2017年高考物理一轮复习 第十一章 热学(第2课时)固体、液体与气体习题

第2课时固体、液体和气体基本技能练1．(多选)如图1所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )图1A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项C错误；在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项D错误，A、B正确。

答案AB2．(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。

如图2所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是( )图2A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体B．石墨是单质，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的解析晶体分子在空间分布具有规则性，故石墨、石墨烯都是晶体，也都是单质，故C项正确，A、B项错误；获取石墨烯的方法为物理方法，故D项正确。

答案CD3．(多选) (2014·湖南十校联考)如图3，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。

现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。

下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，E k表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d 为双曲线，b、c为直线。

能正确反映上述过程的是( )图3解析汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化，其p－V图象是双曲线，A正确；理想气体的内能由分子平均动能决定，温度不变，气体的内能不变，B 正确，C错误；单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数，容器内分子总数不变，D正确。

2 第二节 固体、液体和气体1．(2018·南京、盐城、连云港三市高三模拟)下列说法正确的是( ) A ．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点 B ．若绝对湿度增加且大气温度降低，则相对湿度增大 C ．物体温度升高1℃相当于热力学温度升高274 KD ．在真空、高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素解析：选BD ．单晶体有确定的熔点，多晶体也有确定的熔点，选项A 错误；若绝对湿度增加且大气温度降低，则相对湿度增大，选项B 正确；物体温度升高1℃相当于热力学温度升高1 K ，选项C 错误；在真空、高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，选项D 正确．2．如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C ．设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜TC B ．T A ＞T B ，T B ＝T C C ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C解析：选C ．根据理想气体状态方程pVT＝k 可知，从A 到B ，温度降低，故A 、D 错误；从B 到C ，温度升高，故B 错误、C 正确．3．(2016·高考江苏卷)在高原地区烧水需要使用高压锅．水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽．停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却．在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为( )A ．压强变小B ．压强不变C ．一直是饱和汽D ．变为未饱和汽解析：选AC ．高压锅在密封的状态下缓慢冷却，在冷却过程中气体发生等容变化，温度降低，压强变小，A 项正确，B 项错误；锅内的水蒸气始终处于饱和汽状态，C 项正确，D 项错误．4．要增强雨伞的防水作用，伞面选择对水是________(填“浸润”或“不浸润”)的布料；布料经纬线间有空隙，落在伞面上的雨滴不能透过，是由于水的________的作用．解析：要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水不浸润的布料；由于液体的表面张力，雨滴才不能透过伞面．答案：见解析5．如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0．现假设活塞B发生缓慢漏气，致便B最终与容器底面接触．求活塞A 移动的距离．解析：初始状态下A、B两部分气体的压强分别设为p A0、p B0，则对活塞A、B由平衡条件可得：p0S＋mg＝p A0S①p A0S＋mg＝p B0S②最终状态下两部分气体融合在一起，压强设为p，体积设为V′，对活塞A由平衡条件有p0S＋mg＝pS③对两部分气体由理想气体状态方程可得p A0V＋p B0V＝pV′④设活塞A移动的距离为h，则有V′＝2V＋hS⑤联立以上各式可得h＝mgV(p0S＋mg)S．答案：mgV(p0S＋mg)S。

固体、液体与气体一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题)1．下列说法中正确的是导学号 05801355( )A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B．同一种物质只能形成一种晶体C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状答案：D解析：所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错误；单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确。

2．液体的饱和汽压随温度的升高而增大导学号 05801356( )A．其规律遵循查理定律B．饱和汽的质量随温度的升高而增大C．饱和汽的体积随温度的升高而增大D．饱和汽的分子数密度和分子的平均速率都随温度的升高而增大答案：D解析：气体的实验定律不适用于饱和汽，A错误；饱和汽压与质量和体积无关，B、C 错误；温度越高，分子的平均速率越大，并且液体分子越易离开液面，分子的数密度越大，D正确。

3.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的原因是导学号 05801357 ( )A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落答案：B解析：若环境温度升高，气体温度也会升高，假设h不变，则气体压强p会增大，所以在大气压强p0不变的情况下，h将变大，选项A错误；若大气压强p0升高，假设h不变，则右管中高出的水银柱的合力竖直向下，所以，h将变小，选项B正确；C选项中，在往右管内加入水银的过程中，假设左管中气体体积不变，沿管壁向右管内加水银后，封闭气体压强增大，体积减小，故高度差增大，所以选项C错误；若U形玻璃管自由下落，管内水银处于完全失重状态，水银的“压强”消失，两侧气体压强一定相等，所以左管中气体压强减小，体积增大，高度差增大，选项D错误。

