2025年高考物理復(fù)習(xí)四十二：固體、液體和氣體（含解析）

PAGE四十二固體、液體和氣體(40分鐘80分)【基礎(chǔ)鞏固練】1.(6分)關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法,下列說(shuō)法不正確的是 ()A.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不斷升高,其壓強(qiáng)一定不斷增大B.氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于作用在器壁單位面積上的平均作用力C.大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)性作用形成氣體的壓強(qiáng)D.氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度有關(guān)2.(6分)(2023·金華模擬)噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛銷(xiāo)售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜,形成類(lèi)似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面,故無(wú)法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時(shí)候,雨水會(huì)自然流走,保持視野清晰,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結(jié)果,與重力無(wú)關(guān)B.照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤(rùn)現(xiàn)象C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D.照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集3.(6分)開(kāi)口向上,導(dǎo)熱性能良好的汽缸,用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,如圖所示。汽缸與活塞間的摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)緩緩向活塞上倒上細(xì)沙,則下列密封氣體的圖像中可能正確的是 ()4.(6分)0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系圖像(p-t圖像)如圖所示。p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下氣體的摩爾體積為22.4L?mol-1。下列說(shuō)法正確的是 ()A.狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為5.6LB.狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為7.72LC.狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為1.2LD.狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為8.4L5.(6分)(生產(chǎn)生活情境)(多選)(2023·拉薩模擬)2022年3月23日,“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講,“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富相互配合,生動(dòng)演示了微重力環(huán)境下太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)、“液橋”演示實(shí)驗(yàn)(如圖所示)、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)等,并深入淺出地講解了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的科學(xué)原理,下列說(shuō)法正確的是 ()A.只有在太空中才能進(jìn)行“液橋”實(shí)驗(yàn)B.圖中水把兩塊液橋板連在一起靠的是液體的表面張力C.塑料制成的液橋板是非晶體D.冰是晶體6.(10分)汽缸的橫截面積為S,質(zhì)量為m的梯形活塞上表面是水平的,下表面與右側(cè)豎直方向的夾角為α,如圖所示。當(dāng)活塞上放質(zhì)量為M的重物時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)外部大氣壓強(qiáng)為p0,若活塞與缸壁之間無(wú)摩擦,重力加速度為g,求汽缸中氣體的壓強(qiáng)?！揪C合應(yīng)用練】7.(6分)(2023·江蘇選擇考)如圖所示,密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過(guò)程中 ()A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動(dòng)能增大C.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D.單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小8.(6分)(2023·沈陽(yáng)模擬)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,則選項(xiàng)中與這一變化過(guò)程相符合的是 ()9.(6分)(多選)(2024·開(kāi)封模擬)土法爆米花已成為一代人童年的美好回憶。如圖所示為一個(gè)土法爆米花鐵質(zhì)容器,把玉米倒入容器后將蓋蓋緊,然后一邊加熱一邊轉(zhuǎn)動(dòng)容器,同時(shí)觀察容器上壓強(qiáng)計(jì)的示數(shù)變化,當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),便可打開(kāi)容器,就在打開(kāi)容器的瞬間,爆米花便爆成了。已知容器的體積為V0,外界大氣壓強(qiáng)為p0,環(huán)境的溫度為T(mén)0,容器內(nèi)的氣體可視為理想氣體,玉米需要容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到5p0時(shí)打開(kāi)容器才可爆成花,容器內(nèi)玉米的體積忽略不計(jì),下列說(shuō)法正確的是()A.在整個(gè)加熱過(guò)程中,容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)與攝氏溫度成正比B.在加熱過(guò)程中,溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上氣體分子與器壁的碰撞對(duì)器壁的作用力增大C.當(dāng)打開(kāi)容器時(shí),氣體迅速膨脹,玉米粒內(nèi)、外壓強(qiáng)差變大,瞬間爆米花生成D.要使玉米正常爆成花,打開(kāi)容器時(shí),容器內(nèi)氣體的溫度需達(dá)到5T010.(6分)(2024·寧德模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,溫度由5℃升高到10℃,體積的增量為ΔV1;溫度由283K升高到288K,體積的增量為ΔV2,則 ()A.ΔV1=ΔV2 B.ΔV1>ΔV2C.ΔV1<ΔV2 D.無(wú)法確定11.(6分)(多選)(2023·全國(guó)乙卷改編)對(duì)于一定量的理想氣體,經(jīng)過(guò)下列過(guò)程,其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是 ()A.