1、 第二章第二章 气体、固体和液体气体、固体和液体 第第 I I 卷（选择题）卷（选择题） 一、选择题（共一、选择题（共 48 分）分） 1关于固体、液体的性质，下列说法正确的是（ ） A玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用 B单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点 C彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向同性的特点 D晶体不可能转化为非晶体 2下列关于温度及内能的说法中，正确的是（ ） A质量和温度相同的冰和水，内能是相同的 B理想气体的温度升高，每个气体分子的动能增大 C一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 D质量相同，温度相同，可看成理想气体的氢气和
2、氧气，它们的内能相同 3肥皂水容易吹出泡泡是因为肥皂水单位长度上的表面张力较小，某同学将一个火柴棒的一端沾上一块肥 皂，然后将其浮在水面上，如图所示，火柴棒释放后将（ ） A向右运动 B向左运动 C向下运动 D向上运动 4一段长为10cm的水银柱，把空气封闭在一端开口、粗细均匀的静止长直玻璃管内。如果外界大气压强 为75cmHg，当玻璃管内空气压强为70cmHg时，玻璃管一定处于（ ） A开口向右水平放置状态 B开口向下倾斜放置状态 C开口向下竖直放置状态 D开口向上竖直放置状态 5对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ） A封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的 B云母片导热性能各向异性，
3、说明云母是个多晶体 C用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象 D荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 62020 年 1 月 1 日TPMS（胎压监测系统）强制安装法规已开始执行。汽车行驶时TPMS显示某一轮胎内 的气体温度为27， 压强为240kPa， 已知该轮胎的容积为30L， 阿伏加德罗常数为 231 6.0 10 mol A N ， 0、 1atm下 1mol任何气体的体积均为 22.4L，1atm100kPa。则该轮胎内气体的分子数约为（ ） A 23 1.8 10 B 24 1.8 10 C 23 8.0 10 D 24 8.0 10 7如图甲所示，总长为 40cm 的一端封
4、闭的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为 20cm 的水银柱封闭了 一定质量的理想气体，气体长度为 20cm，大气压强为 75cmHg，环境温度 300K。现以封闭端为轴，将玻璃 管缓慢逆时针旋转 90 ，如图乙所示；再以封闭端为轴，将玻璃管缓慢逆时针旋转 180 ，如图丙所示；最后 以封闭端为轴，将玻璃管缓慢顺时针旋转 53 ，如图丁所示。则下列说法正确的是（ ） A图乙气柱长度约为 15.8cm B图丙气柱长度约为 27.3cm C图丁气柱长度约为 22.7cm D图丁气柱长度约为 23.8cm 8如图所示，两端都封闭的粗细均匀的 U 形玻璃管中装有水银，分别封闭住 A、B 两部分气体，当它
5、们温 度相同且 A、B 端竖直向上放置时，管内水银面高度差为 h，以下判断中正确的是（ ） A若使 U 形管由图示位置开始自由下落，则下落过程中 h 将变大 B若使 U 形管由图示位置开始自由下落，则下落过程中 h 将变小 C若使 A、B 两部分气体升高相同的温度，则 h 将变大 D若使 A、B 两部分气体升高相同的温度，则 h 将不发生变化 9下列物体中处于平衡态的是（ ） A冰水混合物处在1 C的环境中 B将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C冬天刚打开空调的教室内的气体 D用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间 10关于生活中的物理现象，下列说法中正确的是_。 A冰箱制冷，说明热量可以从低温
6、物体传递给高温物体 B彩色液晶电视利用了液晶具有光学性质各向异性的特点 C对能源的过度消耗会使自然界的能量不断减少，因而存在“能源危机” D泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香、茶色，是因为温度越高分子热运动越剧烈 E.水黾能停在水面上是因为受到浮力的作用 11下列说法正确的是（ ） A饱和汽压随温度的升高而减小 B0冰的分子平均动能小于 0水的分子平均动能 C露珠呈球形是因为液体表面张力的作用 D在水中的花粉小颗粒做布朗运动，水的温度越高，布朗运动越剧烈 E.当两个分子间的作用力表现为斥力时，子间的距离越小分子间的作用力一定越大 12如图所示，竖直放置一根上端开口，下端封闭的细玻璃管，内有两段长
7、为20cm的水银柱，封闭了长度 均为20cm的A、B两段空气柱，已知大气压强 0 75cmHgP ，环境温度保持不变。则A、B两段空气柱的 压强是多大（ ） A 55cmHg A P B95cmHg A P C 115cmHg B P D120cmHg B P 第第 IIII 卷（非选择题）卷（非选择题） 二、解答题（共二、解答题（共 52 分）分） 13如图，左侧为导热良好的定容容器 A，其中装有理想气体，用极细的管子将 A 与盛有水银的 U 形管的 左臂连接，在温度为300K大气压为 0 p环境中，U 形管左右两侧的水银高度差为250mm，已知大气压 0 750mmHgp 。 （1）在温度
