（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（四十一）固體、液體和氣體（含解析）.doc

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固體、液體和氣體 對點(diǎn)訓(xùn)練：固體、液體的性質(zhì) 1．(2019如東中學(xué)月考)下列說法中正確的是(　　) A．晶體一定具有各向異性，非晶體一定具有各向同性 B．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同 C．液晶是液體與晶體的混合物 D．要增強(qiáng)雨傘的防水作用，傘面可選擇對水是浸潤的布料；布料經(jīng)緯線間空隙很小，水珠落在傘面上由于表面張力的作用，不能透過空隙 解析：選B　只有單晶體具有各向異性，而多晶體是各向同性的，故A錯(cuò)誤；內(nèi)能與物體的溫度、體積、分子數(shù)等因素有關(guān)，內(nèi)能不同，溫度可能相同，則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同，故B正確；液晶是化合物，像液體一樣具有流動(dòng)性，又具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性，故C錯(cuò)誤；要增強(qiáng)雨傘的防水作用，傘面應(yīng)選擇對水不浸潤的布料，布料經(jīng)緯線間空隙很小，水珠落在傘面上由于表面張力的作用，不能透過空隙，故D錯(cuò)誤。 2．[多選](2019海安中學(xué)月考)下列說法正確的是(　　) A．所有晶體都有確定的熔點(diǎn)，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向異性 B．半導(dǎo)體元件的制作可通過高溫?cái)U(kuò)散的方法在單晶硅中摻入其他元素 C．當(dāng)液晶處于電場中時(shí)，光學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化 D．露珠總是出現(xiàn)在夜間和清晨是由于氣溫降低使空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和后液化造成的 解析：選BD　所有晶體都有確定的熔點(diǎn)，單晶體在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向異性，多晶體在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透光等物理性質(zhì)上一定表現(xiàn)出各向同性，故A錯(cuò)誤；半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素來制作元件，故B正確；液晶像液體一樣可以流動(dòng)，又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì)，所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，當(dāng)液晶處于電場中時(shí)，光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；露珠都是水蒸氣遇冷液化形成的，液化形成的露珠在陽光下又發(fā)生汽化而慢慢消失，故D正確。 3．[多選](2019蘇州月考)下列說法正確的是(　　) A．空氣中PM2.5顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng) B．某物體溫度升高，組成該物體的分子的平均動(dòng)能一定增大 C．云母片導(dǎo)熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D．空氣相對濕度越大，則空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓 解析：選BD　PM2.5是微粒而不會(huì)是分子，不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，因此物體溫度升高，組成該物體的分子的平均動(dòng)能一定增大，故B正確。云母片表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列規(guī)則，故C錯(cuò)誤。根據(jù)相對濕度的特點(diǎn)可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，故D正確。 對點(diǎn)訓(xùn)練：氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用 4．(2019連云港模擬)民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體(　　) A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大 B．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小 C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小 D．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小 解析：選D　把罐扣在皮膚上，罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積，體積不變，氣體經(jīng)過熱傳遞，溫度不斷降低，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可知，氣體壓強(qiáng)減小，火罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上。故D正確。 5.(2018宿遷期末)釋放的氫氣球，在其緩慢上升過程中，體積會(huì)逐漸膨脹，達(dá)到極限體積時(shí)甚至?xí)?。假設(shè)在氣球上升過程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對球壁單位面積撞擊的次數(shù)________(選填“增加”“減少”或“不變”)，氣體分子的平均動(dòng)能__________ (選填“增大”“減小”或“不變”)，氣體分子的速率分布情況最接近圖中的________線(選填“A”“B”或“C”)。圖中f(v)表示速率v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。 解析：因溫度不變，則氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變，體積增大，分子密度變小，則球內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對球壁單位面積撞擊的次數(shù)減??；因溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變；在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值，其余少數(shù)分子的速率有的小于該數(shù)值，有的大于該數(shù)值，個(gè)別分子的速率會(huì)更大，分子速率更小的也比較少，故分子速率分布圖像應(yīng)為圖線C。 答案：減小　不變　C 對點(diǎn)訓(xùn)練：理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一絕熱汽缸中，活塞與汽缸壁無摩擦。當(dāng)溫度為T1時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p1，體積為V1；若溫度升高到T2，氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜2，氣體的體積變?yōu)閂2，則p2______p1，V2______V1(選填“＞”“＝”或“＜”)；若在活塞上放置一定質(zhì)量的重物，穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜3，溫度變?yōu)門3，則p3______p1，T3_____T1(選填“＞”“＝”或“＜”)。 解析：汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓與活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，氣體溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)不變，即p1＝p2，由蓋—呂薩克定律得：＝，溫度升高時(shí)，氣體體積增大，即V1T1。 答案：＝　>　>　> 7．(2019漣水中學(xué)模擬)一密封的氣象探測氣球，在地面時(shí)充有壓強(qiáng)為1.0105 Pa、溫度為27 ℃的氦氣時(shí)，體積為4.0 m3，氣球內(nèi)氦氣的密度為ρ＝1.0 kg/m3，摩爾質(zhì)量為M＝4 g/mol。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6.01023 mol－1。在上升至海拔10.0 km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓4104 Pa，氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為－33 ℃。試求： (1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù)及在地面時(shí)氣球內(nèi)氦氣分子間的平均距離(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)； (2)氦氣在停止加熱前的體積； (3)氦氣在停止加熱較長一段時(shí)間后的體積。 