(江蘇專版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(四十一)固體、液體和氣體(含解析)

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1、(江蘇專版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(四十一)固體、液體和氣體(含解析) 對點(diǎn)訓(xùn)練:固體、液體的性質(zhì) 1.(2019·如東中學(xué)月考)下列說法中正確的是(  ) A.晶體一定具有各向異性,非晶體一定具有各向同性 B.內(nèi)能不同的物體,它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同 C.液晶是液體與晶體的混合物 D.要增強(qiáng)雨傘的防水作用,傘面可選擇對水是浸潤的布料;布料經(jīng)緯線間空隙很小,水珠落在傘面上由于表面張力的作用,不能透過空隙 解析:選B 只有單晶體具有各向異性,而多晶體是各向同性的,故A錯(cuò)誤;內(nèi)能與物體的溫度、體積、分子數(shù)等因素有關(guān),內(nèi)能不同,溫度可能相同,則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均

2、動(dòng)能可能相同,故B正確;液晶是化合物,像液體一樣具有流動(dòng)性,又具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性,故C錯(cuò)誤;要增強(qiáng)雨傘的防水作用,傘面應(yīng)選擇對水不浸潤的布料,布料經(jīng)緯線間空隙很小,水珠落在傘面上由于表面張力的作用,不能透過空隙,故D錯(cuò)誤。 2.[多選](2019·海安中學(xué)月考)下列說法正確的是(  ) A.所有晶體都有確定的熔點(diǎn),導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向異性 B.半導(dǎo)體元件的制作可通過高溫?cái)U(kuò)散的方法在單晶硅中摻入其他元素 C.當(dāng)液晶處于電場中時(shí),光學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生變化 D.露珠總是出現(xiàn)在夜間和清晨是由于氣溫降低使空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和后液化造成的 解析:選BD 所有晶體都有確定

3、的熔點(diǎn),單晶體在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向異性,多晶體在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向同性,故A錯(cuò)誤;半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間,在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素來制作元件,故B正確;液晶像液體一樣可以流動(dòng),又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì),所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,當(dāng)液晶處于電場中時(shí),光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;露珠都是水蒸氣遇冷液化形成的,液化形成的露珠在陽光下又發(fā)生汽化而慢慢消失,故D正確。 3.[多選](2019·蘇州月考)下列說法正確的是(  ) A.空氣中PM2.5顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于分子

4、熱運(yùn)動(dòng) B.某物體溫度升高,組成該物體的分子的平均動(dòng)能一定增大 C.云母片導(dǎo)熱性能各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D.空氣相對濕度越大,則空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓 解析:選BD PM2.5是微粒而不會是分子,不屬于分子熱運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,因此物體溫度升高,組成該物體的分子的平均動(dòng)能一定增大,故B正確。云母片表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列規(guī)則,故C錯(cuò)誤。根據(jù)相對濕度的特點(diǎn)可知,空氣的相對濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓,故D正確。 對點(diǎn)訓(xùn)練:氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用 4.(2019·連云港模擬)民間常用“拔火罐”來治療

5、某些疾病,方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完時(shí),迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上,火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是,當(dāng)火罐內(nèi)的氣體(  ) A.溫度不變時(shí),體積減小,壓強(qiáng)增大 B.質(zhì)量不變時(shí),壓強(qiáng)增大,體積減小 C.壓強(qiáng)不變時(shí),溫度降低,體積減小 D.體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)減小 解析:選D 把罐扣在皮膚上,罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積,體積不變,氣體經(jīng)過熱傳遞,溫度不斷降低,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律可知,氣體壓強(qiáng)減小,火罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓,大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上。故D正確。 5.(2018·宿遷期末)釋放的氫氣球,在其緩慢上升過程中,體積會逐漸

6、膨脹,達(dá)到極限體積時(shí)甚至?xí)?。假設(shè)在氣球上升過程中,環(huán)境溫度保持不變,則球內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對球壁單位面積撞擊的次數(shù)________(選填“增加”“減少”或“不變”),氣體分子的平均動(dòng)能__________ (選填“增大”“減小”或“不變”),氣體分子的速率分布情況最接近圖中的________線(選填“A”“B”或“C”)。圖中f(v)表示速率v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。 解析:因溫度不變,則氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變,體積增大,分子密度變小,則球內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對球壁單位面積撞擊的次數(shù)減??;因溫度不變,氣體分子的平均動(dòng)能不變;在一定溫度下,大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值