8、为300K大气压为 0 p环境中，容器 A 中气体产生的压强 1 p； （2）若将此装置移至270K，大气压强为 20 0.6pp 的高原环境中，此时左右两侧液柱的高度差。 14导热良好的圆柱形气缸（足够深）置于水平地面上，用质量均为 M 的两个光滑活塞 a 和 b 密封两部分 一定质量的理想气体， 活塞横截面积为 S， 开始时气缸开口向上， 被封闭的气体的高度均为 L， 如图甲所示。 已知外界大气压强为 p0，重力加速度大小为 g，环境温度保持不变。现将气缸平放，如图乙所示。待系统重 新稳定后，求活塞 a 相对于缸底移动的距离。 15如图所示，一水平放置的汽缸，由横截面积不同的两圆筒连接而成
9、，活塞 A、B用一长为3L的刚性轻 细杆连接， 它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动， 活塞 A、B的横截面积分别为 2 50cm A S 、 2 25cm B S ， A、B之间封闭着一定质量的理想气体。汽缸外大气的压强为 5 0 1 10 Pap ，温度为 0 290KT ，初始时活塞 A 与大圆筒底部（大小圆筒连接处）相距 2L，汽缸内气体温度为 1 500KT 时，求： （1）此时汽缸内理想气体的压强大小。 （2）汽缸内气体的温度缓慢降低至 350K 时，活塞移动的位移及方向。 （3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强（此结果保留 2 位有效数字） 。 16如图为
10、吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘 内部分空气，如图甲，然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘同时，锁扣 对盘盖施加压力， 致使盘盖以最大的压力吸住吸盘，使外界空气不能进入吸盘。 由于吸盘内外存在压强差， 使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前密封体积为 V，压强等于大气压强 p0， 扳下锁扣后吸盘内体积变为 4V，环境温度为 T0。 （1）若环境气温不变，求扳下锁扣后吸盘内气体压强； （2）若环境温度升高T，忽略吸盘体积变化和漏气情况，求温度变化前后吸盘能悬挂的最大质量锁扣之 比。 参考答案参考答案
11、 1A 【详解】 A玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用，故 A 正确； B单晶体和多晶体都有确定的熔点， ，故 B 错误； C彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，故 C 错误； D晶体在一定条件下可以转化为非晶体，故 D 错误。 故选 A。 2C 【详解】 A冰融化成水的过程温度不变，但要吸收热量，故质量和温度相同的冰和水，水的内能较大，A 错误； B理想气体的温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个气体分子的动能都增大，B 错误； C结合 A 的解析可知，一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，C 正确； D理想气体的内能是所有分子的动能
12、的总和，质量相同，温度相同，可看成理想气体的氢气和氧气，由于 摩尔质量的不同，物质的量不同，分子数不同，故它们的内能不相同，D 错误。 故选 C。 3B 【详解】 如图所示，在火柴棒的上下两侧，由于水的表面张力使火柴棒受到的作用力相互平衡；右端的肥皂能降低 水的表面张力，导致火柴棒左端由于水的表面张力而受到的作用力大于右端，所以火柴棒将向左运动。 故选 B。 4B 【详解】 由于管内压强小于大气压强，因此管口向下，管内外压强差为 5cmHg，小于 10cmHg，所以玻璃管处于倾斜 状态，则 B 正确；ACD 错误； 故选 B。 5D 【详解】 A封闭气体的压强是气体分子的热运动对器壁的撞击而产
13、生的，所以 A 错误； B云母片导热性能各向异性，说明云母是个单晶体，所以 B 错误； C用吸管将牛奶吸入口中利用了空气压强的原理，所以 C 错误； D荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，所以 D 正确； 故选 D。 6B 【详解】 设胎内气体经过一定过程后温度变为 2 0 C273KT ，压强变为 2 100kPap ，体积变为 2 V，则由理想气体 方程得 1 122 12 pVp V TT 所以 1 21 2 2 1 65.52L pTV V p T 该状态下气体的物质的量为 2 65.52L 2.925mol 22.4L/mol V n V 所以气体的分子数约为 24 1.7
14、55 10 A mnN 故选 B。 7A 【详解】 A图甲时 11 VLS 10 75cmHgpp 图乙设气柱长 L 2 VLS 02 cmHg50cmHg29pp 由玻意耳定律得 1212 p Vp V 解得 15.8cmL A 正确； B图甲时 1 VLS 10 75cmHgpp 图丙设气柱长 L2 32 VL S 0322 (40)(35)cmHgpLpL 由玻意耳定律得 3311 pVp V 解得 2 25cmL B 错误； CD图甲时 1 VLS 10 75cmHgpp 图丁设气柱长 L3 34 VL S 0433 (40)cos53(51 0.6)cmHgpLpL 由玻意耳定律得
