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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)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(jiǎng)授予安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，他們通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)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(shí)，下列說(shuō)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(guò)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(xiàng)正確． 答案：CD 2．下列說(shuō)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(shí)的蒸汽 C．所有晶體都有固定的形狀、固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 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(shí)，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(xiàng)A正確；飽和蒸汽是指蒸發(fā)和液化處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；單晶體有固定形狀，而多晶體沒有固定形狀，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水晶為晶體，熔化再凝固后變?yōu)榉蔷w，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)，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(guò)程中，若缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則缸內(nèi)氣體(　　) A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大 C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 D．對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小 解析：缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，說(shuō)明Q＝0，又根據(jù)缸內(nèi)氣體膨脹，所以是缸內(nèi)氣體對(duì)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(dòng)能減小，顯然，只有選項(xiàng)A正確． 答案：A 4．關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的一項(xiàng)是(　　) A．根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100% B．做功和熱傳遞都是通過(guò)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(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同 D．物體由大量分子組成，其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，大量分子的運(yùn)動(dòng)也是無(wú)規(guī)律的 解析：熱機(jī)不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其效率不可能達(dá)到100%，A錯(cuò)誤；做功是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化的方式改變內(nèi)能，而熱傳遞是通過(guò)內(nèi)能轉(zhuǎn)移改變內(nèi)能，B錯(cuò)誤；單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，但大量分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，D錯(cuò)誤，C的說(shuō)法是正確的． 答案：C 5．[多選] 如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)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(guò)程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說(shuō)法正確的有(　　) A．充氣后，密封氣體壓強(qiáng)增加 B．充氣后，密封氣體的分子平均動(dòng)能增加 C．打開閥門后，密封氣體對(duì)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(dòng)能及氣體實(shí)驗(yàn)定律，意在考查考生對(duì)分子平均動(dòng)能的理解及對(duì)氣體狀態(tài)變化過(guò)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(qiáng)增大，A項(xiàng)正確；由于氣體分子的平均動(dòng)能是由溫度決定的，溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；打開閥門后，氣體推動(dòng)液體，氣體的體積增大，對(duì)外做功，C項(xiàng)正確；當(dāng)氣體的壓強(qiáng)減小到外部與內(nèi)部壓強(qiáng)差等于水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)時(shí)，液體不再噴出，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：AC 6．[多選] 如圖所示，倒懸的導(dǎo)熱汽缸中有一個(gè)可無(wú)摩擦上下移動(dòng)且不漏氣的活塞A，活塞A的下面吊著一個(gè)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(dòng)，大氣壓強(qiáng)保持不變．對(duì)于汽缸內(nèi)的氣體，當(dāng)其狀態(tài)緩慢發(fā)生變化時(shí)，下列判斷正確的是(　　) A．若環(huán)境溫度升高，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 B．當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，外界一定對(duì)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(huì)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(qiáng)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，氣體對(duì)外界做正功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；保持環(huán)境溫度不變，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體壓強(qiáng)減小，體積增大，對(duì)外做功，內(nèi)能不變，氣體一定會(huì)吸熱，選項(xiàng)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(qiáng)減小，氣體體積可能保持不變，選項(xiàng)D正確． 答案：CD 7. 如右圖所示，一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長(zhǎng)，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(duì)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(xì)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(jìn)入細(xì)管后，氣體壓強(qiáng)增大，斜率減?。划?dāng)水銀柱全部進(jìn)入細(xì)管后，氣體的壓強(qiáng)又不變，V－T圖線又為直線，只是斜率比原來(lái)的?。瓵圖正確． 答案：A 8. 如圖所示為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)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(qiáng)增大 B．溫度升高，壓強(qiáng)不變 C．溫度升高，壓強(qiáng)減小 D．溫度不變，壓強(qiáng)減小 解析：對(duì)被封閉的氣體研究，當(dāng)水柱上升時(shí)，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(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0不變時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p減小，則溫度T一定降低；當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0減小時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p減小，則溫度T一定降低；當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0增大時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p存在可能增大、可能不變、可能減小三種情況，當(dāng)封閉氣體的壓強(qiáng)p增大時(shí)，溫度T可能升高、不變或降低，封閉氣體的壓強(qiáng)p不變時(shí)，溫度一定降低，封閉氣體的壓強(qiáng)p減小時(shí)，溫度一定降低．