新高考物理一輪復習重難點過關(guān)訓練專題34 固體、液體和氣體（含解析）

專題34固體、液體和氣體1.了解固體的微觀結(jié)構(gòu)，知道晶體和非晶體的特點，了解液晶的主要性質(zhì).2.了解表面張力現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象，知道它們的產(chǎn)生原因.3.掌握氣體壓強的計算方法及氣體壓強的微觀解釋.4.能用氣體實驗定律解決實際問題，并會分析氣體圖像問題．考點一固體和液體性質(zhì)的理解1．固體(1)分類：固體分為晶體和非晶體兩類．晶體又分為單晶體和多晶體．(2)晶體和非晶體的比較分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形有規(guī)則的形狀無確定的幾何形狀無確定的幾何外形熔點確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽各種金屬玻璃、橡膠、蜂蠟、松香、瀝青轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化2.液體液體的表面張力①作用效果：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形表面積最?。诜较颍罕砻鎻埩Ω好嫦嗲?，跟這部分液面的分界線垂直．③形成原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大，分子間作用力表現(xiàn)為引力．3．液晶(1)液晶的物理性質(zhì)①具有液體的流動性．②具有晶體的光學各向異性．(2)液晶的微觀結(jié)構(gòu)從某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的．【典例1】（2022·北京海淀·模擬預測）下列四幅圖所涉及的物理知識，論述正確的是（??）A．圖甲說明晶體都有確定熔點，且熔化過程分子平均動能變大B．圖乙水黽可以在水面自由活動，說明它所受的浮力大于重力C．圖丙液晶顯示器是利用液晶光學性質(zhì)具有各向同性的特點制成的D．圖丁中的醬油與左邊材料浸潤，與右邊材料不浸潤【答案】D【解析】A．晶體都有確定熔點，晶體熔化時吸收熱量但溫度不變，所以熔化過程分子平均動能不變，故A錯誤；B．水黽可以在水面自由活動，是因為水的表面張力，故B錯誤；C．液晶顯示器是利用液晶光學性質(zhì)具有各向異性的特點制成的，故C錯誤；D．從圖中可以看出醬油與左邊材料浸潤，與右邊材料不浸潤（不浸潤液滴會因為表面張力呈球形），故D正確。故選D?！镜淅?】（2022·山東濰坊·二模）在2021年12月9日的“天宮課堂”上，王亞平在葉光富的幫助下，把一個帶柄圓環(huán)伸入水袋中，再小心翼翼地拉出來時，圓環(huán)上就附著了一層水膜。當王亞平繼續(xù)向水膜上加水時，水膜逐漸變厚，最后變成了一個球，王亞平往水球中間輕輕注入一些氣體，水球中間就出現(xiàn)了一個氣池（氣體球）。如圖乙所示。則以下說法正確的是（）A．氣泡會“浮出”水面B．氣泡處于平衡狀態(tài)C．水球表面水分子間作用力表現(xiàn)為引力D．通過水球和氣泡看到的都是王亞平倒立的像【答案】C【解析】A．空間站中的物體都處于完全失重狀態(tài)，液體中的物體沒有浮力，氣泡在水中沒有浮力，不會“浮出”水面，A錯誤；B．氣泡跟著空間站在繞著地球做勻速圓周運動，處于非平衡狀態(tài)，B錯誤；C．水球表面水分子間作用力表現(xiàn)為引力，C正確；D．水球具有中間厚，邊緣薄的特點，因此水球相當于一個凸透鏡，當物體在兩倍焦距以外時成倒立，縮小的實像。中間的氣泡和周圍的水，組成了一個凹透鏡，凹透鏡成正立縮小的虛像，D錯誤。故選C?？键c二氣體壓強的計算及微觀解釋1．氣體壓強的計算(1)活塞模型如圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式．求氣體壓強的基本方法：先對活塞進行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程．圖甲中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0.由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0S＋mg＝pS，則氣體的壓強為p＝p0＋eq\f(mg,S).圖乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以pS＋mg＝p0S，則氣體壓強為p＝p0－eq\f(mg,S)＝p0－ρ液gh.(2)連通器模型如圖所示，U形管豎直放置．同一液體中的相同高度處壓強一定相等，所以氣體B和A的壓強關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來．則有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1，所以氣體B的壓強為pB＝p0＋ρg(h1－h(huán)2)．2．氣體分子運動的速率分布圖像氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍，分子間作用力十分微弱，可忽略不計；分子沿各個方向運動的機會均等；分子速率的分布規(guī)律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律分布，且這個分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率會增大，如圖所示．3．氣體壓強的微觀解釋(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力．(2)決定因素(一定質(zhì)量的某種理想氣體)①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積．②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度．【典例3】（2021·上海市進才中學高三期中）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分，已知上部分氣體壓強等于大氣壓強。若水銀柱所在玻璃管處開一個小孔，則短時間內(nèi)（）A．上部氣體體積減小B．下部分氣體壓強增大C．上端水銀面下降，下端水銀面上升D．上端水銀面下降，下端水銀面下降【答案】C【解析】設(shè)開孔處上方水銀柱高度為h1，下方水銀柱高度為h2，則開始時下部分氣體的壓強為SKIPIF1<0①開孔后，孔上方水銀在孔處的壓強為SKIPIF1<0②孔下方水銀在孔處的壓強為SKIPIF1<0③所以在短時間內(nèi)孔上下方的水銀都將從孔中溢出，即上端水銀面下降，上部分氣體體積增大，下端水銀面上升。設(shè)末狀態(tài)時孔下方剩余的水銀柱高度為h2′，則此時下部分氣體壓強為SKIPIF1<0④根據(jù)①④兩式可知下部分氣體壓強減小，綜上所述可知ABD錯誤，C正確。故選C?！镜淅?】（2021·江蘇·高三專題練習）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化為a→b→c→a，其中縱坐標表示氣體壓強p、橫坐標表示氣體體積V，a→b是以p軸和V軸為漸近線的雙曲線。則下列結(jié)論正確的是（）A．狀態(tài)a→b，理想氣體的內(nèi)能減小B．狀態(tài)b→c，單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的分子數(shù)變少C．