15、4411 p Vp V 解得 3 23.2cmL CD 错误。 故选 A。 8AC 【详解】 AB当 U 形管由图示位置开始自由下落时处于完全失重状态，最终两部分气体的压强相等，由于开始时 B 中气体压强比 A 中气体的压强大，所以水银柱高度差 h 变大，故 A 正确，B 错误。 CD使 A、B 两部分气体升高相同的温度，假设水银不动，左右两部分气体都将作等容变化，根据查理定 律可得 PP TT V V 所以压强的变化量 P T P T V V 由于初态时两边温度相等，但 B 中气体的压强大，升高相同的温度时，B 中气体压强的增加量比 A 的大， 所以左侧水银面上升，水银柱高度差 h 变大，故
16、 C 正确，D 错误。 故选 AC。 9BD 【详解】 A冰水混合物在1 C的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，故 A 错误； BD当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同；用玻璃杯盛着的开水放在室 内足够长时间，达到平衡态，故 BD 正确； C冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，故 C 错误。 故选 BD。 10ABD 【详解】 A根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，冰箱是靠制冷剂来制冷的，常用 的制冷剂氟利昂既容易汽化又容易液化，汽化时吸热，液化时放热，冰箱就是利用氟利昂的这种特性来实 现制冷的，故 A 正确； B液
17、晶具有各向异性的特点，彩色液晶电视利用了液晶具有光学性质各向异性的特点，故 B 正确； C表述有误，人类可利用的少了，并非能量真的减少了，能量是守恒的，故 C 错误； D温度越高，分子热运动越剧烈，故 D 正确； E并不是由于浮力，而是表面张力，故 E 错误。 故选 ABD。 11CDE 【详解】 A饱和汽压随温度的升高而增大，A 错误； B温度是平均动能的标志，0冰的分子平均动能等于 0水的分子平均动能，B 错误； C液体表面张力有使液体收缩的趋势，露珠会成球形使表面积尽量小，C 正确； D在水中的花粉小颗粒做布朗运动，是水分子无规则运动对小颗粒撞击的结果，水的温度越高，水分子运 动越剧烈，
18、布朗运动越剧烈，D 正确； E当两个分子间的作用力表现为斥力时，随分子间的距离减小，引力和斥力都增大，但斥力增加的更快， 故分子间的距离越小，分子间的作用力一定越大，E 正确。 故选 CDE。 12BC 【详解】 AB设水银柱长度为 h，玻璃管横截面积为 S,对 A. 上部水银柱受力分析可得 0 A PSmgp S mgghS 联立解得 0 (7520)cmHg=95cmHg A ppgh 故 A 错误，B 正确； CD对 B 上部水银柱受力分析，根据平衡条件 BA p Smgp S mgghS (9520)cmHg=115cmHg BA ppgh 故 C 正确，D 错误。 故选 BC。 13
19、 （1） 1 1000mmHgp ； （2）450mm 【详解】 （1）容器 A 中气体产生的压强为 10h ppp 带人数据可得 1 1000mmHgp （2）由于 A 导热良好，故温度为270K。设此时 A 中的气体产生的压强为 3 p 31 21 p VpV TT 代入数据可得 3 900mmHgp 322 ppgh 代入数据可得 2 450mmh 14 0 3MgL p S 【详解】 对活塞 a 受力分析，有 01 Mgp Sp S 解得 0 1 Mgp S p S 对活塞 b 受力分析，有 12 Mgp Sp S 解得 0 2 2Mgp S p S 气缸平放后，对活塞受力分析，有 1
20、20 ppp 对封闭气体 a 和 b，由玻意耳定律得 101 p LSp LS 202 p LSp L S 解得 1 0 MgL LL p S 2 2 o MgL LL p S 所以 11 2hLLL 0 3MgL h p S 15 （1） 5 1 10 Pa； （2）向右移动 1.5L； （3）9.7 104Pa 【详解】 （1）对活塞的整体受力分析可知 01 ()() ABAB p SSp SS 解得 5 10 1 10 Pa pp （2）缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞 A、B 一起向右移动，气体状态参量：V1=SA2L+SBL， V2=SA（2L-x）+SB（L+x） ，已知
21、：T1=500K，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得 12 12 VV TT 代入数据解得 x=1.5L 由于 x=l.5L2L，表面活塞 A 未碰到大圆筒底部，故活塞 A、B 向右移动的位移为 1.5L； （3）大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有 V3=3SBL 由盖吕萨克定律可得 31 13 VV TT 解得 T3=300K 当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时有 T=T0=290K 气体发生等容变化，由查理定律有 0 3 pp TT 代入数据解得 p=9.7 104Pa 16 （1） 0 1 4 p； （2） 0 0 3 3 T TT 【详解】 （1）初始体积为 V，压强为 p0，温度为 T0，在拉起吸盘过程中温度不变，根据波意耳定律 01 4p VpV 解得 10 1 4 pp （2）设吸盘有效压强面积为 S，吸盘与墙面间摩擦因数为 ，原来能悬挂的质量为 m0 00 3 4 m gp S 当温度升高T，体积不变，根据查理定律 0 2 00 1 4 p p TTT 温度升高后允许悬挂的质量 102 ()m gpp S 解得 00 10 3 3 mT mTT