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专题48 固体 液体 气体实验定律（测）【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。）1下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 【答案】BCD【名师点睛】解答该题要熟练的掌握晶体和非晶体的特性，对于晶体有一下特点：晶体有整齐规则的几何外形；晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；晶体有各向异性的特点非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各项同性”它没有固定的熔点2下列说法中正确的是（填正确答案标号（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小E将大颗粒的盐磨成细盐，就变成非晶体【答案】ABC【名师点睛】该题考查了热学部分的几个基础知识点；关键是掌握布朗运动的现象和实质；其次要会分析分子力随距离的变化，以及分子力做功与分子势能变化关系，这些是重点考察内容。3如图质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热气缸内。活塞可在气缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对一理想气体十分缓慢地加热。设气缸处在大气中，大气压强恒定。经过一段较长时间后，下列说法正确的是_（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A气缸中气体的压强比加热前要大B气缸中气体的压强保持不变C气缸中气体的体积比加热前要大D气缸中气体的内能可能和加热前一样大E活塞在单位时间内受气缸中分子撞击的次数比加热前要少【答案】BCE【解析】气缸内封闭气体的压强，则知加热时封闭气体的压强保持不变故A错误，B正确；封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律知，温度上升时，气体的体积增大，故C正确；一定质量的理想气体内能只跟温度有关，温度升高，气体的内能增加故D错误；温度升高，分子的平均动能增大，体积增大，单位时间气体分子数减少，由于气体的压强不变，根据压强的微观含义知活塞在单位时间内受气缸中分子撞击的次数比加热前减少，故E正确【名师点睛】气体加热时，封闭气体发生等压变化，可根据盖吕萨克定律列式知温度上升，气体发生等压变化，可根据热力学第一定律求内能的变化量由压强的决定因素：分子平均动能和单位体积内的分子数分析单位时间内分子撞击气缸的次数。4下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B在一定温度下，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少D一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的E由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势【答案】BCD【名师点睛】气体分子间距较大，无法根据阿伏加德常数求解分子的体积；布朗运动取决于温度和固体颗粒的大小；相同温度下，水的饱和汽的压强是一定的；液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，分子间的引力大于斥力，合力为引力；从而呈收缩趋势。5下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离B温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同C在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁也有压强D晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化E气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故【答案】ACD【解析】液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力，A正确；温度相同的所有物体，其分子平均动能都相同，但由于分子质量不同，故平均速率不相同；故B错误；压强是由于分子的无规则运动撞击器壁产生的；故在失重状态下容器内的气体对器壁也有压强；故C正确；晶体和非晶体在于内部分子排列，在一定的条件下，改变分子内部结构，晶体和非晶体可以相互转化；故D正确；气体失去容器的约束就会散开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动且分子间相互作用力非常小，从而相对各分子是自由的，从而不受相互间的约束；不是因为斥力的原因；故E错误。【名师点睛】本题考查晶体和非晶体的性质、温度是分子平均动能的标志、压强是由于分子频敏撞击器壁而产生的等；要注意准确掌握相关规律，并能应用相关物理规律分析相关现象。6下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B一定量100的水变成100的水蒸汽，其分子之间的势能增加C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D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E一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和【答案】BCE【解析】气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开，A错误；一定量的水变成的水蒸汽，因温度不变，平均动能不变，而内能增加，所以其分子之间的势能增加，B正确；根据理想气体状态方程知如果压强不变，体积增大，温度升高，那么它一定从外界吸热，C正确；若气体的体积增大，分子密度减小，压强可能减小，D错误；内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，E正确。【名师点睛】本题考查的知识点较多，有分子动理论，温度是平均动能的标志，理想气体状态方程和压强的微观意义。7下列说法中正确是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B橡胶无固定熔点，是非晶体C饱和汽压与分子密度有关，与温度无关D热机的效率总小于1E对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大【答案】BDE【名师点睛】本题考查分子运动论、内能及晶体的性质、热力学第二定律、温度的微观意义等，要注意明确内能包括分子动能和分子势能；而温度是分子平均动能的标志。