狀態(tài)b→c，外界對理想氣體做正功D．狀態(tài)c→a，理想氣體的密度增大【答案】C【解析】A．狀態(tài)a→b為等溫變化，所以理想氣體內(nèi)能不變，所以A錯誤；BC．狀態(tài)b→c為等壓變化，且體積減小，外界對氣體做正功，分子數(shù)密度增大，則單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的分子數(shù)變大，所以B錯誤，C正確；D．狀態(tài)c→a為等容變化，即體積不變，由SKIPIF1<0可知，一定質(zhì)量的理想氣體的密度不變，所以D錯誤。故選C?？键c三氣體實驗定律及應用1．氣體實驗定律玻意耳定律查理定律蓋—呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積與熱力學溫度成正比表達式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)拓展：Δp＝eq\f(p1,T1)ΔTeq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)拓展：ΔV＝eq\f(V1,T1)ΔT微觀解釋一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能不變．體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強增大一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強增大一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大．只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變圖像2．理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體．①在壓強不太大、溫度不太低時，實際氣體可以看作理想氣體．②理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用，一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定．(2)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C.(質(zhì)量一定的理想氣體)1．解題基本思路2．分析氣體狀態(tài)變化的問題要抓住三點(1)弄清一個物理過程分為哪幾個階段．(2)找出幾個階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的．(3)明確哪個階段應遵循什么實驗定律．【典例5】（2022·江蘇泰州·模擬預測）如圖所示，圓柱形汽缸開口向上，活塞和汽缸中間的固定隔板將汽缸分為兩個體積相等的氣室，分別密封等質(zhì)量的同種氣體甲、乙。已知汽缸、活塞絕熱，隔板導熱良好，活塞與汽缸壁間無摩擦，活塞處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將一重物放在活塞上，一段時間后活塞達到新的平衡。則（）A．活塞達到新的平衡過程中，甲氣體吸熱B．活塞達到新的平衡后，甲的壓強比乙大C．活塞達到新的平衡過程中，甲內(nèi)能減小D．活塞達到新的平衡后，甲內(nèi)能比乙小【答案】B【解析】ACD．活塞氣缸絕熱，與外界沒有熱交換，放上物體后，氣體被壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，熱量從甲傳向乙，最終甲乙溫度相同，內(nèi)能相等，ACD錯誤；B．由理想氣態(tài)狀態(tài)方程可知SKIPIF1<0最終甲乙溫度相等，乙的體積大，壓強小，甲的體積小，壓強大，B正確。故選B?！镜淅?】（2022·重慶·模擬預測）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)SKIPIF1<0，其SKIPIF1<0圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。則下列說法正確的是（）A．狀態(tài)a與狀態(tài)b的溫度之比為2：1B．狀態(tài)c與狀態(tài)b的溫度之比為1：3C．a(chǎn)→b過程，內(nèi)能先減小后增大D．b→c過程，氣體吸收熱量，對外做功，內(nèi)能增大【答案】D【解析】AB．根據(jù)理想氣體方程SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故AB錯誤；C．作出a、b兩點的等溫線，溫度先增大后減小，所以內(nèi)能先增大后減小，故C錯誤；D．b→c過程，溫度升高，則內(nèi)能增大，又由于體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律SKIPIF1<0可知，氣體吸收熱量，故D正確。故選D?？键c四氣體狀態(tài)變化的圖像問題1．四種圖像的比較類別特點(其中C為常量)舉例p－VpV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p－eq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高p－Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小V－TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強越小2．處理氣體狀態(tài)變化的圖像問題的技巧(1)首先應明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)量；圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程．看此過程屬于等溫、等容還是等壓變化，然后用相應規(guī)律求解．(2)在V－T圖像(或p－T圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)時，可比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，斜率越大，壓強(或體積)越??；斜率越小，壓強(或體積)越大．【典例7】（2022·山東聊城·二模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B，C、D后再回到狀態(tài)A。其中AB和CD為等溫過程，BC為等壓過程，DA為等容過程，則在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A．AB過程中，氣體吸收熱量B．BC過程中，氣體分子的平均動能不變C．CD過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．若氣體在BC過程中內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量為7kJ，則在此過程中外界對氣體做的功為5kJ【答案】C【解析】A．AB過程中，氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功，則氣體放出熱量，選項A錯誤；B．BC過程中，壓強不變，體積增大，則氣體溫度升高，則氣體分子的平均動能增加，選項B錯誤；C．