2022届高考物理一轮复习备课攻略 固体、液体与气体（分层训练）（解析版）

选考部分第一章热学《1.2固体液体气体》训练1.对下列几种固体物质的认识，正确的有A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同E.晶体和非晶体之间可以相互转化。2.以下说法正确的有A.饱和蒸汽在等温变化的过程中，当其体积减小时压强不变B.气体放出热量，其分子平均动能减小C.晶体熔化吸热，分子平均动能增大D.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的3.下列说法正确的是A.液体中的布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动B.晶体均有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C.反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述D.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加E.在绝热条件下压缩气体，气体的内能可能增加，也可能减少4.下列说法正确的是A.液晶与多晶体一样具有各向同性B.水杯装满水水面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力所致C.相对湿度是空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比D.饱和汽压一定随温度的升高而增大E.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从能被水浸润变为不能被水浸润，以便吸取药液学科网（北京）股份有限公司 5.下列说法中正确的是A.液晶分子的空间排列不稳定，具有流动性和有各向同性B.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现C.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体D.小草上的露珠呈球形，是由于水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，使水的表面收缩从而形成球形6.关于热现象和热力学规律，下列说法中正确的是________。填入正确选项前的字母A.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力的合力大小随着分子间距离的增大而减小B.物体的温度升高时，并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大C.在温度不变的条件下压缩一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热D.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为它违背了热力学第一定律E.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性如图所示，气缸足够长开口向右、固定在水平桌面上，气缸内用横截面积为S的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m的重物连接。开始时气缸内外压强相同，均为大气压香䁕g为重力加速度，轻绳处在伸直状态，气缸内气体的温度为，体积为。现用力拖动气缸使其缓缓向左移动温度不变至重物刚离开地面，接着缓慢降低气体的温度，使得气缸内气体的体积恢复为，求：重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d；学科网（北京）股份有限公司 气体体积恢复为时的温度T。7.如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为，A、B之间容积为‴，开始时活塞在A处，缸内气体压强为‴o为大气压强，温度为o度，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到‴求：活塞移动到B时，缸内气体温度；在图乙中画出整个过程的图线．8.如图所示，水平放置的气缸通过一段不计体积的导管和内径很小的U形管相连。U形管左端开口，管内装有水银，两侧液面等高，内径很小。气缸被一不计厚度的活塞隔成体积相同的两部分气体。两部分气体长度均为cm气缸右侧接有一段体积不计的电阻丝。已知外界温度度，大气压强度䁕香䁋䁕，封闭气体可视为理想气体。给活塞右侧气体用电阻丝加热，达到稳定状态时U形管两侧液面高度差为䁕香。不计活塞与气缸间的摩擦，试分析：若气缸隔热，活塞导热，求此时气缸右侧气体的温度；学科网（北京）股份有限公司 若气缸左侧壁导热，其余部分和活塞均隔热，求此时气缸右侧气体的温度。9.图甲中，竖直放置“”形状的均匀导热气缸，一端横截面积为S，另一端横截面积为2S，AB，气缸内有一个可自由移动的活塞厚度不计，重力大小为，横截面积为2S，初始时活塞水平静止于C位置，把缸内密闭气体与外界大气隔开，BC。已知大气压强为，环境温度为，现把该装置缓慢倒置放置，稳定后。不计一切摩擦求缸内封闭气体的体积；若环境温度降低至时，求内部封闭气体的压强。10.图甲所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图象．已知气体在状态A时的压强是‴䁕䁕．说出A到B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中的温度值．请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的图象，并在图线学科网（北京）股份有限公司 相应位置上标出字母A、B、‴如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．11.图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的图象．已知气体在状态A时的压强是‴䁕䁕．说明过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中的值；请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．12.使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。已知气体在状态A的温度͵，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？将上述状态变化过程在图乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头学科网（北京）股份有限公司 表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？13.竖直平面内有一L形细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，且AB段的横截面积是BC段的2倍，中间有一段水银将理想气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强度䁕香䁋䁕‴环境温度为度．若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？在的条件下，若将AB段置入热源中，缓慢升高温度，使气柱恢复初始长度，这时热源的温度是多少不考虑水银柱的热胀冷缩͵画出整个过程中的图象．14.如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为͵香。活塞的质量为香kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为‴͵香͵，A、B之间的容积为‴香͵，外界大气压强‴䁕Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为‴o，温度为度。现缓慢加热缸内气体，直至͵度。求：学科网（北京）股份有限公司 活塞刚离开B处时气体的温度；缸内气体最后的压强；͵在图乙中画出整个过程中的图线。15.一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，再变化到状态c，再到状态d，最后又回到状态a，整个过程的图象如图所示。、、、分别表示各个状态的压强，则下列说法正确的是________。填正确答案标号。A.B.气体中从状态d变化到状态a，速率大的分子比例增大C.气体从状态b变化到状态c，可能吸收热量D.气体在状态b的分子数密度与在状态d时的分子数密度之比为1：3E.气体在状态变化过程中，气体做功之和不为零容积的钢瓶盛有氧气，在度的室内测得氧气的压强是o‴͵。若经过很长一段时间，瓶内有͵䁝的氧气漏出。氧气可视为理想气体，氧气瓶导热性良好。良求漏出的氧气在压强‴䁕、温度͵时的体积。计算结果保留至学科网（北京）股份有限公司 小数点后一位良良若把该氧气瓶漏气后搬到压强‴䁕、温度为͵的工地使用，工地每天需要使用压强‴䁕、体积的氧气，则该瓶氧气大约能使用多少天？当氧气瓶中氧气压强降为时，氧气瓶中的氧气将不能再被使用，不考虑氧气在工地上的泄漏情况。