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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)32 固體、液體和氣體（含解析） 一、選擇題 1．[多選]xx年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，他們通過透明膠帶對石墨進行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯．石墨烯是碳的二維結(jié)構(gòu)．如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識，下列說法中正確的是(　　) A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體 B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物 C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體 D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的 解析：石墨、石墨烯與金剛石都有規(guī)則的分子排列，都是晶體．從題目給出的物理情景看，石墨烯是用物理的方法獲得的，C、D項正確． 答案：CD 2．下列說法正確的是(　　) A．飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大 B．飽和蒸汽是指液體不再蒸發(fā)、蒸汽不再液化狀態(tài)時的蒸汽 C．所有晶體都有固定的形狀、固定的熔點和沸點 D．所有晶體由固態(tài)變成液態(tài)后，再由液態(tài)變成固態(tài)時，固態(tài)仍為晶體 解析：飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大，選項A正確；飽和蒸汽是指蒸發(fā)和液化處于動態(tài)平衡時的蒸汽，選項B錯誤；單晶體有固定形狀，而多晶體沒有固定形狀，選項C錯誤；水晶為晶體，熔化再凝固后變?yōu)榉蔷w，選項D錯誤． 答案：A 3．某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示，在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則缸內(nèi)氣體(　　) A．對外做正功，分子的平均動能減小 B．對外做正功，內(nèi)能增大 C．對外做負功，分子的平均動能增大 D．對外做負功，內(nèi)能減小 解析：缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，說明Q＝0，又根據(jù)缸內(nèi)氣體膨脹，所以是缸內(nèi)氣體對外做正功，W<0；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體的內(nèi)能的改變量ΔU<0，即內(nèi)能減小，所以氣體溫度減小，分子平均動能減小，顯然，只有選項A正確． 答案：A 4．關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的一項是(　　) A．根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機的效率可以達到100% B．做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的 C．溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同 D．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的 解析：熱機不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能，其效率不可能達到100%，A錯誤；做功是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變內(nèi)能，而熱傳遞是通過內(nèi)能轉(zhuǎn)移改變內(nèi)能，B錯誤；單個分子的運動無規(guī)則，但大量分子的運動符合統(tǒng)計規(guī)律，D錯誤，C的說法是正確的． 答案：C 5．[多選] 如圖為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置，內(nèi)部裝有2 L的水，上部密封1 atm的空氣0.5 L，保持閥門關(guān)閉，再充入1 atm的空氣0.1 L，設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有(　　) A．充氣后，密封氣體壓強增加 B．充氣后，密封氣體的分子平均動能增加 C．打開閥門后，密封氣體對外界做正功 D．打開閥門后，不再充氣也能把水噴光 解析：本題考查分子平均動能及氣體實驗定律，意在考查考生對分子平均動能的理解及對氣體狀態(tài)變化過程分析的能力．充氣后，一定量氣體的體積減小，氣體的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知，氣體的壓強增大，A項正確；由于氣體分子的平均動能是由溫度決定的，溫度不變，氣體分子的平均動能不變，B項錯誤；打開閥門后，氣體推動液體，氣體的體積增大，對外做功，C項正確；當氣體的壓強減小到外部與內(nèi)部壓強差等于水柱產(chǎn)生的壓強時，液體不再噴出，D項錯誤． 答案：AC 6．[多選] 如圖所示，倒懸的導(dǎo)熱汽缸中有一個可無摩擦上下移動且不漏氣的活塞A，活塞A的下面吊著一個重物，汽缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．起初各部分均靜止不動，大氣壓強保持不變．對于汽缸內(nèi)的氣體，當其狀態(tài)緩慢發(fā)生變化時，下列判斷正確的是(　　) A．若環(huán)境溫度升高，則氣體的壓強一定增大 B．當活塞向下移動時，外界一定對氣體做正功 C．保持環(huán)境溫度不變，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體一定會吸熱 D．