2025屆新高考物理熱點精準復習：氣體、固體和液體

2025屆新高考物理熱點精準復習

氣體、固體和液體2.[2022廣東,15(2)]玻璃瓶可作為測量水深的簡易裝置。如圖所示,潛水員在水面上將80mL水裝入容積為380mL的玻璃瓶中,擰緊瓶蓋后帶入水底,倒置瓶身,打開瓶蓋,讓水進入瓶中,穩(wěn)定后測得瓶內水的體積為230mL。將瓶內氣體視為理想氣體,全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強p0取1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的壓強p和水的深度h。從水面到水底過程,瓶中氣體做等溫變化,在水面,瓶中氣體體積V1=380mL-80mL=300mL壓強p1=p0=1.0×105Pa在水底,瓶中氣體體積V2=380mL-230mL=150mL根據(jù)玻意耳定律得:p1V1=pV2代入數(shù)據(jù)得:p=2.0×105Pa而p=p0+ρgh代入數(shù)據(jù)得:h=10m3.[2022湖南,15(2)]如圖,小贊同學設計了一個液體拉力測量儀。一個容積V0=9.9L的導熱汽缸下接一圓管,用質量m1=90g、橫截面積S=10cm2的活塞封閉一定質量的理想氣體,活塞與圓管壁間摩擦不計?；钊露擞幂p質細繩懸掛一質量m2=10g的U形金屬絲,活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中,緩慢升起汽缸,使金屬絲從液體中拉出,活塞在圓管中的最低位置為B。已知A、B間距離h=10cm,外界大氣壓強p0=1.01×105Pa,重力加速度取10m/s2,環(huán)境溫度保持不變。求：(ⅰ)活塞處于A位置時,汽缸中的氣體壓強p1;(ⅱ)活塞處于B位置時,液體對金屬絲拉力F的大小。(ⅰ)對活塞受力分析,當活塞處于A位置時p1S+(m1+m2)g=p0S

代入數(shù)據(jù)解得p1=1×105Pa(ⅱ)當活塞處于B位置時,由于汽缸是導熱的,對汽缸中的氣體,利用玻意耳定律,p1V1=p2V2其中V1=V0=9.9L,V2=V1+hS,p1=1×105Pa代入數(shù)據(jù)解得p2=9.9×104Pa對活塞受力分析p2S+(m1+m2)g+F=p0S代入數(shù)據(jù)解得F=1N5.[2022全國乙,33(2)]如圖,一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成,汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體,兩活塞用一輕質彈簧連接,汽缸連接處有小卡銷,活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊?、Ⅱ的質量分別為2m、m,面積分別為2S、S,彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),此時彈簧的伸長量為0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等,兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強為p0,忽略活塞與缸壁間的摩擦,汽缸無漏氣,不計彈簧的體積,重力加速度為g。

(ⅰ)求彈簧的勁度系數(shù);

活塞Ⅰ活塞Ⅱ5.[2022全國乙,33(2)]如圖,一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成,汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體,兩活塞用一輕質彈簧連接,汽缸連接處有小卡銷,活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊瘛ⅱ虻馁|量分別為2m、m,面積分別為2S、S,彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),此時彈簧的伸長量為0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等,兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強為p0,忽略活塞與缸壁間的摩擦,汽缸無漏氣,不計彈簧的體積,重力加速度為g。(ⅱ)緩慢加熱兩活塞間的氣體,求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時,活塞間氣體的壓強和溫度。

6.[2021全國乙,33(2)]如圖,一玻璃裝置放在水平桌面上,豎直玻璃管A、B、C粗細均勻,A、B兩管的上端封閉,C管上端開口,三管的下端在同一水平面內且相互連通。A、B兩管的長度分別為l1=13.5cm,l2=32cm。將水銀從C管緩慢注入,直至B、C兩管內水銀柱的高度差h=5cm。已知外界大氣壓為p0=75cmHg。求A、B兩管內水銀柱的高度差。設注入水銀后A管內的水銀柱高度為h1,橫截面積為S1,B管內的水銀柱高度為h2,橫截面積為S2。分別對A、B管內的氣體應用玻意耳定律對A管內氣體:p0l1S1=[p0+ρ水銀g(h2+h-h1)](l1-h1)S1①對B管內氣體:p0l2S2=(p0+ρ水銀gh)(l2-h2)S2②②式代入數(shù)據(jù)解得:h2=2cm①式代入數(shù)據(jù)解得:h1=1cm故Δh=h2-h1=1cm3.(2021山東聊城二模)(多選)如圖為伽利略設計的一種測溫裝置結構示意圖,玻璃泡A內封有一定質量的氣體,與A相連的B管豎直插在水銀槽中,管內外水銀面的高度差x即可反映玻璃泡內氣體的溫度,即環(huán)境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出。設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計,在1標準大氣壓(相當于76cmHg的壓強)下,當溫度t1=27℃時,管內外水銀面的高度差x1=16cm。下列說法正確的是（AC