7、,其余少數(shù)分子的速率有的小于該數(shù)值,有的大于該數(shù)值,個(gè)別分子的速率會更大,分子速率更小的也比較少,故分子速率分布圖像應(yīng)為圖線C。 答案:減小 不變 C 對點(diǎn)訓(xùn)練:理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 6.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一絕熱汽缸中,活塞與汽缸壁無摩擦。當(dāng)溫度為T1時(shí),氣體壓強(qiáng)為p1,體積為V1;若溫度升高到T2,氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜2,氣體的體積變?yōu)閂2,則p2______p1,V2______V1(選填“>”“=”或“<”);若在活塞上放置一定質(zhì)量的重物,穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜3,溫度變?yōu)門3,則p3______p1,T3_____T1(選填“>”“=”或“<”)。 解析:汽缸

8、內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓與活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和,氣體溫度升高時(shí),壓強(qiáng)不變,即p1=p2,由蓋—呂薩克定律得:=,溫度升高時(shí),氣體體積增大,即V1T1。 答案:= > > > 7.(2019·漣水中學(xué)模擬)一密封的氣象探測氣球,在地面時(shí)充有壓強(qiáng)為1.0×105 Pa、溫度為27 ℃的氦氣時(shí),體積為4.0 m3,氣球內(nèi)氦氣的密度為ρ=1.0 kg/m3,摩爾質(zhì)量為M=4 g/mol。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023 mol-1。在上

9、升至海拔10.0 km高空的過程中,氣球內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓4×104 Pa,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-33 ℃。試求: (1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù)及在地面時(shí)氣球內(nèi)氦氣分子間的平均距離(結(jié)果保留一位有效數(shù)字); (2)氦氣在停止加熱前的體積; (3)氦氣在停止加熱較長一段時(shí)間后的體積。 解析:(1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù) N=NA=NA=6×1026個(gè) 一個(gè)分子占據(jù)的空間V1==6.7×10-27 m3 據(jù)立方體模型,分子間距離d=≈2×10-9 m。 (2)在氣球上升至海拔10.0 km高空

10、的過程中,氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷等溫過程, 由玻意耳定律得p0V0=p1V1, 解得V1== m3=10 m3。 (3)在停止加熱較長一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從T1=300 K下降到與外界氣體溫度相同,即T2=240 K。這一過程是等壓過程,由蓋—呂薩克定律得=, 代入數(shù)據(jù)得:V2=8 m3。 答案:(1)6×1026個(gè) 2×10-9 m (2)10 m3 (3)8 m3 對點(diǎn)訓(xùn)練:氣體狀態(tài)變化的圖像問題 8.[多選](2019·如東中學(xué)月考)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線。下列說法正確的是(  ) A.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積大于b點(diǎn)對應(yīng)的氣體體積 B.a(chǎn)點(diǎn)

11、對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點(diǎn)對應(yīng)的氣體體積 C.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)氣體的分子密集程度大于b點(diǎn)的分子密集程度 D.a(chǎn)點(diǎn)氣體分子的平均動(dòng)能等于b點(diǎn)的分子的平均動(dòng)能 解析:選BCD 由p=T,p-T圖像斜率越大對應(yīng)體積V越小,即a點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積小于b點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積,A錯(cuò)誤,B正確;a點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積小,且a點(diǎn)對應(yīng)氣體的壓強(qiáng)大,則a點(diǎn)對應(yīng)氣體的分子密集程度大于b點(diǎn)的分子密集程度,故C正確;由題圖可知,a點(diǎn)對應(yīng)的氣體溫度等于b點(diǎn)對應(yīng)的溫度,故a點(diǎn)氣體分子的平均動(dòng)能等于b點(diǎn)的分子的平均動(dòng)能,故D正確。 9.[多選](2019·邗江中學(xué)模擬)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著如圖所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程