CD過程中，氣體溫度不變，壓強減小，體積變大，則單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減小，選項C正確；D．根據(jù)熱力學第一定律，若氣體在BC過程中氣體內(nèi)能增加，數(shù)值為2kJ，氣體體積變大，對外做功，則氣體吸收熱量，若吸收的熱量為7kJ，則在此過程中氣體對外做的功為5kJ，選項D錯誤。故選C?！镜淅?】（2022·上海浦東新·模擬預測）如圖，封有空氣的玻璃瓶開口向下靜置于恒溫水中。將其緩慢往下壓了一小段距離，此過程中氣體的質(zhì)量保持不變。不考慮氣體分子間的相互作用，則能反映瓶內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖像是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由題意可知氣體經(jīng)歷等溫變化，且壓強增大，體積減小，根據(jù)玻意耳定律可知p與V的乘積不變，即p-V圖像應為雙曲線的一支，SKIPIF1<0圖像應為過原點的傾斜直線，故ABD錯誤，C正確。故選C?！镜淅?】（2022·江蘇揚州·模擬預測）圖示描述了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ab的延長線過原點，bc與橫軸平行，cd與縱軸平行，則下列說法正確的是（）A．氣體從SKIPIF1<0的過程，氣體體積不變B．氣體從SKIPIF1<0的過程，氣體體積先增大后減小C．氣體從SKIPIF1<0的過程，氣體分子的數(shù)密度增大D．氣體從SKIPIF1<0的過程，氣體從外界吸熱【答案】A【解析】A．a(chǎn)b的延長線過原點，所以SKIPIF1<0是等容過程，體積不變，故A正確；B．p-T圖像的斜率與體積成反比，氣體從SKIPIF1<0的過程中，各點與原點連線的斜率不斷減小，所以體積不斷增大，故B錯誤；C．從SKIPIF1<0的過程中，氣體體積增大，氣體分子的數(shù)密度減小，故C錯誤；D．氣體從SKIPIF1<0的過程，體積減小，外界對氣體做功，SKIPIF1<0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，SKIPIF1<0，根據(jù)熱力學第一定律SKIPIF1<0知SKIPIF1<0所以氣體放熱，故D錯誤；故選A?！镜淅?0】（2022·山東·肥城市教學研究中心模擬預測）如圖所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強變化情況是（）A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)e，壓強增大C．從狀態(tài)e到狀態(tài)a，壓強增大D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強不變【答案】A【解析】在SKIPIF1<0圖像中等壓線是過坐標原點的直線。由理想氣體的狀態(tài)方程知SKIPIF1<0可見當壓強增大時，等壓線的斜率SKIPIF1<0變小，由圖可確定pa<pe<pd<pc<pb故選A。單選題1．（2022·全國·高三課時練習）下列說法正確的是（）A．晶體不能轉(zhuǎn)化為非晶體B．液晶都是人工合成的物質(zhì)，在低溫時液晶會凝固成結(jié)晶態(tài)C．由于水的表面張力作用，即使雨傘上有很多細小的孔，傘也能達到遮雨的效果D．水銀對所有固體都是不浸潤的【答案】C【解析】A．天然水晶是晶體，而熔化以后再凝固形成的石英玻璃是非晶體，故A錯誤；B．天然存在液晶，例如人體組織中也存在液晶結(jié)構(gòu)，故B錯誤；C．雨傘上的孔較小，由于水的表面張力作用，雨水不會從細孔中流下，故C正確；D．一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，水銀浸潤鉛，故D錯誤。故選C。2．（2022·北京海淀·模擬預測）對下列現(xiàn)象的成因解釋正確的是（）A．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中靠的是液體的表面張力作用B．小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果C．縫衣針浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的結(jié)果D．噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠，這是表面張力作用使其表面具有擴張趨勢引起的結(jié)果【答案】A【解析】A．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷人水中靠的是液體表面的張力作用，A正確；B．小木塊能夠浮于水面上是浮力與其重力平衡的結(jié)果，B錯誤；C．縫衣針浮在水面上不下沉是液體表面張力和重力平衡的結(jié)果，C錯誤；D．噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用使其表面具有收縮趨勢引起的結(jié)果，D錯誤。故選A。3．（2022·全國·高三專題練習）關(guān)于表面張力，下列說法中正確的是（）A．表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向跟液面垂直B．表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向跟液面平行C．作用在任何一部分液面上的表面張力，總是跟這部分液面的分界線垂直D．表面張力就是表面層分子間的斥力【答案】C【解析】AB．表面張力產(chǎn)生在液體表面層，是引力，在液體的表面層內(nèi)的各個方向上都存在，力的方向總是跟液面相切，AB錯誤；C．作用在任何一部分液面上的表面張力，總是跟這部分液面的分界線垂直，分界線兩側(cè)的分子會對對方分子產(chǎn)生引力，C正確；D．在液體的表面，分子比較稀疏，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引，因此表面張力就是表面層分子間的引力，D錯誤。故選C。4．（2022·全國·高三專題練習）將冰塊放在燒杯中，冰塊慢慢熔化成水，再逐漸蒸發(fā)。以下說法正確的是（）A．幾何形狀不規(guī)則的冰塊不是晶體B．冰熔化成水的過程中，水分子的平均動能增加C．冰塊的所有物理性質(zhì)一定是各向同性的，冰晶的所有物理性質(zhì)一定是各向異性的D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子勢能增大【答案】D【解析】A．單晶體有規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒有天然規(guī)則的外形，幾何形狀不規(guī)則的冰塊具有確定的熔點，屬于多晶體，A錯誤；B．溫度是分子熱運動的平均動能的標志，冰熔化成水的過程中，溫度不變，水分子的平均動能不變，B錯誤；C．冰塊是多晶體，其所有物理性質(zhì)一定是各向同性的，冰晶是單晶體，其某些物理性質(zhì)可能是各向異性的，但并非所有性質(zhì)都具有各向異性，C錯誤；D．水變成水蒸氣，分子間距從r0增大到約10r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子勢能增大，D正確。故選D。5．（2021·重慶市第十一中學校高三階段練習）對于下列四幅教材插圖的說法，正確的是（