）A.若外界大氣壓不變,細管中水銀柱上升,可知溫度降低B.若外界大氣壓不變,細管中水銀柱上升,可知溫度升高C.在1標準大氣壓下,t=0℃時管內外水銀面的高度差x0=21.4cmD.若環(huán)境真實壓強比標準大氣壓小,管內外水銀面的高度差仍為16cm時,實際溫度大于27℃

6.兩端封閉的U形管中有一些水銀將空氣隔為兩部分,環(huán)境溫度為10℃。U形管豎直放置,左、右兩氣柱的長度分別為L1和L2,如圖所示。現(xiàn)將環(huán)境溫度逐漸升高,則A.L1變長,L2變短B.L2變長,L1變短C.L1和L2不變化D.條件不足,無法判定L1、L2變化

5.如圖所示,一個橫截面積為S的圓桶形容器豎直放置,金屬圓板的上表面是水平的,下表面是傾斜的,下表面與水平面的夾角為θ,圓板的質量為m,不計圓板與容器內壁的摩擦。若大氣壓強為p0,重力加速度為g,則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強p等于_____.

3.(2022武漢二中期中)某種液體分別滴在甲、乙兩種材料表面時狀況如圖,若在

在軌運行的空間站中有用乙材料制成的密閉容器,內置一定量的此種液體,則容

器內液體(圖中陰影區(qū)域)的分布情況可能是(

B

)

容器與液體所受重力均提供容器與液體做勻速圓周運動的向心力。液體僅受表面張力的作用,使其自由表面收縮到最小狀態(tài),液體的自由表面呈球形。由圖可知液體對于乙材料是不浸潤的,則容器內液體的分布情況可能是B圖中的情況。故選項B正確。5.(2021江蘇徐州期末)護膚乳液在一定條件下能形成層狀液晶,則

(

B

)A.所有物質都能形成層狀液晶B.層狀液晶的光學性質具有各向異性C.層狀液晶是液體與晶體的混合物D.層狀液晶不會隨溫度升高而發(fā)生變化并不是所有物質都能形成層狀液晶,只有少數(shù)物質在特定條件下才能成為液晶,選項A錯誤層狀液晶的光學性質具有各向異性,選項B正確;層狀液晶并不是液體和晶體的混合物,而是一種特殊的物質,液晶既具有液體的流動性,又

在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質,選項C錯誤;層狀液晶是不穩(wěn)定的,外界的微小變化,例如溫度、電場等,都會引起液晶分子排列變化,選項D錯誤。6.(2022安徽六安一中期中)如圖所示,蹦蹦球是一種兒童健身玩具,某同學在27

℃的室內對蹦蹦球充氣,已知充氣前球的總體積為2L,壓強為1atm,充氣筒每次

充入0.2L的氣體,忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化,要使蹦蹦

球內氣體壓強增大至3atm,需要充氣的次數(shù)為

(

D

)A.5次

B.10次

C.15次

D.20次設需要充氣的次數(shù)為n,則根據(jù)玻意耳定律有1atm×(2L+n·0.2L)=3atm×2L,解得n=20,故選項D正確。7.(2021重慶西南大學附中期中)一上端開口、下端封閉的細長玻璃管用水銀柱

封閉一段理想氣體,初始時玻璃管豎直放置,各段長度如圖所示,現(xiàn)將玻璃管在

豎直平面內沿順時針方向緩慢轉θ=37°,水銀未流出管口,已知大氣壓強為p=75

cmHg,環(huán)境溫度不變,則此時封閉氣體的長度為

(

A

)

A