故只有選項(xiàng)A可能． 答案：A 二、五選三型選擇題 9．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體 B．對(duì)物體做功不能使物體的溫度升高 C．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，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(jī)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?dú)?，氫氣分子和氮?dú)夥肿拥钠骄俾什煌? E．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)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(duì)物體做功可以使物體溫度升高，B錯(cuò)誤；空調(diào)的制冷不違背熱力學(xué)第二定律，C錯(cuò)誤；溫度相同的氫氣和氮?dú)?，平均?dòng)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(dòng)能一定大，E正確． 答案：ADE 10．下列有關(guān)對(duì)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(qiáng)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(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)增加 C．對(duì)于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時(shí)，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加 D．當(dāng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，氣體的壓強(qiáng)一定變大 E．氣體總是很容易充滿整個(gè)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(qiáng)、溫度和體積的關(guān)系可知，體積一定時(shí)，氣體溫度升高，則壓強(qiáng)增大，A項(xiàng)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(dòng)能增大，故單位時(shí)間撞擊容器壁的分子數(shù)增加，B選項(xiàng)正確；由分子速率分布可知，當(dāng)溫度降低時(shí)，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加，C項(xiàng)正確；當(dāng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，氣體的溫度一定升高，壓強(qiáng)不一定變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；氣體總是很容易充滿整個(gè)容器，這是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 答案：ABC 三、非選擇題 11. 一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)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(shí)的壓強(qiáng)為p0、體積為V0，在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)為2p0，則氣體在狀態(tài)B時(shí)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(guò)程中，對(duì)外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過(guò)程氣體________(選填“吸收”或“放出”)的熱量為________． 解析：對(duì)AB過(guò)程，溫度不變，由玻意耳定律可知，氣體在狀態(tài)B時(shí)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(guò)程中，對(duì)外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，由熱力學(xué)第一定律，此過(guò)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(duì)該室內(nèi)空氣緩慢加熱，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時(shí)(　　) A．室內(nèi)空氣的壓強(qiáng)比室外的小 B．室內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)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(duì)室外空氣做了負(fù)功 (2)汽車未裝載貨物時(shí)，某個(gè)輪胎內(nèi)氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；裝載貨物后，該輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)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(duì)物理規(guī)律的條件把握和聯(lián)系實(shí)際的能力．把室內(nèi)氣體作為研究對(duì)象，由于緩慢加熱，氣體溫度升高，體積緩慢膨脹，對(duì)外做功，密度減小，所以室內(nèi)空氣的壓強(qiáng)始終等于室外的壓強(qiáng)，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)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(duì)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(gè)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(qiáng)為p0，重力加速度為g. (1)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為________； (2)由于環(huán)境溫度變化，活塞緩慢下移h/2時(shí)氣體溫度為________；此過(guò)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(jī)的氣室如圖所示．工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)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(guò)程，推動(dòng)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(duì)理想氣體的理解，正確的有________． A．理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型 B．只要?dú)怏w壓強(qiáng)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(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律 (2)壓縮過(guò)程中，兩個(gè)閥門均關(guān)閉．若此過(guò)程中，氣室中的氣體與外界無(wú)熱量交換，內(nèi)能增加了3.4104 J，則該氣體的分子平均動(dòng)能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對(duì)該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4104 J. (3)上述過(guò)程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為27 ℃，體積為0.224 m3，壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．已知1 mol氣體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0 ℃時(shí)的體積為22.4 L，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.021023 mol－1.計(jì)算此時(shí)氣室中氣體的分子數(shù)．(計(jì)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(shí)，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(shí)際并不存在，選項(xiàng)A正確；在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的幾倍時(shí)，把實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來(lái)處理，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，這樣的氣體是理想氣體，選項(xiàng)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(wú)熱交換，內(nèi)能增加，同時(shí)外界對(duì)氣體做功，故密閉氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)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(duì)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積為V1，等壓過(guò)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)