等溫增壓后再等溫膨脹B.等壓膨脹后再等溫壓縮C.等容減壓后再等壓膨脹D.等容增壓后再等壓壓縮【情境創(chuàng)新練】12.(10分)某登山運(yùn)動(dòng)員在攀登一座超過(guò)8000m的山峰的過(guò)程中,在接近山頂時(shí),他裸露在手腕上的防水手表的表盤(pán)玻璃突然爆裂了,而手表沒(méi)有受到任何撞擊。該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為:27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa(常溫下的海平面的大氣壓強(qiáng)值),當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6.0×104Pa時(shí)表盤(pán)玻璃將爆裂。當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是-18℃,未爆裂前手表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì),請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂及當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)值是多少?(已知T=t+273K)解析版1.(6分)關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法,下列說(shuō)法不正確的是 ()A.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不斷升高,其壓強(qiáng)一定不斷增大B.氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于作用在器壁單位面積上的平均作用力C.大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)性作用形成氣體的壓強(qiáng)D.氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度有關(guān)【解析】選A。一定質(zhì)量的理想氣體溫度不斷升高,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,其壓強(qiáng)不一定增大,可能不變,A說(shuō)法錯(cuò)誤;氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于作用在器壁單位面積上的平均作用力,B說(shuō)法正確;大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)性作用形成氣體的壓強(qiáng),C說(shuō)法正確;氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度有關(guān),D說(shuō)法正確。2.(6分)(2023·金華模擬)噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛銷(xiāo)售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜,形成類(lèi)似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面,故無(wú)法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時(shí)候,雨水會(huì)自然流走,保持視野清晰,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結(jié)果,與重力無(wú)關(guān)B.照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤(rùn)現(xiàn)象C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D.照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集【解析】選C。液體表面張力作用使得水滴呈球形,但是由于有重力作用使得水滴呈橢球形,A錯(cuò)誤;照片中的玻璃和水滴不浸潤(rùn),B錯(cuò)誤;水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大,C正確;照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部稀疏,D錯(cuò)誤。3.(6分)開(kāi)口向上,導(dǎo)熱性能良好的汽缸,用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,如圖所示。汽缸與活塞間的摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)緩緩向活塞上倒上細(xì)沙,則下列密封氣體的圖像中可能正確的是 ()【解析】選D。汽缸導(dǎo)熱性能良好,由于熱交換,汽缸內(nèi)的氣體溫度不變,緩緩向活塞上倒上細(xì)沙,氣體體積減小,壓強(qiáng)增大,由玻意耳定律得知,溫度不變時(shí)氣體體積與壓強(qiáng)成反比,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。4.(6分)0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系圖像(p-t圖像)如圖所示。p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下氣體的摩爾體積為22.4L?mol-1。下列說(shuō)法正確的是 ()A.狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為5.6LB.狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為7.72LC.狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為1.2LD.狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為8.4L【解析】選D。此氣體在0℃時(shí),壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以此時(shí)它的體積應(yīng)為22.4×0.3L=6.72L。由題中圖線可知,從壓強(qiáng)為p0到A狀態(tài),氣體做等容變化,A狀態(tài)時(shí)氣體的體積為6.72L,溫度為(127+273)K=400K。從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓變化,B狀態(tài)的溫度為(227+273)K=500K。根據(jù)蓋-呂薩克定律VATA=VBTB得V5.(6分)(生產(chǎn)生活情境)(多選)(2023·拉薩模擬)2022年3月23日,“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講,“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富相互配合,生動(dòng)演示了微重力環(huán)境下太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)、“液橋”演示實(shí)驗(yàn)(如圖所示)、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)等,并深入淺出地講解了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的科學(xué)原理,下列說(shuō)法正確的是 ()A.