）A．甲圖中分子間距離為r0時，分子間斥力和引力的合力為零，分子勢能也為零B．乙圖中欲使玻璃板離開水面，繩子對玻璃板的拉力大于玻璃板的重力C．丙圖中液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，分子間表現(xiàn)為斥力D．丁圖中封閉注射器的出射口，按壓管內(nèi)封閉氣體過程中會感到阻力增大，這表明氣體分子間距離減小時，分子力間斥力會增大。【答案】B【解析】A．甲圖中分子間距離為r0時，分子間斥力、引力都不為零，但是合力為零，分子勢能最小，分子勢能的大小與零勢能的規(guī)定有關(guān)，因為沒有規(guī)定零勢能，所以此位置的分子勢能不一定為零，故A錯誤；B．圖乙由于玻璃板與液體間存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正確；C．圖丙為液體的結(jié)構(gòu)的示意圖，由圖可知，液體表面層的分子距離較大，但分子間的引力和斥力都比液體內(nèi)部的小，只是分子斥力減小得更快，故表現(xiàn)出來的是引力。故C錯誤；D．丁圖中封閉注射器的出射口，按壓管內(nèi)封閉氣體過程中阻力增大，是氣體壓強逐漸變大的緣故，故D錯誤。故選B。6．（2022·北京·牛欄山一中高三開學考試）將一定質(zhì)量的理想氣體緩慢壓縮，壓縮過程中溫度保持不變。下列說法正確的是（）A．氣體的內(nèi)能不變 B．氣體的壓強不變C．氣體分子的平均動能減小 D．氣體與外界無熱交換【答案】A【解析】AC．理想氣體溫度保持不變，則氣體內(nèi)能不變，分子的平均動能不變，故A正確，C錯誤；B．理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，根據(jù)玻意耳定律可知氣體的壓強增大，故B錯誤；D．氣體被壓縮過程中，外界對氣體做功，而氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界放熱，故D錯誤。故選A。7．（2021·上海市民辦瑞虹中學高三期中）如圖為質(zhì)量一定的某種氣體狀態(tài)變化的p﹣T圖線。在a、b、c、d四個狀態(tài)中，體積最大的狀態(tài)是（）A．a(chǎn)狀態(tài) B．b狀態(tài)C．c狀態(tài) D．d狀態(tài)【答案】D【解析】如圖為p﹣T圖線，與原點連線的斜率反映體積的倒數(shù)，所以與原點連線的斜率越小，體積越大，即d狀態(tài)的體積最大，故ABC錯誤，D正確。故選D。8．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學溫度T的關(guān)系如圖所示，O、A、D三點在同一直線上，則（）A．由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體對外放熱，內(nèi)能不變B．氣體在D狀態(tài)和在A狀態(tài)時的單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)相等C．C狀態(tài)時氣體的壓強小于D狀態(tài)時氣體的壓強D．在D狀態(tài)與A狀態(tài)時相等時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的沖量相等【答案】D【解析】A．由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，溫度不變，內(nèi)能不變SKIPIF1<0體積變大，氣體對外界做功SKIPIF1<0根據(jù)熱力學第一定律，可得SKIPIF1<0易知SKIPIF1<0氣體從外界吸收熱量。故A錯誤；B．依題意，O、A、D三點在同一直線上，說明氣體在D狀態(tài)和在A狀態(tài)時壓強相等，在D狀態(tài)體積較大，分子的密集程度小，溫度較高，分子的平均動能較大，所以單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)較少。故B錯誤；C．氣體從C狀態(tài)到D狀態(tài)為等容變化，根據(jù)查理定律，可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯誤；D．根據(jù)沖量的定義可知SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立，可得SKIPIF1<0根據(jù)上面選項分析可知，氣體在D狀態(tài)和在A狀態(tài)時壓強相等，所以相等時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的沖量相等。故D正確。故選D。9．（2022·全國·高三專題練習）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學溫度T變化圖像如圖所示，此過程中該系統(tǒng)（

