2019-2020年高考物理总复习 2固体、液体与气体考题演练（含解析）（选修3-3）.doc

2019-2020年高考物理总复习 2固体、液体与气体考题演练（含解析）（选修3-3）1.(xx福建高考)如图,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A.曲线B.曲线C.曲线D.曲线【解析】选D。据分子运动特点和速率分布可知A、B、C错误,D正确。2.如图所示,在一个带活塞的容器底部有一定量的水,现保持温度不变,上提活塞,平衡后底部仍有部分水,则()A.液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B.液面上方水蒸气的质量增加,密度减小C.液面上方水蒸气的密度减小,压强减小D.液面上方水蒸气的密度和压强都不变【解析】选D。活塞上提前,容器中水面上方水蒸气为饱和汽,水蒸气密度一定,其饱和汽压一定。当活塞上提时,容器中水面会有水分子飞出,使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡,达到饱和状态。在温度保持不变的条件下,水蒸气密度不变,饱和汽压也保持不变。故A、B、C错,D对。3.(多选)(xx新课标全国卷)下列说法正确的是()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.空中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【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：(1)布朗运动不能反映花粉分子的热运动。(2)水的沸点与气压有关,与温度无关。(3)湿泡外纱布中水蒸发吸热可使湿泡的温度降低。【解析】选B、C、E。悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动,A错误;空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,B正确;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,C正确;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,D错误;干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量,使湿泡的温度降低,E正确。4.(多选)(xx大纲版全国卷)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是()A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小【解题指南】解答本题应从以下两点进行分析：(1)了解题中所给的“一定量的稀薄气体”这一条件的用意。(2)影响气体压强的因素有两方面,一是气体的体积;二是气体的温度。从微观上说就是分子的平均距离和分子运动的剧烈程度。【解析】选B、D。一定量的稀薄气体,可以认为是理想气体。气体的压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的,不一定是分子的热运动变得剧烈所致,A错误;在气体的体积增大时,气体分子的热运动一定变得剧烈,压强才会保持不变,B正确;气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的,这样气体分子的平均距离会变小,也可能是由于分子的热运动变得剧烈所致,而气体的体积不变,这时气体分子的平均距离不会变小,C错误;如果气体分子的热运动变得缓慢时,气体的体积减小一些,即气体分子的平均距离减小一些,气体的压强也可能减小,D正确。5.(多选)(xx江苏高考)下列对理想气体的理解,正确的有()A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律【解析】选A、D。实际的气体在一定的条件下都是理想气体的近似,所以A项正确;B项忽视了温度的条件,所以排除;一定质量的某种理想气体的内能与温度有关,与体积无关,C项错误;气体实验定律的适用条件就是一定质量的理想气体,D项正确。6.(xx上海高考)在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为10mL处,然后将注射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1mL测一次压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大。(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图_。(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中()A.注射器中有异物B.连接软管中存在气体C.注射器内气体温度升高D.注射器内气体温度降低【解析】根据=C可得V=CT,说明只有在温度不变时,气体的体积V与压强的倒数才成正比。在体积增大,压强减小的过程中,温度要升高,所以V-图像斜率要变大。故该同学的实验结果可能为图甲。图线弯曲的可能原因是在实验过程中,注射器内气体温度升高。答案：(1)甲(2)C7.(xx武威模拟)(1)一定质量的理想气体V-t图像如图所示,在气体由状态A变化到状态B的过程中,气体的压强()A.一定不变B.一定减小C.一定增加D.不能判定怎样变化(2)如图所示,竖直放置的汽缸,活塞横截面积为S=0.01m2,可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,汽缸内封闭了一段高为80 cm的气柱(U形管内的气体体积不计)。此时缸内气体温度为7,U形管内水银面高度差h1=5cm。