只有在太空中才能進(jìn)行“液橋”實(shí)驗(yàn)B.圖中水把兩塊液橋板連在一起靠的是液體的表面張力C.塑料制成的液橋板是非晶體D.冰是晶體【解析】選B、C、D?！耙簶颉睂?shí)驗(yàn)主要靠的是液體的表面張力作用,在地面也可以進(jìn)行,只不過(guò)在地面時(shí)由于重力的影響,“液橋”不太明顯,A錯(cuò)誤,B正確;塑料沒(méi)有固定的熔點(diǎn),屬于非晶體,C正確;冰有固定的熔點(diǎn),在冰的晶體結(jié)構(gòu)中,水分子以一定的方向排列在晶體點(diǎn)陣內(nèi),因此冰是晶體,D正確。6.(10分)汽缸的橫截面積為S,質(zhì)量為m的梯形活塞上表面是水平的,下表面與右側(cè)豎直方向的夾角為α,如圖所示。當(dāng)活塞上放質(zhì)量為M的重物時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)外部大氣壓強(qiáng)為p0,若活塞與缸壁之間無(wú)摩擦,重力加速度為g,求汽缸中氣體的壓強(qiáng)?！窘馕觥繉?duì)活塞進(jìn)行受力分析,如圖所示,由平衡條件得p氣S'=(m又因?yàn)镾'=Ssin所以p氣=(m+M)g+答案:p0+(【綜合應(yīng)用練】7.(6分)(2023·江蘇選擇考)如圖所示,密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過(guò)程中 ()A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動(dòng)能增大C.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D.單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小【解析】選B。根據(jù)pVT=C,可得p=CVT,則從A到B為等容線,即從A到B氣體體積不變,則氣體分子的數(shù)密度不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從A到B氣體的溫度升高,則氣體分子的平均動(dòng)能變大,則選項(xiàng)B正確;從A到B氣體的壓強(qiáng)變大,氣體分子的平均速率變大,則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;氣體分子的數(shù)密度不變,從A到8.(6分)(2023·沈陽(yáng)模擬)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,則選項(xiàng)中與這一變化過(guò)程相符合的是 ()【解析】選B。由題圖知,a→b過(guò)程為等壓過(guò)程,由VT=C可知,氣體溫度升高,體積增大;b→c過(guò)程為等容過(guò)程,由pT=9.(6分)(多選)(2024·開(kāi)封模擬)土法爆米花已成為一代人童年的美好回憶。如圖所示為一個(gè)土法爆米花鐵質(zhì)容器,把玉米倒入容器后將蓋蓋緊,然后一邊加熱一邊轉(zhuǎn)動(dòng)容器,同時(shí)觀察容器上壓強(qiáng)計(jì)的示數(shù)變化,當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),便可打開(kāi)容器,就在打開(kāi)容器的瞬間,爆米花便爆成了。已知容器的體積為V0,外界大氣壓強(qiáng)為p0,環(huán)境的溫度為T(mén)0,容器內(nèi)的氣體可視為理想氣體,玉米需要容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到5p0時(shí)打開(kāi)容器才可爆成花,容器內(nèi)玉米的體積忽略不計(jì),下列說(shuō)法正確的是()A.在整個(gè)加熱過(guò)程中,容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)與攝氏溫度成正比B.在加熱過(guò)程中,溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上氣體分子與器壁的碰撞對(duì)器壁的作用力增大C.當(dāng)打開(kāi)容器時(shí),氣體迅速膨脹,玉米粒內(nèi)、外壓強(qiáng)差變大,瞬間爆米花生成D.要使玉米正常爆成花,打開(kāi)容器時(shí),容器內(nèi)氣體的溫度需達(dá)到5T0【解析】選B、C、D。以容器內(nèi)的氣體為研究對(duì)象,在整個(gè)加熱過(guò)程中,氣體的體積不變,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比,故A錯(cuò)誤;玉米在容器中加熱,隨著溫度不斷上升,氣體平均分子動(dòng)能增大,單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上氣體分子與器壁的碰撞對(duì)器壁的作用力增大,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,故B正確;當(dāng)打開(kāi)容器,容器內(nèi)氣體迅速膨脹,壓強(qiáng)降低,玉米粒內(nèi)、外壓強(qiáng)差變大,瞬間爆米花生成,故C正確;根據(jù)查理定律有p0T0=p1T1,由題可知,當(dāng)氣壓p1=5p0時(shí)才可以正常爆成花,解得10.(6分)(2024·寧德模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,溫度由5℃升高到10℃,體積的增量為ΔV1;溫度由283K升高到288K,體積的增量為ΔV2,則 ()A.ΔV1=ΔV2 B.ΔV1>ΔV2C.ΔV1<ΔV2 D.無(wú)法確定【解析】選A。在壓強(qiáng)不變的情況下,由蓋-呂薩克定律VT=C,得ΔV=ΔTTV,所以ΔV1=5278V1,ΔV2=5283V2。因?yàn)閂1、V2分別是氣體在5℃和283K時(shí)的體積,而V1278=V11.(6分)(多選)(2023·全國(guó)乙卷改編)對(duì)于一定量的理想氣體,經(jīng)過(guò)下列過(guò)程,其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是 ()A.等溫增壓后再等溫膨脹B.等壓膨脹后再等溫壓縮C.等容減壓后再等壓膨脹D.等容增壓后再等壓壓縮【解析】選A、C、D。對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,內(nèi)能由溫度決定,等溫增壓和等溫膨脹過(guò)程溫度均保持不變,故內(nèi)能不變,A正確;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C【情境創(chuàng)新練】12.(10分)某登山運(yùn)動(dòng)員在攀登一座超過(guò)8000m的山峰的過(guò)程中,在接近山頂時(shí),他裸露在手腕上的防水手表的表盤(pán)玻璃突然爆裂了,而手表沒(méi)有受到任何撞擊。該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為:27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa(常溫下的海平面的大氣壓強(qiáng)值),當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6.0×104Pa時(shí)表盤(pán)玻璃將爆裂。當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是-18℃,未爆裂前手表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì),請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂及當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)值是多