1、第2讲固体、液体与气体一、选择题(本题共8小题，14题为单选，58题为多选)1(2022河南驻马店月考)下列说法中正确的是(C)当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故在显微镜下可观察到水中炭粉的布朗运动，这说明组成炭粉的固体分子在做无规则运动高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性ABCD解析本题考查分子间作用力、布朗运动等知识。当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，反映出水分子和玻璃分子间存在引力作用，但这种引力不是液体表面张力，故错误；水中炭粉因为受到
2、水分子频繁碰撞而出现了布朗运动，这说明水分子在做无规则运动，故错误；高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强减小而降低，故错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故正确。综上可知C正确。2如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属块A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为。金属块的质量为M，不计金属块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被金属块封闭在容器中的气体的压强p为(D)Ap0BCp0Dp0解析对金属块进行受力分析，重力Mg，大气压的作用力p0S，封闭气体对它的作用力，容器侧壁的作用力F，如图所示。由于不需要求出侧壁
3、的作用力，所以只考虑竖直方向合外力为零，就可以求被封闭的气体压强，金属块在竖直方向上合外力为零，有p0SMgcos，即pp0。只有D对，选D。3(2022广东兴宁月考)我们在河边会发现有些小昆虫能静止于水面上，这是因为(D)A小昆虫的重力可忽略B小昆虫的重力与浮力平衡C小昆虫的重力与表面张力平衡D表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对小昆虫产生一个向上的支持力，小昆虫的重力和支持力平衡解析小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零，表面张力不是作用于小昆虫上的力，而是作用于液体表面层中的力。综上所述，只有D选项正确。4(2021全国高三专题练习)如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵
4、轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是(B)A气体的平均动能不变B气体的内能增加C气体分子的数密度减小D气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变解析从pV图像中的AB图线看，气体由状态A到状态B为等容升压变化，根据查理定律，一定质量的理想气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，由A到B是压强增大，温度升高，分子平均动能增加，故A错误；理想气体的内能只与温度有关，气体的温度升高，内能增加，故B正确；气体体积不变，气体分子的数密度不变，温度升高，气体分子平均速率增大，则气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加，故C、D错误。5下列说法正确的是(BCD)A将一块晶体敲碎后，得
5、到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体解析将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确；晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确。6下列说法正确的
6、是(ABD)A在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C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D在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用解析在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项B正确；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，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，
7、选项C错误；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，选项D正确。7(2021江苏南通一模)下列说法中正确的有(BCD)A液体表面层分子间的平均距离等于液体内部分子间的平均距离B用磙子压紧土壤，可以把地下的水引上来，这属于毛细现象C在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成球形D液体内部分子的势能比液体表面层分子的势能小解析本题考查了毛细现象、液体表面分子排布等知识点。液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，故A错误；用磙子压紧土壤，可以把地下的水引上来，属于毛细现象，故B正确；完全失重情况下，熔化的金属由于表面张力的收缩作用，以及球形表面积最小，