）A．對外界做正功 B．壓強保持不變 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減少【答案】A【解析】A．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，體積增大，理想氣體對外界做正功，A正確；B．由題圖可知V=V0+kT根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0可看出T增大，p增大，B錯誤；D．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，溫度升高，內(nèi)能增大，D錯誤；C．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，由選項AD可知，理想氣體對外界做正功且內(nèi)能增大，則根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界吸收熱量，C錯誤。故選A。10．（2022·北京·日壇中學模擬預測）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0過程中氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．SKIPIF1<0過程中氣體的壓強減小，氣體分子的數(shù)密度也減小C．SKIPIF1<0過程中分子的平均動能減小D．SKIPIF1<0過程中氣體對外做的功大于SKIPIF1<0過程中外界對氣體做的功【答案】D【解析】A．SKIPIF1<0過程為等壓變化，體積增大，溫度升高，分子平均動能增大，則氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，故A錯誤；B．SKIPIF1<0過程為等容過程，溫度降低，則壓強減小，體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，故B錯誤；C．SKIPIF1<0過程為等溫過程，則分子平均動能不變，故C錯誤；D．A→B過程中氣體體積變化等于C→A過程中氣體體積變化，C→A過程中氣體平均壓強小于A→B過程中的平均壓強，根據(jù)W=pΔV可知，A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D正確。故選D。填空題11．（2022·全國·高三課時練習）若已知大氣壓強為p0，如圖所示各裝置均處于靜止狀態(tài)，圖中液體密度均為ρ，重力加速度為g，則各圖中被封閉氣體的壓強分別為p甲氣＝________；p乙氣＝________；p丙氣＝________；p丁氣＝________?！敬鸢浮?/p>