16.如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低香香‴打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．求玻璃泡C中气体的压强以mmHg为单位；将右侧水槽的水从加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为香香，求加热后右侧水槽的水温．17.如图所示为一固定的圆柱形气缸，气缸左侧绝热，气缸右侧导热，气缸中央有一小孔与大气相通，大气的压强为‴用绝热活塞M、N将气缸分成A、B、C三室，M、N用劲度系数为k的弹簧连接，活塞的面积为S，活塞相对气缸可以无摩擦地移动但不漏气‴气缸的左端A室中有一电加热器‴已知在A、C室中均盛同种理想气体，电加热器加热前，系统处于平衡状态，A、C两室中气体和大气温度的温度均为，A、C两室气体的长度均为‴弹簧处于原长，现通过电加热器对A室中气体缓慢加热，活塞M始终在小孔的左侧学科网（北京）股份有限公司 若固定活塞N，活塞M向右移动了，求此时A的温度；放开活塞N，活塞N向右移动了，求此时A中的压强．18.如图所示，竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭，f端开口，水银将A、B两段气柱封闭在管内，其中A气柱长18cm，b、c液面高度差为h，d、e液面高度差H，且䁋͵香；K为橡皮塞，拔出后B气体便与外界大气相通．已知气体初始温度均为度，大气压恒为76cmHg．分别计算气体B的压强和气体A的压强；将橡皮塞K拔出后，试定性判断h与H分别如何变化？此时若升高气体A的温度，使b、c两液面的高度差，问气体A应加热至多少摄氏度？小数点后保留一位19.如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为，温度为‴设外界大气压强为保持不变，活塞横截面积为S，且香䁕，环境温度保持不变。在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度。。学科网（北京）股份有限公司 20.如图所示，绝热气缸A和导热气缸B均固定在地面上，气缸B温度始终保持不变，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。开始时气缸A、B内装有一定质量的空气可视作理想气体，压强均为、体积均为，气缸A中气体由于加热，其初始温度为，停止加热后，气缸A中气体温度缓慢降低到，此过程中气缸B的活塞由于密封不严，导致漏出一定质量的空气，达到稳定后气缸A中气体的体积变䁕为，求：温度时，气缸A中气体的压强；气缸B中漏出的气体与原有气体的质量之比。21.图中A、B气缸的长度均为͵香，横截面积为S，A、B气缸分别是左侧壁和右侧壁导热，其余部分均绝热。C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的绝热轻活塞，D为阀门细管中的体积不计。起初阀门关闭，活塞紧靠B气缸左壁，A内有压强‴䁕Pa的氮气，B内有压强‴䁕Pa的氧气。外界环境温度为͵，阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；现给B内气体加热，达到平衡时活塞恰好回到初始位置，求此时B内气体温度；气缸B内气体温度加热到660K至稳定，求此时B内气体压强22.下列说法正确的是A.空气中ܯ‴䁕的运动属于分子热运动B.温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等C.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小学科网（北京）股份有限公司 D.用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏伽德罗常数E.一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，在单位时间内单位面积的容器壁上受到气体分子撞击的次数越多23.下列说法正确的是A.空气中PM‴䁕的运动属于分子热运动B.温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等C.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小D.用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏伽德罗常数E.一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，在单位时间内单位面积的容器壁上受到气体分子撞击的次数越多24.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中和为等温过程，和为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是A.过程中，气体对外界做功，吸热B.过程中，气体分子的平均动能增大C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D.过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化25.关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是A.密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等学科网（北京）股份有限公司 B.大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关D.当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零能力训练/提升能力开拓思维1.(2021.全国甲卷）如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度（V-t）图上的两条直线I和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=-273.15℃；a、b为直线Ipa上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比=___________；气体在状态b和cpbpb的压强之比=___________。pc2.（2021.全国甲卷）如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气V体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为。2（i）求A的体积和B的压强；（ⅱ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。学科网（北京）股份有限公司 3.（2021.全国甲卷）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l113.5cm，l232cm。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h5cm。已知外界大气压为p075cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。34.（2021.河北）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为3.010Pa。（1）当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强；（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量5的比值，设环境温度为27℃，大气压强为1.010Pa。5.（2021.湖南卷）小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m600g、截面积S20cm2的活塞封闭一1定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m21200g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度T1300K。设外52界大气压强p01.010Pa，重力加速度g10m/s。（1）当电子天平示数为400.0g时，环境温度T2为多少？（2）该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少？学科网（北京）股份有限公司 6.（2021.广东卷）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。7.（2021.广东卷）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为5251.010Pa，护士把注射器内横截面积为0.3cm、长度为0.4cm、压强为1.010Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。学科网（北京）股份有限公司