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2021高考物理沪科版新课程一轮复习核心素养测评 三十七 选修3-3 2固体、液体与气体 WORD版含解析.doc

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1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评 三十七固体、液体与气体(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分)1.(多选)下列说法中正确的是()A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势D.液晶既具有液体的流动性,又具有光学各向异性【解析】选B、D。气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数的商是每个分子所占的

2、体积,而气体分子所占的体积远大于每个分子的体积,选项A错误;悬浮在液体中的固体微粒越小,在液体分子撞击下的运动越明显,选项B正确;分子之间既有引力又有斥力,液面分子间距离较大,使得引力大于斥力,总体表现为引力,所以液体表面有收缩趋势,选项C错误;液晶既具有液体的流动性,又具有光学各向异性,选项D正确。2.(多选)关于液体的表面张力,下列说法正确的是()A.液体与大气相接触的表面层内,分子间的作用表现为相互吸引B.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C.布雨伞能够遮雨,其原因之一是液体表面存在张力D.荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力E.露珠由空气中的水蒸气凝结而成,凝结过程中分

3、子间的引力、斥力都减小【解析】选A、C、D。液体与大气相接触,液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,选项A正确;表面张力产生在液体表面层,它的方向与液体表面相切,而非与液面垂直,选项B错误;布雨伞能够遮雨,其原因之一是液体表面存在张力,选项C正确;荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力,选项D正确;根据分子力的特点可知,空气中的水蒸气凝结而形成露珠的过程中分子之间的距离减小,则此过程中分子间引力、斥力都增大,选项E错误。3.(多选)下列说法正确的是()A.只要减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低B.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子

4、势能也一定减小C.同种物质要么是晶体,要么是非晶体,不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现D.在温度不变的情况下,减小液面上方饱和汽的体积时,饱和汽的压强不变E.温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均动能相同【解析】选A、D、E。温度是分子热运动的标志,则只要减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,选项A正确;随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小;若分子力表现为引力,则随分子间距离增大,分子力做负功,分子势能也增大;若分子力表现为斥力,则随分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减小,选项B错误;同种物质可能是晶体,也可能是非晶体,故C错误;饱和汽压仅与温度有关,在温度不变的情况下

5、,减小液面上方饱和汽的体积时,饱和汽的压强不变,故D正确;温度是分子热运动的平均动能的标志,则温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均动能相同,选项E正确。4.(多选)(2019岳阳模拟)下列关于热现象的叙述,正确的是()A.液晶与多晶体一样具有各向同性B.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近该温度下水的饱和汽压C.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力D.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关E.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小【解析】选B、C、E。液晶的某些性质具有各向异性,故A错误;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近该温度下水的饱和

6、汽压,故B正确;由于液体表面存在张力,故雨水不能透过布雨伞,故C正确;理想气体的分子势能不计,只与温度有关,与体积无关,故D错误;当rr0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,则分子势能增大,当rr0时,分子力表现为斥力,当r减小时,分子力做负功,则分子势能增大,所以当r=r0时,分子势能最小,故E正确。5.(2020海口模拟)不同条件下理想气体的密度随压强p变化的下列五种图线中,属等温变化的是()【解析】选A。理想气体做等温变化,由玻意耳定律pV=C判断出p。根据=得到,故p,即=kp,选项A正确。6.(多选)运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是()A.气体分子单位时间内

7、与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内分子数有关B.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=C.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E.降低气体的温度,气体分子热运动的剧烈程度就可减弱【解析】选C、D、E。气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数有关,还与分子平均速率有关,选项A错误;由于分子的无规则运动,气体的体积可以占据很大的空间,故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数,选项B错误;布朗运动的微粒非常小,肉眼是看不

8、到的,阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃运动是机械运动,不是布朗运动,选项C正确;扩散可以在固体中进行,生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,选项D正确;根据温度是分子平均动能的标志可知,降低气体的温度,气体分子热运动的剧烈程度就可减弱,选项E正确。7.(多选)(2019十堰模拟)热学中有很多图象,对图中一定质量的理想气体图象的分析,正确的是()A.甲图中理想气体的体积一定不变B.乙图中理想气体的温度一定不变C.丙图中理想气体的压强一定不变D.丁图中理想气体从P到Q,可能经过了温度先降低后升高的过程E.戊图中实线对应的气体温度一定高于

9、虚线对应的气体温度【解析】选A、C、E。由理想气体状态方程=C可知,选项A、C正确;若温度不变,p-V图象应该是双曲线的一支,题图乙不一定是双曲线的一支,选项B错误;题图丁中理想气体从P到Q,经过了温度先升高后降低的过程,选项D错误;温度升高平均动能增大,平均速率增大,所以题图戊实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度,选项E正确。8.(多选)(2020开封模拟)封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,下列说法正确的是()A.气体的密度变大B.气体的压强增大C.分子的平均动能减小D.气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多E.气体内能增加【解析】选B、D、E。气

10、体的质量和体积都不发生变化,故密度不变,A项错;温度是分子平均动能的标志,温度升高分子平均动能增大,C项错;分子数不变,体积不变,但分子运动的剧烈程度加剧了,所以单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多,气体压强增大,故B、D正确;温度升高,气体内能增加,故E正确。【加固训练】 (多选)如图所示是水的饱和汽压与温度关系的图线,请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是()A.水的饱和汽压随温度的变化而变化,温度升高,饱和汽压增大B.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是不变的C.当液体处于饱和汽状态时,液体会停止蒸发D.在实际问题中,饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压【解析】选