解析：(1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù) N＝NA＝NA＝61026個(gè) 一個(gè)分子占據(jù)的空間V1＝＝6.710－27 m3 據(jù)立方體模型，分子間距離d＝≈210－9 m。 (2)在氣球上升至海拔10.0 km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷等溫過程， 由玻意耳定律得p0V0＝p1V1， 解得V1＝＝ m3＝10 m3。 (3)在停止加熱較長一段時(shí)間后，氦氣的溫度逐漸從T1＝300 K下降到與外界氣體溫度相同，即T2＝240 K。這一過程是等壓過程，由蓋—呂薩克定律得＝， 代入數(shù)據(jù)得：V2＝8 m3。 答案：(1)61026個(gè)　210－9 m　(2)10 m3　(3)8 m3 對點(diǎn)訓(xùn)練：氣體狀態(tài)變化的圖像問題 8．[多選](2019如東中學(xué)月考)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積大于b點(diǎn)對應(yīng)的氣體體積 B．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點(diǎn)對應(yīng)的氣體體積 C．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)氣體的分子密集程度大于b點(diǎn)的分子密集程度 D．a(chǎn)點(diǎn)氣體分子的平均動(dòng)能等于b點(diǎn)的分子的平均動(dòng)能 解析：選BCD　由p＝T，pT圖像斜率越大對應(yīng)體積V越小，即a點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積小于b點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積，A錯(cuò)誤，B正確；a點(diǎn)對應(yīng)氣體的體積小，且a點(diǎn)對應(yīng)氣體的壓強(qiáng)大，則a點(diǎn)對應(yīng)氣體的分子密集程度大于b點(diǎn)的分子密集程度，故C正確；由題圖可知，a點(diǎn)對應(yīng)的氣體溫度等于b點(diǎn)對應(yīng)的溫度，故a點(diǎn)氣體分子的平均動(dòng)能等于b點(diǎn)的分子的平均動(dòng)能，故D正確。 9．[多選](2019邗江中學(xué)模擬)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著如圖所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則關(guān)于該過程中氣體壓強(qiáng)變化情況判斷正確的是(　　) A．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)不變 B．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小 C．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)減小 D．從狀態(tài)a到狀態(tài)c，壓強(qiáng)先減小后增大 解析：選BC　由理想氣體狀態(tài)方程：＝C可知：＝，則圖像的斜率大小與壓強(qiáng)大小成反比；由題圖可知：對a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)，斜率ka＞kd＞kc＞kb，故壓強(qiáng)：pa＜pd＜pc＜pb；從狀態(tài)d到狀態(tài)a，氣體壓強(qiáng)減小，故A錯(cuò)誤；從狀態(tài)c到狀態(tài)d，氣體壓強(qiáng)減小，故B正確；從狀態(tài)b到狀態(tài)c，氣體壓強(qiáng)減小，故C正確；從狀態(tài)a到狀態(tài)c，壓強(qiáng)先增大后減小，故D錯(cuò)誤。 10.一定質(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的pV圖像如圖所示。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol－1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0＝1 atm、溫度t0＝0 ℃)下理想氣體的摩爾體積都為22.4 L。若理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27 ℃，求： (1)該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度； (2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積； (3)該氣體的分子數(shù)(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析：(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：＝， 得TB＝ 代入數(shù)據(jù)得TB＝400 K(或t＝127 ℃)。 (2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：＝，得V0＝ 代入數(shù)據(jù)得V0＝2.73 L。 (3)該氣體的分子數(shù)N＝NA 代入數(shù)據(jù)得N＝7.31022個(gè)。 答案：(1)400 K(或127 ℃)　(2)2.73 L　(3)7.31022個(gè) 11．(2019泰州中學(xué)月考)如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S＝1.010－3 m2，活塞的質(zhì)量為m＝2 kg，厚度不計(jì)。在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B下方汽缸的容積為1.010－3 m3，A、B之間的容積為2.010－4 m3，外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0105 Pa。開始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0，溫度為27 ℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至327 ℃。求： (1)活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度t2； (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)； (3)在圖乙中畫出整個(gè)過程中的pV圖線。 解析：(1)活塞剛離開B處時(shí)，氣體壓強(qiáng) p2＝p0＋＝1.2105 Pa 氣體等容變化，由查理定律得＝ 代入數(shù)據(jù)，解得t2＝127 ℃。 (2)設(shè)活塞最終移動(dòng)到A處， 由理想氣體狀態(tài)方程得：＝， 即＝， 代入數(shù)據(jù)，解出p3＝p0＝1.5p0＝1.5105 Pa 因?yàn)閜3＞p2，故活塞最終移動(dòng)到A處的假設(shè)成立。 (3)如圖。 答案：(1)127 ℃　(2)1.5105 Pa　(3)見解析圖 12．(2019如東中學(xué)月考)如圖甲所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度與質(zhì)量均不計(jì)，在B處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在B以上運(yùn)動(dòng)，B以下汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.2V0。開始時(shí)活塞在A處，溫度為87 ℃，大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間，然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加砂，直至活塞剛好移動(dòng)到B，然后再緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫度，直至－3 ℃。求： (1)活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度TB； (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p； (3)在圖乙中畫出整個(gè)過程的pV圖線。 解析：(1)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間，這個(gè)過程是等壓過程： 根據(jù)蓋—呂薩克定律：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：TAB＝330 K， 然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加砂，直至活塞剛好移動(dòng)到B處，這個(gè)過程是等溫過程，故活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度就為330 K。 (2)保持溫度不變，在活塞上緩慢加砂，直至活塞剛好移動(dòng)到B，這個(gè)過程是等溫過程： 根據(jù)玻意耳定律有：p01.1V0＝p1V0， 解得p1＝1.1p0， 再接下是等容過程，根據(jù)查理定律有：＝， 解得p＝0.9p0。 (3)整個(gè)過程的pV圖線，如圖所示。 答案：(1)330 K　(2)0.9p0　(3)見解析圖