p0－ρgh

p0－ρgh

p0－SKIPIF1<0ρgh

p0＋ρgh1【解析】[1]在圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由平衡條件知p甲氣S＋ρghS＝p0S所以p甲氣＝p0－ρgh[2]在圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程F上＝F下有p乙氣S＋ρghS＝p0S所以p乙氣＝p0－ρgh[3]在圖丙中，以B液面為研究對象，有p丙氣S＋ρghSsin60°＝p0S所以p丙氣＝p0－SKIPIF1<0ρgh[4]在圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得p丁氣S＝（p0＋ρgh1）S所以p丁氣＝p0＋ρgh112．（2022·黑龍江·哈爾濱三中模擬預測）一定質(zhì)量理想氣體先后經(jīng)歷A→B、B→C、C→A三個階段，其SKIPIF1<0圖像如圖所示。已知狀態(tài)A的溫度為SKIPIF1<0，則狀態(tài)B的氣體溫度為___________°C，在C→A的過程中氣體內(nèi)能的變化趨勢為___________（填“一直增大”或“一直減小”或“先增大后減小”或“先減小后增大”），在A→B→C過程中氣體___________（填“吸收”或“放出”）的熱量為___________J，在C→A的過程中氣體對外界所做的功為___________J?！敬鸢浮?/p>

727

先增大后減小

放出

2000

1200【解析】[1]根據(jù)題意，由圖可知，從狀態(tài)SKIPIF1<0到狀態(tài)SKIPIF1<0，氣體做等容變化，則有SKIPIF1<0代入圖中數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0則狀態(tài)B的氣體溫度為SKIPIF1<0[2]由圖像可知，在C→A的過程中，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系式為SKIPIF1<0則SKIPIF1<0可知，SKIPIF1<0的乘積先增大后減小，由理想氣體狀態(tài)方程可知，理想氣體的溫度為先增大后減小，則氣體內(nèi)能的變化趨勢為先增大后減小。[3][4]由理想氣體狀態(tài)方程有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0則氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能等于狀態(tài)C的內(nèi)能，在A→B→C過程中，SKIPIF1<0圖像中圖線與橫軸圍成的面積等于氣體做的功，整個過程，外界對氣體做功為SKIPIF1<0由熱力學第一定律有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0即在A→B→C過程中氣體放出的熱量為SKIPIF1<0。[5]SKIPIF1<0圖像中圖線與橫軸圍成的面積等于氣體做的功，由圖可知，氣體體積增大，氣體對外界做功為SKIPIF1<013．（2022·河北·模擬預測）吃飯時先喝湯是很多人的飲食習慣之一，喝湯時發(fā)現(xiàn)漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，這是由于液體表面張力的緣故。液體的表面張力使液面具有_________（填“收縮”或“擴張”）的趨勢，這是因為液體跟空氣接觸的表面層里，分子間的距離要比液體內(nèi)部的大，分子間的相互作用表現(xiàn)為_________（填“引力”或“斥力”）?！敬鸢浮?/p>