（第2课时）固体、液体与气体一、固体和液体1．晶体与非晶体单晶体多晶体非晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体2.液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．3．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．4．饱和汽与湿度(1)饱和汽与未饱和汽的不同．①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．(2)饱和汽压．①定义：饱和汽所具有的压强．②特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越_高_，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．(3)湿度．①定义：空气的干湿程度． ②描述湿度的物理量．绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．相对湿度：某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时饱和水汽压的百分比．即：B ＝pp s×100%. 二、气体 1．气体实验定律玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成_正比_一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成_正比_表 达 式p 1V 1＝p 2V 2p 1T 1＝p 2T 2或 p 1p 2＝T 1T 2V 1T 1＝V 2T 2或 V 1V 2＝T 1T 2图 象2.理想气体的状态方程 (1)理想气体．①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．(2)理想气体的状态方程． 一定质量的理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pVT＝C .气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例．1．单晶体的所有物理性质都是各向异性的．(×)2．晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的．(√)3．液晶是液体和晶体的混合物．(×)4．船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果．(×)5．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行．(√) 6．玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律在温度足够低时，并不适用．(√)7．一定质量的气体在等容变化时，压强跟摄氏温度成正比．(×)1．(多选)(2016·仙桃模拟)关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是( )A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C正确；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D正确．答案：CD2．(2016·威海模拟)如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T 变化的图象是( )解析：缓慢升高缸内气体的温度，当缸内气体的压强p <p 0时，气体的体积不变，由查理定律知p ＝p 1TT 1，故缸内气体的压强p 与热力学温度T 呈线性关系；当气缸内气体的压强p ＝p 0时发生等压变化，正确的图象为图B.答案：B3．(2015·重庆卷)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结．若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T 1，压强为p 1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T 2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p 0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差．解析：对气泡分析，发生等容变化，有p 1T 1＝p 2T 2， 可得p 2＝T 2T 1p 1.故内外气体的压强差为Δp ＝p 2－p 1＝T 2T 1p 1－p 0. 答案：Δp ＝T 2T 1p 1－p 0一、单项选择题1．(2016·菏泽模拟)下列说法正确的是( )A．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力B．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈C．由能的转化和守恒定律知道，能源是不会减少的D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性解析：液体有表面张力使液滴形成球形，A正确；液体温度越高，液体分子运动越剧烈，B错误；由能的转化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是会不断减少的，能量与能源的意义不同，C错误；液晶具有光学性质的各向异性，故D错误．答案：A2．(2015·商丘模拟)液体的饱和汽压随温度的升高而增大( )A．其变化规律遵循查理定律B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大解析：当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.答案：D3．(2014·上海卷)如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体( )A ．压强增大，体积增大B ．压强增大，体积减小C ．压强减小，体积增大D ．压强减小，体积减小解析：试管竖直放置时，封闭的气体压强为p ＝p 0－ρgh ；试管自由下落时，封闭的气体压强为p ＝p 0，根据玻意耳定律pV ＝C ，压强增大，则体积减小，故选项B 正确．答案：B4．(2016·莱芜模拟)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( ) A ．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B ．保持压强不变时，分子热运动一定变得剧烈 C ．