線中，屬等溫變更的是 ()【解析】選A。志向氣體做等溫變更，由玻意耳定律pV=C推斷出p∝1V。依據(jù)ρ=MV得到ρ∝1V，故ρ∝p，即ρ=kp，6.(多選)運用分子動理論的相關(guān)學(xué)問，推斷下列說法正確的是 ()A.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)分子數(shù)有關(guān)B.某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=VC.陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動不是布朗運動D.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時須要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成E.降低氣體的溫度，氣體分子熱運動的猛烈程度就可減弱【解析】選C、D、E。氣體分子單位時間與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，還與分子平均速率有關(guān)，選項A錯誤；由于分子的無規(guī)則運動，氣體的體積可以占據(jù)很大的空間，故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏加德羅常數(shù)，選項B錯誤；布朗運動的微粒特別小，肉眼是看不到的，陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是機械運動，不是布朗運動，選項C正確；擴散可以在固體中進行，生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時須要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成，選項D正確；依據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)記可知，降低氣體的溫度，氣體分子熱運動的猛烈程度就可減弱，選項E正確。7.(多選)(2024·十堰模擬)熱學(xué)中有許多圖象，對圖中肯定質(zhì)量的志向氣體圖象的分析，正確的是 ()A.甲圖中志向氣體的體積肯定不變B.乙圖中志向氣體的溫度肯定不變C.丙圖中志向氣體的壓強肯定不變D.丁圖中志向氣體從P到Q，可能經(jīng)過了溫度先降低后上升的過程E.戊圖中實線對應(yīng)的氣體溫度肯定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度【解析】選A、C、E。由志向氣體狀態(tài)方程pVT=C可知，選項A、C正確；若溫度不變，p-V圖象應(yīng)當(dāng)是雙曲線的一支，題圖乙不肯定是雙曲線的一支，選項B錯誤；題圖丁中志向氣體從P到Q，經(jīng)過了溫度先上升后降低的過程，選項D錯誤；溫度上升平均動能增大，平均速率增大，所以題圖戊實線對應(yīng)的氣體溫度肯定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度，選項E8.(多選)(2024·開封模擬)封閉在汽缸內(nèi)肯定質(zhì)量的氣體，假如保持氣體體積不變，當(dāng)溫度上升時，下列說法正確的是 ()A.氣體的密度變大B.氣體的壓強增大C.分子的平均動能減小D.氣體在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多E.氣體內(nèi)能增加【解析】選B、D、E。氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生變更，故密度不變，A項錯；溫度是分子平均動能的標(biāo)記，溫度上升分子平均動能增大，C項錯；分子數(shù)不變，體積不變，但分子運動的猛烈程度加劇了，所以單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多，氣體壓強增大，故B、D正確；溫度上升，氣體內(nèi)能增加，故E正確。【加固訓(xùn)練】(多選)如圖所示是水的飽和汽壓與溫度關(guān)系的圖線，請結(jié)合飽和汽與飽和汽壓的學(xué)問推斷下列說法正確的是 ()A.水的飽和汽壓隨溫度的變更而變更，溫度上升，飽和汽壓增大B.在肯定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是不變的C.當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體會停止蒸發(fā)D.在實際問題中，飽和汽壓包括水蒸氣的氣壓和空氣中其他各種氣體的氣壓【解析】選A、B。當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體與氣體達到了一種動態(tài)平衡，液體蒸發(fā)覺象不會停止，選項C錯誤；在實際問題中，水面上方含有水分子、空氣中的其他分子，但我們所探討的飽和汽壓只是水蒸氣的分氣壓，選項D錯誤。9.(多選)(2024·南昌模擬)對于肯定質(zhì)量的志向氣體，下列論述正確的是()A.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強肯定增大B.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強可能不變C.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)肯定增加D.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變E.氣體的壓強由溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同確定【解析】選A、C、E。單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強肯定增大，故選項A正確，B錯誤；若氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)肯定增加，故選項C正確，D錯誤；氣體的壓強由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同確定，選項E正確。二、試驗題(16分)10.如圖所示為“探討肯定質(zhì)量氣體在壓強不變的條件下，體積變更與溫度變更關(guān)系”的試驗裝置示意圖。粗細勻稱的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，肯定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶內(nèi)。起先時B、C內(nèi)的水銀面等高。(1)若氣體溫度上升，為使燒瓶內(nèi)氣體的壓強不變，應(yīng)將C管_________(選填“向上”或“向下”)移動，直至______。