收縮

引力【解析】[1]液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢。[2]這是因為液體跟空氣接觸的表面層里，分子間的距離要比液體內(nèi)部的大，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。14．（2022·河北衡水·二模）把一層蜂蠟薄薄地涂在玻璃片上，用燒熱的縫衣針針尖接觸玻璃片，觀察到蜂蠟熔化的區(qū)域如圖甲所示，_______（填“能”或“不能”）根據(jù)此現(xiàn)象說明玻璃是非晶體；將一滴水銀滴到玻璃片上，現(xiàn)象如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)水銀不能浸潤玻璃，原因是由于水銀和玻璃接觸的附著層內(nèi)水銀分子的間距_______（填“大于”“等于”或“小于”）水銀內(nèi)部分子間距?！敬鸢浮?/p>

不能

大于【解析】[1]根據(jù)此現(xiàn)象說明玻璃片的導熱性能是各向同性的，但玻璃的其他方面得性能各向情況不知，故不能確定玻璃就是非晶體；[2]將一滴水銀滴到玻璃片上，現(xiàn)象如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)水銀不能浸潤玻璃，原因是由于水銀和玻璃接觸的附著層內(nèi)水銀分子的間距大于水銀內(nèi)部分子間距。三、解答題15．（2022·山東·模擬預測）可視為質(zhì)點的魚在進食時經(jīng)常會吐泡泡，可通過泡泡的大小判斷出魚的位置。假設(shè)魚在水面下某深度處吐出一個泡泡，泡泡的體積SKIPIF1<0，此處水的熱力學溫度SKIPIF1<0，當泡泡緩慢上升至水面時，泡泡的體積SKIPIF1<0，已知水面的熱力學溫度SKIPIF1<0，大氣壓強恒為SKIPIF1<0，水的密度SKIPIF1<0，取重力加速度大小SKIPIF1<0，泡泡內(nèi)的氣體視為理想氣體。（1）簡要說明該泡泡在上升的過程中是向外界放熱還是從外界吸熱；（2）求魚到水面的距離SKIPIF1<0?！敬鸢浮浚?）從外界吸熱；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）根據(jù)熱力學第一定律有SKIPIF1<0由于泡泡內(nèi)的氣體溫度升高，故SKIPIF1<0泡泡內(nèi)的氣體對外做功，故SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故泡泡在上升的過程中，是從外界吸熱。（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有SKIPIF1<0又SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<016．（2022·全國·高三專題練習）如圖所示，某水銀氣壓計的玻璃管頂端高出水銀槽液面1m，因上部混入少量空氣，使其讀數(shù)不準。當氣溫為300K，標準氣壓計讀數(shù)為76cmHg時，該氣壓計讀數(shù)為70cmHg。（1）在相同氣溫下，若用該氣壓計測量氣壓，測得讀數(shù)為68cmHg，則實際氣壓應為多少？（2）若在氣溫為270K時，用該氣壓計測得讀數(shù)為70cmHg，則實際氣壓為多少？【答案】（1）73.6cmHg；（2）75.4cmHg【解析】（1）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，實際氣壓為p，取封閉在玻璃管中的氣體為研究對象，初態(tài)：p1=(76-70）cmHg=6cmHgV1=(100-70）cm·S=30cm·S末態(tài)：p2=p-68cmHgV2=(100-68）cm·S=32cm·S氣體溫度不變，由玻意耳定律有p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)解得p≈73.6cmHg（2）設(shè)實際氣壓為p′，取封閉在玻璃管中的氣體為研究對象，初態(tài)：p1=6cmHg，V1=30cm·S，T1=300K；末態(tài)：p2′=p′-70cmHg，V2′=(100-70）cm·S=30cm·ST2′=270K由理想氣體的狀態(tài)方程有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得p′=75.4cmHg17．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）一定質(zhì)量的理想氣體，在初始狀態(tài)A時，體積為V0，壓強為SKIPIF1<0，溫度為SKIPIF1<0。該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化，最終返回到原來狀態(tài)A，其變化過程的SKIPIF1<0圖，如圖所示。其中CA延長線過坐標原點，B、A點在同一豎直線上。求：（1）畫出圖甲中理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化得SKIPIF1<0圖；（2）該理想氣體從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程中，氣體向外界放出的熱量。【答案】（1）；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）根據(jù)題意，由圖甲可知，B、A點在同一豎直線上，