若環(huán)境溫度降低，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體體積可能保持不變 解析：若環(huán)境溫度升高，氣體等壓膨脹，氣體的壓強不變，選項A錯誤；當活塞向下移動時，氣體對外界做正功，選項B錯誤；保持環(huán)境溫度不變，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體壓強減小，體積增大，對外做功，內(nèi)能不變，氣體一定會吸熱，選項C正確；若環(huán)境溫度降低，氣體溫度降低，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體壓強減小，氣體體積可能保持不變，選項D正確． 答案：CD 7. 如右圖所示，一根上細下粗、粗端與細端都均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長，下端(粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)對氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近下圖中的(　　) 解析：根據(jù)狀態(tài)方程＝C(常數(shù))得：V＝T，圖線的斜率為.在水銀柱升入細管前，封閉氣體先做等壓變化，斜率不變，圖線為直線；水銀柱部分進入細管后，氣體壓強增大，斜率減??；當水銀柱全部進入細管后，氣體的壓強又不變，V－T圖線又為直線，只是斜率比原來的?。瓵圖正確． 答案：A 8. 如圖所示為伽利略設(shè)計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣．若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是(　　) A．溫度降低，壓強增大 B．溫度升高，壓強不變 C．溫度升高，壓強減小 D．溫度不變，壓強減小 解析：對被封閉的氣體研究，當水柱上升時，封閉氣體的體積V減小，結(jié)合理想氣體的狀態(tài)方程＝C得，當外界大氣壓強p0不變時，封閉氣體的壓強p減小，則溫度T一定降低；當外界大氣壓強p0減小時，封閉氣體的壓強p減小，則溫度T一定降低；當外界大氣壓強p0增大時，封閉氣體的壓強p存在可能增大、可能不變、可能減小三種情況，當封閉氣體的壓強p增大時，溫度T可能升高、不變或降低，封閉氣體的壓強p不變時，溫度一定降低，封閉氣體的壓強p減小時，溫度一定降低．故只有選項A可能． 答案：A 二、五選三型選擇題 9．下列說法正確的是(　　) A．熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體 B．對物體做功不能使物體的溫度升高 C．空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的 D．溫度相同的氫氣和氮氣，氫氣分子和氮氣分子的平均速率不同 E．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大 解析：在引起其他變化的情況下，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，A正確；對物體做功可以使物體溫度升高，B錯誤；空調(diào)的制冷不違背熱力學(xué)第二定律，C錯誤；溫度相同的氫氣和氮氣，平均動能相同，但由于氣體分子的質(zhì)量不同，故氣體分子的平均速率不同，D正確；內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與物體的體積有關(guān)，溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大，E正確． 答案：ADE 10．下列有關(guān)對氣體的理解正確的是(　　) A．常溫常壓下，一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強將隨溫度的增大而增大 B．容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體體積不變，溫度升高，則單位時間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)增加 C．對于一定量的氣體，當其溫度降低時，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加 D．當氣體分子熱運動變劇烈時，氣體的壓強一定變大 E．氣體總是很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) 解析：根據(jù)一定質(zhì)量氣體壓強、溫度和體積的關(guān)系可知，體積一定時，氣體溫度升高，則壓強增大，A項正確；由于氣體體積不變，氣體分子的密度不變，氣體分子的平均動能增大，故單位時間撞擊容器壁的分子數(shù)增加，B選項正確；由分子速率分布可知，當溫度降低時，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加，C項正確；當氣體分子熱運動變劇烈時，氣體的溫度一定升高，壓強不一定變大，選項D錯誤；氣體總是很容易充滿整個容器，這是分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，選項E錯誤． 答案：ABC 三、非選擇題 11. 一定質(zhì)量的理想氣體壓強p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，AB、BC分別與p軸和T軸平行，氣體在狀態(tài)A時的壓強為p0、體積為V0，在狀態(tài)B時的壓強為2p0，則氣體在狀態(tài)B時的體積為________；氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，對外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過程氣體________(選填“吸收”或“放出”)的熱量為________． 解析：對AB過程，溫度不變，由玻意耳定律可知，氣體在狀態(tài)B時的體積為V＝V0/2；氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，對外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，由熱力學(xué)第一定律，此過程氣體吸收的熱量為ΔU＋W. 