8如图所示，密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，则 （填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A氢分子的平均动能增大B氢分子的势能增大 C容器内氢气的内能增大 D容器内氢气的内能可能不变E容器内氢气的压强增大 【答案】ACE【名师点睛】该题考查物体的内能与理想气体的状态方程，要明确气体的内能仅仅与气体的温度有关基础题目温度是分子的平均动能的标志，气体的内能仅仅与分子动能有关，根据理想气体的状态方程方向气体的状态参量的变化9以下说法正确的有（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化C第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D已知阿伏伽德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量E雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力【答案】BDE【解析】A布朗运动是由于液体分子做无规则运动时对固体小颗粒撞击作用不平衡引起的，故布朗运动证明了液体分子在不停息的做无规则运动，A错误；B根据液晶的特点：液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化，B正确；C第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律，第一类永动机不能制成是因为违反了热力学第一定律，故C错误；D一个分子质量，即已知阿伏伽德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量，D正确;E雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力,导致水被吸引,故E正确；故选BDE【名师点睛】有关微观粒子的计算问题：一个分子的质量,此公式对于气体、液体、固体均适用；一个分子的体积，此公式的前提是分子之间没有空隙,故只适用于液体和固体,不适用于气体10下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A温度相等的物体内部分子的平均动能相等B体积相等的物体内部分子的势能相等C质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D内能较大的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大E温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等【答案】ACE【名师点睛】对于气体一般不考虑分子势能，只考虑分子动能温度的微观意义反映分子热运动的激烈程度，温度是物体的分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大11下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果【答案】BCE【解析】布朗运动是指水中的花粉在液体分子无规则运动的撞击下发生无规则运动，它间接反应了液体分子的无规则运动，A错误；在液体表面张力的作用下，水滴呈球形，B正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，D错误；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低，E正确；【名师点睛】布朗运动反映了液体分子的无规则运动，不能反映花粉分子的热运动；液体表面存在表面张力，能使空气的小雨滴呈球形；液晶具有各向异性的特点；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压低的缘故；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较。12关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A温度升高，气体分子的平均速率增大B温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同C温度相同时，各种气体分子的平均动能相同D温度相同时，各种气体的内能相同【答案】AC【名师点睛】本题主要考查了分子动理论、温度、分子平均速率、内能等概念的综合运用。属于容易题。要求学生掌握温度的微观含义的理解：温度是物体分子热运动的平均动能大小的标志。温度相同，平均动能相同，但平均速率可能不同，内能也可能不同。 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm，其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=50cm现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长=375cm时为止，这时系统处于静止状态。已知大气压强p0=75cmHg，整个过程中温度保持不变，求槽内的水银进入管内的长度。【答案】 199cm 【解析】对A部分气体，由玻意耳定律有 ,由题意pA=60cmHg ，带入数据解得对B部分气体而 =95cmHg pB=p0=75cmHg代数解得 276cm 则。【名师点睛】此题是对气体的状态方程玻意耳定律的考查；解题时要找出要研究对象的两个状态，找过各个状态的状态参量：压强和体积；注意压强的求解要以活塞为研究对象列出平衡方程来求解。14（10分）如图甲所示，一上端开口、下端封闭的粗细均匀长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长的空气柱，中间有一段长为的水银柱，上部空气柱的长度。已知大气压强为。现将玻璃管顺时针旋转至水平放置，如图乙所示，则：水银柱右端离玻璃管开口有多远？将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往左推，使玻璃管左端部空气柱长度变为。假设活塞推动过程中没有漏气，求活塞移动的距离。【答案】；下部分气体：初状态：，末状态：，根据波马定律可以得到：，解得：对上面的气体：，末状态：，根据波马定律可以得到：，解得：活塞移动的距离为：。【名师点睛】本题关键是对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式，难点在于确定两端气体的压强间以及其与大气压强的关系。15（15分）如图，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭水平放置时，长L0=50cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h=30cm将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有h=15cm的水银柱进入玻璃管设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0=75cmHg求：试判断是否有水银溢出插入水银槽后管内气体的压强p；管口距水银槽液面的距离H【答案】有水银溢出 p=625cmHg；H=275cm【名师点睛】此题是玻意耳定律的应用问题；解题时要注意该题中会有一部分水银流出，这是该题的关键所在，很多的同学在解题的过程中，往往考虑不到这一点而出现错误。16（15分）如图所示，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞已知大活塞的质量为m1250 kg，横截面积为S1800 cm2，小活塞的质量为m2150 kg，横截面积为S2400 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l400 cm，气缸外大气的压强为p100105pa，温度为T303 K初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1495 K现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2求：在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强【答案】330K；101105pa【名师点睛】本题考查了求气体的温度与压强，分析清楚气体状态变化过程、搞清楚各个状态下气体的状态参量，然后应用盖吕萨克定律与查理定律即可正确解题。
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