压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D ．压强变小时，分子间的平均距离可能变小解析：根据理想气体的状态方程pV T＝C ，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项A 错误；当压强不变时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项B 错误；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，选项C 错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，选项D 正确．答案：D5．(2016·石家庄模拟)如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变解析：活塞上提前，容器中水面上方水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定．当活塞上提时，容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态．在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变，故选项A、B、C错误，D正确．答案：D6．(2015·开封模拟)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )A．ab过程中不断减小B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变解析：首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中体积变化，D错误．答案：B二、多项选择题7．(2015·江苏卷)对下列几种固体物质的认识，正确的有( )A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析：物质熔化过程中，温度不变，可能是吸收热量同时对外做功，即W＝Q，如气体；若物体是晶体，则有：熔化过程中，温度保持不变，可见选项A是错误；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以选项B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理和化学特性也不同，这就是晶体的各向异性．所以选项C、D正确．答案：CD8．(2015·银川模拟)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D 正确，A、C错误．答案：BD9．(2016·大连模拟)如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，气缸固定不动．一条细线一端连接在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向上移动(活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变)．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是( )A ．气缸内气体的分子平均动能不变B ．气缸内气体的内能变小C ．气缸内气体的压强变小D ．气缸内气体向外界放热解析：气缸导热且活塞缓慢移动，则封闭气体温度不变，气体内能不变，分子平均动能不变，A 正确，B 错误；气体体积增大，则气缸内气体压强减小，C 正确；气体温度不变，内能不变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律知，应从外界吸收热量，D 错误．答案：AC三、非选择题10．(2015·海南卷)如图所示，一底面积为S 、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m 的相同活塞A 和B ；在A 与B 之间、B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V .已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g ，外界大气压强为p 0.现假设活塞B 发生缓慢漏气，致使B 最终与容器底面接触．求活塞A 移动的距离．解析：A 与B 之间、B 与容器底面之间的气体压强分别为p 1、p 2，在漏气前，对A 分析有p 1＝p 0＋mg S ，对B 有p 2＝p 1＋mg S. B 最终与容器底面接触后，AB 间的压强为p ，气体体积为V ′，则有p ＝p 0＋mg S，因为温度始终不变，对于混合气体有(p 1＋p 2)·V ＝pV ′，漏气前A 距离底面的高度为h ＝2VS，漏气后A 距离底面的高度为h ′＝V ′S. 联立可得Δh ＝2p 0S ＋3mg （p 0S ＋mg ）S V －2VS .答案：2p 0S ＋3mg （p 0S ＋mg ）S V －2VS11．(2015·山东卷)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象，如图所示，截面积为S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K ，压强为大气压强p 0.当封闭气体温度上升至303 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为p 0，温度仍为303 K ．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K ．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：(1)当温度上升到303 K 且尚未放气时，封闭气体的压强； (2)当温度恢复到300 K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．解析：(1)气体进行等容变化，开始时，压强p 0，温度T 0＝300 K ；当温度上升到303 K 且尚未放气时，压强为p 1，温度T 1＝303 K ；根据p 0T 0＝p 1T 1可得p 1＝T 1T 0p 0＝303300p 0＝1.01p 0.(2)当内部气体温度恢复到300 K 时，由等容变化方程可得p 0T 1＝p 2T 0，解得p 2＝T 0T 1p 0＝300303p 0＝p 01.01.当杯盖恰被顶起时有p 1S ＝mg ＋p 0S ， 若将杯盖提起时所需的最小力满足F min ＋p 2S ＝p 0S ＋mg ，解得F min ＝20110 100p 0S ≈0.02p 0S .答案：(1)1.01p 0 (2)0.02p 0S。