(2)試驗中多次變更氣體溫度，用Δt表示氣體上升的溫度，用Δh表示B管內(nèi)水銀面高度的變更量。依據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是圖中的 ()【解析】(1)氣體溫度上升，封閉氣體壓強變大，為使封閉氣體壓強不變，應(yīng)將C管向下移動，直至B、C兩管內(nèi)水銀面等高。(2)由于氣體壓強不變，則VT故有SΔhΔt答案：(1)向下B、C兩管內(nèi)水銀面等高(2)A11.(8分)如圖所示，粗細勻稱的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm，氣體溫度為27℃。將左管豎直插入水銀槽中，整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面出現(xiàn)4cm的高度差。已知大氣壓強p0=76cmHg，氣體可視為志向氣體。(1)求左管A端插入水銀槽的深度d；(2)為使右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平，需使氣體溫度降為多少攝氏度？【解析】(1)插入水銀槽后封閉氣體發(fā)生等溫變更，由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S插入水銀槽后封閉氣體的長度為L2=p1L1由題意知，中管水銀面下降2cm，左管下端水銀進入管中的長度為40cm+2cm-38cm=4cm，管外水銀面比管內(nèi)高4cm，故左管A端插入水銀槽的深度為：d=4cm+4cm=8cm。(2)由志向氣體狀態(tài)方程得：p2L當(dāng)右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平常，封閉氣柱的長度為：L3=L2-4cm-2cm=32cm，壓強p3=p0=76cmHg則氣體溫度降為：T3=p3L3即t3=T3-273℃=-33℃。答案：(1)8cm(2)-33℃【加固訓(xùn)練】(2024·煙臺模擬)有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃瓶A內(nèi)封有肯定量氣體，與瓶A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映瓶內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度干脆讀出。設(shè)B管的體積與A瓶的體積相比可略去不計。(1)B管刻度線是在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下制作的(1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cm水銀柱的壓強)。已知當(dāng)溫度t=27℃時的刻度線在x=16cm處，問t=0℃的刻度線在x為多少厘米處？(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈?dāng)于75cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，問此時實際溫度為多少？【解析】(1)p1=76cmHg-16cmHg=60cmHg，T1=(273+27)K=300K，T2=(273+0)K=273K，氣體發(fā)生等容變更，由查理定律可得：p1T1=p2T解得：p2=54.6cmHg，則x=76cm-54.6cm=21.4cm。(2)此時A瓶內(nèi)氣體壓強為：p3=75cmHg-16cmHg=59cmHg，氣體發(fā)生等容變更，由查理定律：p1T1=p3解得：T3=295K，t3=22℃。答案：(1)21.4厘米處(2)22℃12.(10分)(2024·貴陽模擬)為了保證車內(nèi)人員的平安,一般小汽車都安裝了平安氣囊,利用NaN3爆炸產(chǎn)生的氮氣充入氣囊,當(dāng)小汽車發(fā)生肯定的碰撞時,NaN3爆炸產(chǎn)生的氮氣充溢平安氣囊,充溢后氣囊體積變更很小。已知氣囊容積為V=56L,囊中氮氣密度為ρ=2.5kg/m3,氮氣的摩爾質(zhì)量為M0=0.028kg/mol,阿伏加徳羅常數(shù)為:NA=6.02×1023mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積為Vm=22.4L/mol。(1)求氣囊中氮氣的分子數(shù);(2)當(dāng)溫度為27℃時,囊中氮氣的壓強多大?【解析】(1)氮氣的物質(zhì)的量:n=ρVM0=5mol則氮氣的分子數(shù):N=nNA=3.01×1024。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:p0=1atm,V0=22.4×5L=112L,T0=273K,27℃時:V=56L,T=300K,由志向氣體狀態(tài)方程:p0V0解得:p=2.2atm。答案:(1)3.01×1024(2)2.2atm【加固訓(xùn)練】如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的3倍，細筒足夠長。粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有肯定質(zhì)量的空氣(可視為志向氣體)，氣柱長L=20cm?；钊鸄上方的水銀深H=15cm，兩活塞的重力及與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的13被推入細筒中，求活塞B上移的距離