11、A、B。当液体处于饱和汽状态时,液体与气体达到了一种动态平衡,液体蒸发现象不会停止,选项C错误;在实际问题中,水面上方含有水分子、空气中的其他分子,但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压,选项D错误。9.(多选)(2020南昌模拟)对于一定质量的理想气体,下列论述正确的是 ()A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定增大B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数可能不变E.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定【解析】选A、C、E。单位

12、体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大,因此这时气体压强一定增大,故选项A正确,B错误;若气体的压强不变而温度降低,则气体的体积减小,则单位体积内分子个数一定增加,故选项C正确,D错误;气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定,选项E正确。二、实验题(16分)10.如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时B、C内的水银面等高。(1)若气体温度升高,为使烧瓶内气体的压强不变,应将

13、C管_(选填“向上”或“向下”)移动,直至_。(2)实验中多次改变气体温度,用t表示气体升高的温度,用h表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是图中的()【解析】(1)气体温度升高,封闭气体压强变大,为使封闭气体压强不变,应将C管向下移动,直至B、C两管内水银面等高。(2)由于气体压强不变,则=k,故有=k,k、S为定值,故选项A正确。答案:(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A11.(8分)如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm,气体温度为27 。将左管竖直插入水银槽中,整个过程温度不变,稳定后右管内水银面

14、和中管内水银面出现4 cm的高度差。已知大气压强p0=76 cmHg,气体可视为理想气体。(1)求左管A端插入水银槽的深度d;(2)为使右管内水银面和中管内水银面再次相平,需使气体温度降为多少摄氏度?【解析】(1)插入水银槽后封闭气体发生等温变化,由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S插入水银槽后封闭气体的长度为L2= cm=38 cm由题意知,中管水银面下降2 cm,左管下端水银进入管中的长度为40 cm+2 cm-38 cm=4 cm,管外水银面比管内高4 cm,故左管A端插入水银槽的深度为:d=4 cm+4 cm=8 cm。(2)由理想气体状态方程得:=当右管内水银面和中管内水银面再次相平

15、时,封闭气柱的长度为:L3=L2-4 cm-2 cm=32 cm,压强p3=p0=76 cmHg则气体温度降为:T3= K=240 K即t3=T3-273 =-33 。答案:(1)8 cm(2)-33 【加固训练】 (2019烟台模拟)有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃瓶A内封有一定量气体,与瓶A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映瓶内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A瓶的体积相比可略去不计。(1)B管刻度线是在1个标准大气压下制作的(1个标准大气压相当于76 cm水银柱的压强)。已知当温度t=27 时的刻度线在x=16 cm处,问t=

16、0 的刻度线在x为多少厘米处?(2)若大气压已变为相当于75 cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ,问此时实际温度为多少?【解析】(1)p1=76 cmHg-16 cmHg=60 cmHg,T1=(273+27) K=300 K,T2=(273+0) K=273 K,气体发生等容变化,由查理定律可得:=,即=,解得:p2=54.6 cmHg,则x=76 cm-54.6 cm=21.4 cm。(2)此时A瓶内气体压强为:p3=75 cmHg-16 cmHg=59 cmHg,气体发生等容变化,由查理定律:=,即:=解得:T3=295 K,t3=22 。答案:(1)21.4厘

17、米处(2)22 12.(10分)(2020贵阳模拟)为了保证车内人员的安全,一般小汽车都安装了安全气囊,利用NaN3爆炸产生的氮气充入气囊,当小汽车发生一定的碰撞时,NaN3爆炸产生的氮气充满安全气囊,充满后气囊体积变化很小。已知气囊容积为V=56 L,囊中氮气密度为=2.5 kg/m3,氮气的摩尔质量为M0=0.028 kg/mol,阿伏加徳罗常数为:NA=6.021023 mol-1,标准状态下气体的摩尔体积为Vm=22.4 L/mol。(1)求气囊中氮气的分子数;(2)当温度为27时,囊中氮气的压强多大?【解析】(1)氮气的物质的量:n=5 mol, 则氮气的分子数:N=nNA=3.01

18、1024。(2)标准状态下:p0=1 atm,V0=22.45 L=112 L,T0=273 K,27 时:V=56 L,T=300 K,由理想气体状态方程:=,解得:p=2.2 atm。答案:(1)3.011024(2)2.2 atm【加固训练】如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的3倍,细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体),气柱长L=20 cm。活塞A上方的水银深H=15 cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移,直至水银的被推入细筒中,求活塞B上移的距离。(设在

19、整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强。) 【解析】初态封闭气体压强:p1=pH+p0当的水银上升到细筒中时,设粗筒横截面积为S,则HS=h1,HS=h2S此时封闭气体压强:p2=+p0V1=LS,V2=LS由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得L=18 cm活塞B上升的距离为:d=H+L-L-H=7 cm。答案:7 cm13.(12分)如图所示,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的水,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出。已知水的密度为,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积,将空气看作理

20、想气体。(室内温度不变)(1)求室内温度。(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比。【解析】(1)设喷雾器的横截面积为S,室内温度为T1,喷雾器移到室内一段时间后,封闭气体的压强p1=p0+g,V0=S气体做等容变化:=解得:T1=(1+)T0(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象,排完水后,压强为p2,体积为V2=hS。此气体经等温变化,压强为p1时,体积为V3则p2=p0+gh,p1V3=p2V2即(p0+g)V3=(p0+gh)hS同温度下同种气体的质量比等于体积比,设充入气体的质量为m则=解得:=答案:(1)(1+)T0(2)关闭Word文档返回原板块

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