12、,則關(guān)于該過程中氣體壓強(qiáng)變化情況判斷正確的是(  ) A.從狀態(tài)d到狀態(tài)a,壓強(qiáng)不變 B.從狀態(tài)c到狀態(tài)d,壓強(qiáng)減小 C.從狀態(tài)b到狀態(tài)c,壓強(qiáng)減小 D.從狀態(tài)a到狀態(tài)c,壓強(qiáng)先減小后增大 解析:選BC 由理想氣體狀態(tài)方程:=C可知:=,則圖像的斜率大小與壓強(qiáng)大小成反比;由題圖可知:對a、b、c、d四個(gè)狀態(tài),斜率ka>kd>kc>kb,故壓強(qiáng):pa<pd<pc<pb;從狀態(tài)d到狀態(tài)a,氣體壓強(qiáng)減小,故A錯(cuò)誤;從狀態(tài)c到狀態(tài)d,氣體壓強(qiáng)減小,故B正確;從狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體壓強(qiáng)減小,故C正確;從狀態(tài)a到狀態(tài)c,壓強(qiáng)先增大后減小,故D錯(cuò)誤。 10.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化

13、到狀態(tài)C的p-V圖像如圖所示。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1 atm、溫度t0=0 ℃)下理想氣體的摩爾體積都為22.4 L。若理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27 ℃,求: (1)該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度; (2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積; (3)該氣體的分子數(shù)(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析:(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:=, 得TB= 代入數(shù)據(jù)得TB=400 K(或t=127 ℃)。 (2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:=,得V0= 代入數(shù)據(jù)得V0=2.73 L。 (3)該氣體的分子數(shù)N=NA 代入數(shù)據(jù)得N=7.3×1022個(gè)。 答案:

14、(1)400 K(或127 ℃) (2)2.73 L (3)7.3×1022個(gè) 11.(2019·泰州中學(xué)月考)如圖所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,橫截面積為S=1.0×10-3 m2,活塞的質(zhì)量為m=2 kg,厚度不計(jì)。在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),B下方汽缸的容積為1.0×10-3 m3,A、B之間的容積為2.0×10-4 m3,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa。開始時(shí)活塞停在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0,溫度為27 ℃,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至327 ℃。求: (1)活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度t2; (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng); (3)在圖乙中畫

15、出整個(gè)過程中的p-V圖線。 解析:(1)活塞剛離開B處時(shí),氣體壓強(qiáng) p2=p0+=1.2×105 Pa 氣體等容變化,由查理定律得= 代入數(shù)據(jù),解得t2=127 ℃。 (2)設(shè)活塞最終移動(dòng)到A處, 由理想氣體狀態(tài)方程得:=, 即=, 代入數(shù)據(jù),解出p3=p0=1.5p0=1.5×105 Pa 因?yàn)閜3>p2,故活塞最終移動(dòng)到A處的假設(shè)成立。 (3)如圖。 答案:(1)127 ℃ (2)1.5×105 Pa (3)見解析圖 12.(2019·如東中學(xué)月考)如圖甲所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,活塞厚度與質(zhì)量均不計(jì),在B處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在B以上運(yùn)動(dòng),B以下汽缸的

16、容積為V0,A、B之間的容積為0.2V0。開始時(shí)活塞在A處,溫度為87 ℃,大氣壓強(qiáng)為p0,現(xiàn)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度,直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間,然后保持溫度不變,在活塞上緩慢加砂,直至活塞剛好移動(dòng)到B,然后再緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫度,直至-3 ℃。求: (1)活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度TB; (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p; (3)在圖乙中畫出整個(gè)過程的p-V圖線。 解析:(1)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度,直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間,這個(gè)過程是等壓過程: 根據(jù)蓋—呂薩克定律:= 代入數(shù)據(jù)解得:TAB=330 K, 然后保持溫度不變,在活塞上緩慢加砂,直至活塞剛好移動(dòng)到B處,這個(gè)過程是等溫過程,故活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度就為330 K。 (2)保持溫度不變,在活塞上緩慢加砂,直至活塞剛好移動(dòng)到B,這個(gè)過程是等溫過程: 根據(jù)玻意耳定律有:p0×1.1V0=p1×V0, 解得p1=1.1p0, 再接下是等容過程,根據(jù)查理定律有:=, 解得p=0.9p0。 (3)整個(gè)過程的p-V圖線,如圖所示。 答案:(1)330 K (2)0.9p0 (3)見解析圖

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