固体、液体与气体1．关于空气湿度，下列说法正确的是导学号36280363( ) A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的绝对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案：C解析：空气的绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强，它与温度、体积无关．水的饱和汽压与温度有关，与体积无关．空气的绝对湿度要小于水的饱和汽压．因为相对湿度＝水蒸气的实际压强，而空气的绝对湿度与水的饱和汽压都与体积同温度下的饱和汽压无关，故相对湿度与体积无关；因饱和汽压与温度有关，故相对湿度与温度有关；在绝对湿度不变而降低温度时，由于水的饱和汽压减小会使空气的相对湿度增大．居室的相对湿度以40%～60%较适宜．2．下列说法正确的是 ( )A．饱和蒸汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大B．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态C．所有晶体都有固定的形状、固有的熔点和沸点D．所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体答案：A解析：饱和蒸汽压与温度有关，A项正确；饱和蒸汽是指蒸发和液化处于动态平衡，B项错误；单晶体有固定形状，而多晶体没有固定形状，C项错误；水晶为晶体，熔化再凝固后变为非晶体，D项错误；本题答案为A.3．关于液晶，下列说法中正确的是 ( )A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质不随温度的变化而变化答案：C解析：液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定的方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，所以A、B两项错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力、外加电压等因素的变化，都会引起液晶光学性质的变化．4．(多选)下列说法正确的是导学号36280365( )A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故答案：ACD解析：由于针的重力比较小，水的表面张力可以与重力平衡，因此针能浮在水面上，A项正确；水对油脂不浸润，能在油脂面上形成水珠，水对玻璃浸润，不能在玻璃表面形成水珠，B项错误；在宇宙飞船中的水滴完全失重，水滴的表面张力作用使得水滴成球形，C项正确；同种液体对不同的材料是否浸润的情况不同，所以在毛细管中液面有的升高，有的降低，D 项正确；当两薄玻璃板间有一层水膜时，两玻璃板内部没有了大气压，而两玻璃板外部的大气压将两玻璃板紧紧地压在一起，将很难拉开，E 项错误．5．某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为___的空气．(填选项前的字母)A.p 0p VB.p p 0VC ．(pp 0－1)V D ．(p p 0＋1)V答案：C解析：设需要充入的气体体积为ΔV ，由气体状态方程可知p 0(V＋ΔV)＝pV ，ΔV ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V ，选项C 正确．6．如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体的体积和热力学温度的关系最接近哪个图象 ( )答案：A．解析：对气体缓慢加热的过程中，水银柱缓慢上升，始终处于平衡状态；刚开始，水银柱完全处在粗端，气体的压强p 1＝p 0＋ρgh 1保持不变，气体经历等压变化，此时vt 图象是一条直线，斜率k1∝1p1；最终水银柱将完全处在细端，同理，此时气体的压强p2＝p0＋ρgh2保持不变，气体经历等压变化，此时图象的斜率k2∝1p2，显然，h1<h2，p1<p2，所以k1>k2，选项B、C可排除；在水银柱经过粗细交接部位时，水银柱的长度由h1逐渐增大到h2，气体的压强也由p1逐渐增大到p2，气体的体积和温度也均在变化，显然，该过程不是等容变化过程，选项D错误．7．(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在 ( ) A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案：AB解析：因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B项正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A项正确；cd是等压线，溫度降低则体积减小，C项错误；连接aO交cd于e，如图，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中体积不是保持不变，D项错误．8．(2015·上海卷)如图所示，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触．初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V 1∶V 2＝1∶2，温度之比T 1∶T 2＝2∶5.先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡．求：(1)两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；(2)最后两侧气体的体积之比．答案：(1)2 (2)54解析：(1)设初始时压强为p左侧气体满足pV 1T 1＝p ′V kT 1右侧气体满足pV 2＝p′V解得k ＝V 2V 1＝2 (2)活塞导热达到平衡左侧气体满足p ′V kT 1＝p ″V 1′T 1′右侧气体满足p ′V T 2＝p ″V 2′T 2′平衡时T 1′＝T 2′解得V 1′V 2′＝T 2kT 1＝549．如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg ，横截面积为50 cm 2，厚度为1 cm ，气缸全长为21 cm ，气缸质量为20 kg ，大气压强为1×105Pa ，当温度为 7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm ，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g 取10 m/s 2，求：(1)气柱的长度；(2)当温度为多高时，活塞刚好接触平台？答案：(1)15 cm (2)100 ℃解析：(1)设气缸倒置前后被封闭气体的压强分别为p 1和p 2，气柱长度分别为L 1和L 2.p 1＝p 0＋mg S＝1.2×105 Pa ， p 2＝p 0－mg S＝0.8×105 Pa . 倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得p 1L 1S ＝p 2L 2S ，所以L 2＝p 1p 2L 1＝15 cm . (2)设倒置后升温前后封闭气柱温度分别为T 2和T 3，升温后气柱长度为L 3，则T 2＝T 1＝(273＋7)K ＝280 K ，L 2＝15 cm ，L 3＝20 cm .升温过程为等压变化，由盖·吕萨克定律可得L 2S T 2＝L 3S T 3，所以T 3＝L 3L 2T 2＝373 K . 即温度升高到100 ℃时，活塞刚好接触平台．。