8、金属最终能够收缩成标准的球形，故C正确；液体表面层的分子比液体内部的分子间的距离大，分子之间的作用力表现为引力，分子间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子势能比液体内部的分子有更多的分子势能，故D正确。8(2021全国高三专题练习)玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节，当温度达到1 200 时，大量的气泡分布在玻璃液中，经过一系列工艺后获得澄清的玻璃液，之后可以通过降温到合适温度，然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡(即往玻璃液中吹气)制造玻璃器皿，下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是(BD)A因为分子间存在着斥力，所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起B玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程
9、中，温度不固定C玻璃内部的原子是无序分布的，具有各向异性的特点D使1 200 的玻璃液继续升温，可能使其中的气泡减少解析破碎的玻璃不能拼接在一起，是因为分子间距达不到分子作用力的范围，故A错误；玻璃是非晶体，熔化时无固定温度，故B正确；玻璃是非晶体，玻璃内部的原子是无序排列的，具有各向同性的特点，故C错误；温度继续升高，气泡内气体升温，膨胀，气体的密度变小，上浮，从玻璃液中排出，使其中的气泡减少，故D正确。二、非选择题9(2021湖南高三一模)新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，需要从北方调用大批钢瓶氧气(如图)，每个钢瓶内体积为40 L，在北方时测得钢瓶内氧气压强为1.2107 Pa，温度为7
10、 ，长途运输到武汉方舱医院检测时测得钢瓶内氧气压强为1.26107 Pa。在方舱医院实际使用过程中，先用小钢瓶(加抽气机)缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶体积为10 L，分装后每个小钢瓶内氧气压强为4105 Pa，要求大钢瓶内压强降到2105 Pa时就停止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，求：(1)在武汉检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度。(2)一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用。答案(1)21 (2)124解析(1)钢瓶的容积一定，从北方到武汉对钢瓶内气体，有，得t21 。(2)在武汉时，设大瓶内氧气由p2、V2等温变化为不分装时的状态p3、V3，则p21.26107Pa，V20.0
11、4 m3，p32105Pa，根据p2V2p3V3，得V32.52 m3，可用于分装小瓶的氧气p42105 Pa，V4(2.520.04)m32.48 m3，分装成小钢瓶的氧气p54105 Pa，V5nV，其中小钢瓶体积为V0.01 m3，根据p4V4p5V5，得n124，即一大钢瓶氧气可分装124小瓶。10(2021湖南卷，15(2)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m1600 g、截面积S20 cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A点，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同
12、细绳竖直悬挂一个质量m21 200 g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0 g时，测得环境温度T1300 K。设外界大气压强p01.0105 Pa，重力加速度g10 m/s2。(1)当电子天平示数为400.0 g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？答案(1)297 K(2)309 K解析(1)由电子天平示数为600.0 g时，则细绳对铁块拉力为mg(m2m示)gm1g，又：铁块和活塞对细绳的拉力相等，则气缸内气体压强等于大气压强p1p0当电子天平示数为400.0 g时，设此时气缸内气体压强为p2，对m1受力分析有gS由题意可知，气缸内
13、气体体积不变，则压强与温度成正比：联立式解得T2297 K。(2)环境温度越高，气缸内气体压强越大，活塞对细绳的拉力越小，则电子秤示数越大，由于细绳对铁块的拉力最小为0，即电子天平的示数恰好为1200 g时，此时对应的环境温度为装置可以测量最高环境温度。设此时气缸内气体压强为p3，对m1受力分析有(p3p0)Sm1g又由气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比联立式解得Tmax309 K。11(2021湖北卷，14)水银气压计上有细且均匀的玻璃管，玻璃管外标识有压强刻度(1 mm刻度对应压强值为1 mmHg)。测量时气压计竖直放置，管内水银柱液面对应刻度即为所测环境大气压强。气压计底部有水银槽，
14、槽内水银体积远大于管内水银柱体积。若气压计不慎混入气体，压强测量值将与实际环境大气压强值不符。如图所示，混入的气体被水银密封在玻璃管顶端。当玻璃管竖直放置时，气柱长度为l1100 mm。如果将玻璃管倾斜，水银柱液面降低的高度为h20 mm，气柱长度为l250 mm，倾斜过程中水银槽液面高度变化忽略不计。整个过程中温度保持恒定，气体可近似为理想气体。(1)已知环境大气压强为p0760 mmHg，求此时竖直放置气压计的压强测量值p1(以mmHg为单位)；(2)此后由于环境大气压强变化，竖直放置气压计的压强测量值为p2730 mmHg，求此时气柱长度l3和环境大气压强p3(以mmHg为单位，保留3位
15、有效数字)。答案(1)740 mmHg(2)110 mm748 mmHg解析(1)设玻璃管竖直时，管内水银面的高度为H，此值即为竖直放置气压计的压强测量值p1，空气柱压强为p；倾斜时空气柱压强为p。水银槽液面压强与大气压强p0相等，则竖直玻璃管有p(p0H)mmHg倾斜玻璃管有p(p0Hh)mmHg对管内气体由玻意耳定律有pl1Spl2S联立代入数据解得H740 mm，即竖直放置气压计的压强测量值p1740 mmHg。(2)环境变化后，竖直时管内气体的压强为pp3p2(p3730)mmHg气柱长度l3(740100730)mm110 mm对管内气体由玻意耳定律有pl1Spl3S联立解得p3748 mmHg。