已知大气压强p0=1.0105Pa,水银的密度=13.6103kg/m3,重力加速度g取10m/s2。求活塞的质量m。若对汽缸缓慢加热的同时,在活塞上缓慢添加沙粒,可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37时,求U形管内水银面的高度差为多少?【解析】(1)选D。若BA的延长线交于t轴上-273.15,则是等压变化,气体压强一定不变;若与t轴交点位于-273.15的右方,则气体的压强一定减小;若与t轴交点位于-273.15的左方,则气体的压强一定增大。(2)对活塞,有：p0S+mg=p1S由题意,可知：p1=p0+gh1,解得：m=h1S代入数值得m=6.8kg活塞位置不变,汽缸内气体做等容变化由=,T1=280K,T2=310Kp2=p0+gh2,解得h2=13.4cm答案：(1)D(2)6.8kg13.4cm8.(1)(多选)下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与摄氏温度并不成正比B.液体的表面张力是由于液体表面层分子间相互吸引所致C.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强不变D.温度不可以改变某些液晶的光学性质E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开。这是由于水膜具有表面张力(2)如图所示,一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面,汽缸由粗、细不同的两部分构成,粗筒的横截面积是细筒横截面积S(cm2)的2倍,且细筒足够长。粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内,活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用,此时活塞相对于汽缸底部的高度h=12cm,大气压强p0=75cmHg。现把体积为17S(cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方,在整个过程中气体温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求活塞静止时下降的距离x。【解析】(1)选A、B。在A中情况下压强应与热力学温度成正比,A正确;表面层内的分子分布比较稀疏,分子间距较大,表现为引力,形成表面张力,B正确;C中情况下饱和汽压强应增大,C错误;温度不同时液晶的流动性不同,光学性质也不同,D错误;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压强和分子引力共同作用的结果,E错误。(2)以汽缸内封闭气体为研究对象初态压强p1=p0=75cmHg初态体积V1=2hS末态体积V2=2(h-x)S末态压强p2=p0+x+由玻意耳定律可知p1V1=p2V2即75212S=(75+x+17-2x)2(12-x)S化简得x2-104x+204=0解得x=2cm或x=102cm(舍)答案：(1)A、B(2)2 cm9.(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同,现对该室内空气缓慢加热,当室内空气温度高于室外空气温度时()A.室内空气的压强比室外的小B.室内空气分子的平均动能比室外的大C.室内空气的密度比室外的大D.室内空气对室外空气做了负功(2)如图所示,有一圆柱形汽缸,上部有一固定挡板,汽缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0105Pa,温度为27,现对气体加热,求：当加热到127时活塞离底部的高度。当加热到427时,气体的压强。【解析】(1)选B。房间未密闭,气体做等压变化,A错误;温度升高,室内空气分子平均动能增大,B正确;根据盖吕萨克定律=C,体积变大,室内有一部分空气膨胀到室外,室内空气的密度比室外小,且室内空气对外做正功,C、D错误。(2)开始加热活塞上升的过程封闭气体做等压变化。设汽缸横截面积为S,活塞恰上升到汽缸上部挡板处时气体温度为t,则对于封闭气体,由=,可解得t=327。当加热到127时,活塞没有上升到汽缸上部挡板处。设此时活塞离底部高度为h,对于封闭气体,初状态：T1=300K,V1=LS;末状态：T2=400K,V2=hS。由=,可得=,解得h=L。设当加热到427时气体的压强变为p3,在此之前活塞已上升到汽缸上部挡板处,对于封闭气体,初状态：T1=300K,V1=LS,p1=1.0105Pa;末状态：T3=700K,V3=2LS,p3=?由=,代入数据得：p3=1.17105Pa答案：(1)B(2)L1.17105Pa【加固训练】(xx新课标全国卷)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：(1)恒温热源的温度T。(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。【解析】(1)与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方气体经历等压过程,由盖吕萨克定律得=由此得T=T0(2)由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大,打开K后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至汽缸顶,才能满足力学平衡条件。汽缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活塞上方气体压强为p,由玻意耳定律得pVx=(p+p0)(2V0-Vx)=p0联立式,得6-V0Vx-=0其解为Vx=V0另一个解Vx=-V0,不符合题意,舍去。答案：(1)T0(2)V0