教学资料参考范本【精选】最新高考物理一轮复习第11章热学2第二节固体、液体和气体课后达标能力提升新人教版撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________(建议用时：60分钟)一、选择题1．(2018·××市高三调研测试)下列说法中正确的是( )A．温度相同时，氢原子与氧原子平均速率相等B．分子间距离增大，分子势能增大C．多晶体没有规则的几何外形，但有固定的熔点D．空气绝对湿度越大，人们感觉越潮湿解析：选C．温度相同时，分子平均动能相同，氢原子和氧原子质量不同，故平均速率不同，A项错误；分子间为斥力时，分子距离增大，分子势能减小，B项错误；单晶体具有规则的几何形状，多晶体则没有，但所有晶体均有固定的熔点，C项正确；空气的相对湿度越大，人们感觉越潮湿，D项错误．2．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加B．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热C．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大D．一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子间势能的总和解析：选ABD．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加，而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，A对；气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量，升高温度，B对；对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，C错；根据内能的定义可知，D对．3．如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析：选AB．当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项C错误；在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项D错误；而相对湿度为水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压的比值，则温度越高，水蒸气的饱和汽压越大，所以相对湿度越小．。

第2课时 固体、液体和气体一、单项选择题1．液体的饱和汽压随温度的升高而增大( )A ．其变化规律遵循查理定律B ．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C ．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D ．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大答案 D解析 当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.2．如图1，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )图1A ．逐渐增大B ．逐渐增小C ．始终不变D ．先增大后减小答案 A解析 由图象可得，体积V 减小，温度T 增大，由公式pV T ＝C 得压强p 一定增大．故答案选A.3.图2为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )图2A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小答案 A解析对被封闭的一定质量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，结＝C得，当外界大气压强p0不变时，封闭气体的压强p减小，则温合理想气体状态方程pVT度T一定降低，B选项错误．当外界大气压强p0减小时，封闭气体的压强p减小，则温度T 一定降低，C、D选项均错误．当外界大气压强p0增大时，封闭气体的压强p存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p增大时，温度T可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p不变时，温度T一定降低，封闭气体的压强p减小时，温度T一定降低．故只有选项A可能．4．下列说法正确的是()A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B．一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小C．一定质量的气体，当体积增大、温度升高时，压强一定增大D．一定质量的气体，当体积减小、温度升高时，压强一定增大答案 D解析一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强一定增大，A项错误；当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知道气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定压强一定减小，B项错误；体积增大有使压强减小的趋势，温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C项错误；体积减小有使压强增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D项正确．二、多项选择题5．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案BC6．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A．表面张力是液体各部分间的相互作用B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力C．表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部的D．表面张力的方向总是与液面相切的答案BD7．关于液晶，下列说法中正确的有()A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质随光照的变化而变化答案CD解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确．8．关于空气湿度，下列说法正确的是()A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案BC解析当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人感觉就越干燥，选项A 错误，B 正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，选项C 正确，D 错误．9.用如图3所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A 、B 管下端由软管相连，注入不定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A 、B 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )图3A ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向上移动B ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向下移动C ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动D ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动答案 AD解析 由pV T ＝C (常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管A 水银面要比左管B 水银面高，故选项A 正确；同理可知选项D 正确．三、非选择题10．(2013·新课标Ι·33(2))如图4，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V 0.汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 03；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V 04，现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：图4(1)恒温热源的温度T ；(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x .答案 (1)75T 0 (2)12V 0解析 (1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖－吕萨克定律得：74V 0T ＝54V 0T 0，解得：T ＝75T 0. (2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大．打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条件．汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程．设左活塞上方气体最终压强为p ，由玻意耳定律得：pV x ＝p 03·V 04， (p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·74V 0， 联立上述二式得：6V 2x －V 0V x －V 20＝0，其解为：V x ＝12V 0；另一解V x ＝－13V 0，不合题意，舍去． 12．如图5所示，两个可导热的汽缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)．两汽缸各有一活塞，质量分别为m 1和m 2，活塞与汽缸壁无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h .(已知m 1＝3m ，m 2＝2m )图5(1)在两活塞上同时各放一质量为m 的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T 0)．(2)在达到上一问的终态后，环境温度由T 0缓慢上升到T ，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到汽缸顶部)．答案 (1)54h (2)5mgh (T T 0－1) 吸收热量 解析 (1)设左、右活塞的面积分别为S ′和S .由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即3mg S ′＝2mg S 由此得S ′＝32S 在两个活塞上各加一质量为m 的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由活塞受力平衡知，p 左＝4mg 32S ＝8mg 3S ，p 右＝3mg S ，p 左<p 右，不符合题意，可推知右活塞会降至汽缸底部，所有气体都在左汽缸中．在初态，气体的压强为2mg S ，体积为5Sh 2；在末态，气体的压强为8mg 3S ，体积为3xS 2(x 为左活塞的高度)．由玻意耳定律得2mg S ·5Sh 2＝8mg 3S ·3xS 2由上式解得x ＝54h 即两活塞的高度差为54h . (2)当温度由T 0上升至T 时，气体的压强始终为8mg 3S. 设x ′是温度达到T 时左活塞的高度，由盖—吕萨克定律得x ′＝T T 0x ＝5Th 4T 0活塞对气体做的功为W ＝Fs ＝4mg ·54h (T T 0－1)＝5mgh (T T 0－1) 在此过程中气体吸收热量．。