答案：V0/2　吸收　ΔU＋W 12．(1)某未密閉房間內(nèi)的空氣溫度與室外的相同，現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱，當室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時(　　) A．室內(nèi)空氣的壓強比室外的小 B．室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大 C．室內(nèi)空氣的密度比室外的大 D．室內(nèi)空氣對室外空氣做了負功 (2)汽車未裝載貨物時，某個輪胎內(nèi)氣體的體積為V0，壓強為p0；裝載貨物后，該輪胎內(nèi)氣體的壓強增加了Δp.若輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，其質(zhì)量、溫度在裝載貨物前后均不變，求裝載貨物前后此輪胎內(nèi)氣體體積的變化量． 解析：(1)本題主要考查熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程，意在考查考生對物理規(guī)律的條件把握和聯(lián)系實際的能力．把室內(nèi)氣體作為研究對象，由于緩慢加熱，氣體溫度升高，體積緩慢膨脹，對外做功，密度減小，所以室內(nèi)空氣的壓強始終等于室外的壓強，A、C、D項錯誤；B項正確． (2)本題主要考查理想氣體狀態(tài)方程，意在考查考生對物理規(guī)律的應(yīng)用能力．輪胎內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，則p0V0＝(p0＋Δp)V，裝載貨物后體積V＝，又體積的變化量ΔV＝V－V0，解得ΔV＝－. 答案：(1)B　(2)體積改變量ΔV＝－ 13. (xx浙江自選模塊)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形金屬容器內(nèi)有一個質(zhì)量為m、面積為S的活塞．容器固定放置在傾角為θ的斜面上．一定量的氣體被密封在容器內(nèi)，溫度為T0，活塞底面與容器底面平行，距離為h.已知大氣壓強為p0，重力加速度為g. (1)容器內(nèi)氣體壓強為________； (2)由于環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移h/2時氣體溫度為________；此過程中容器內(nèi)氣體________(填“吸熱”或“放熱”)，氣體分子的平均速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)． 答案：(1)p0＋　(2)　放熱　減小 14．(xx江蘇卷)一種海浪發(fā)電機的氣室如圖所示．工作時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而驅(qū)動進氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉．氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電．氣室中的空氣可視為理想氣體． (1)下列對理想氣體的理解，正確的有________． A．理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型 B．只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體 C．一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān) D．在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律 (2)壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉．若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了3.4104 J，則該氣體的分子平均動能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4104 J. (3)上述過程中，氣體剛被壓縮時的溫度為27 ℃，體積為0.224 m3，壓強為1個標準大氣壓．已知1 mol氣體在1個標準大氣壓、0 ℃時的體積為22.4 L，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.021023 mol－1.計算此時氣室中氣體的分子數(shù)．(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析：(1)本題考查理想氣體的知識，意在考查考生的理解能力．理想氣體是一種理想化的模型，實際并不存在，選項A正確；在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過標準大氣壓的幾倍時，把實際氣體當成理想氣體來處理，選項B錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，選項C錯誤；在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律，這樣的氣體是理想氣體，選項D正確． (2)本題考查熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，意在考查考生的理解能力． 氣室中的氣體與外界無熱交換，內(nèi)能增加，同時外界對氣體做功，故密閉氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能增大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W可知，Q＝0，W＝ΔU，所以活塞對該氣體所做的功等于3.4104 J. (3)本題考查蓋—呂薩克定律、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用，意在考查考生的理解能力． 設(shè)氣體在標準狀態(tài)時的體積為V1，等壓過程＝ 氣體物質(zhì)的量n＝，且分子數(shù)N＝nNA，解得N＝NA 代入數(shù)據(jù)得N＝51024(或N＝61024) 答案：(1)AD　(2)增大　等于　(3)51024(或61024)