2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：46 固体、液体与气体

试卷更新日期：2020-10-30 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 关于理想气体，下列说法正确的是（）

A、气体的内能包括气体分子的重力势能 B、气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C、气体的内能包括气体整体运动的动能 D、气体的内能包括气体分子热运动的动能

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2. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V₀ ， 2p₀）、 b（2V₀ ， p₀）、c（3V₀ ， 2p₀）以下判断正确的是（）

A、气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功 B、气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量 C、在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D、气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量

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3. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度 $T_{A} 、 T_{B}$ 和 $T_{C}$ 的关系，正确的是（）

A、 $T_{A} = T_{B} ， T_{B} = T_{C}$ B、 $T_{A} < T_{B} ， T_{B} < T_{C}$ C、 $T_{A} = T_{C} ， T_{B} > T_{C}$ D、 $T_{A} = T_{C} ， T_{B} < T_{C}$

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4. 如图所示，p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时做功300J。当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，做功200J，求此过程中气体吸收或放出的热量是（）

A、吸热80J B、吸热220J C、放热520J D、放热320J

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5. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少1000J，则A→B→C过程中气体对外界做的总功为（）

A、1600J B、400J C、1000J D、600J

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6. 堵住打气筒的出气口，缓慢向下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。设此过程中气体的温度保持不变。对这一现象的解释正确的是（）

A、气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B、气体分子间没有可压缩的间隙 C、气体分子的平均动能增大，使得气体分子撞击活塞的力度增强 D、气体分子间距离太小，分子间相互作用力表现为斥力

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7. 如图，容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B，开始时，A的温度为T_A ， B的温度为T_B ，且T_A>T_B；气体A、B均处于平衡状态，活塞静止。加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将（）

A、向右移动 B、向左移动 C、保持不动 D、因体积未知而无法确定

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8. 足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度L_A的气体，左边的活塞也封闭了一段长度L_B的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是（）

A、L_A不变，L_B增大 B、L_A不变，L_B减小 C、L_A减小，L_B增大 D、L_A增大，L_B减小

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9. 如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平于横轴，dc平行于纵轴，ab的延长线过原点，以下说法不正确的是（）

A、从状态d到c，气体体积增大，气体对外做功 B、从状态c到b，气体体积减小，外界对气体做功 C、从状态a到d，内能增加，气体从外界吸热 D、从状态b到a，内能增加，气体对外界放热

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10. 关于固体、液体和气体，下列说法不正确的是（）

A、固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状 B、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性 C、在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D、空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度时水的饱和汽压

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11. 在两端开口的弯管中用两段水银柱封闭了一段空气柱，如图所示，若再往a管内注入少量水银，则（）

A、ab水银面高度差将减小 B、ab水银面高度差将大于cd水银面高度差 C、b管水面上升的距离小于c管水面下降的距离 D、b管水面上升的距离大于c管水面下降的距离

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12. 一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p—V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（）

A、气体经历过程1，其温度不变 B、气体经历过程1，其内能减小 C、气体在过程2中一直向外放热 D、气体经历过程1时对外做的功与经历过程2时相同

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二、多选题

13. 如图所示，在一定质量的理想气体的压强随体积变化的 $p - V$ 图象中，气体先后经历了 $a b 、 b c 、 c d 、 d a$ 四个过程，其中 $a b$ 垂直于 $V$ 轴， $c d$ 与 $V$ 轴平行， $b c 、 d a$ 是两条等温线。下列判断正确的是（）

A、气体在状态 $a$ 时的温度低于在状态 $c$ 时的温度 B、从 $c \to d$ 的过程，气体放出的热量小于外界对气体做的功 C、从 $a \to b \to c$ 的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变 D、从 $a \to b \to c \to d$ 的过程，设气体对外做功的绝对值为 $W_{1}$ ，外界对气体做功为 $W_{2}$ ，气体放热的绝对值为 $Q_{1}$ ，吸热为 $Q_{2}$ ，则 $W_{1} - W_{2} = Q_{2} - Q_{1}$

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14. 一定质量的理想气体经历了如图ABCDA的循环过程，其中A→B、C→D是两个等压过程，B→C、D→A是两个绝热过程．关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有（）

A、A→B过程，气体对外做功，内能增大 B、B→C过程，气体分子平均动能增大 C、ABCDA循环过程中，气体吸热，对外做功 D、ABCDA循环过程中，A点对应气体状态温度最低

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15. 一定质量的理想气体，状态变化过程如V－T图像中ABC图线所示，由图线可知（）

A、A→B过程，气体吸热、压强增大 B、B→C过程，气体放热、压强增大 C、C→A过程，分子密度减小 D、C→A过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数增加

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16. 如图所示，一定质量的理想气体，由状态A开始，经过状态变化过程，先后到达状态B和状态C，已知状态A的温度T_A =300 K，则下列说法中正确的是（）

A、状态B的温度为400K B、由A→B过程，气体一定放热 C、由B→C过程，气体放出的热量小于气体内能的减少量 D、由A→C过程，气体放出了400J的热量

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三、解答题

17. 如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度不变。求细管的长度。

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18. 现有一质量为M的汽缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当汽缸竖直放置时，空气柱长为L₀（如图甲所示）。已知大气压强为p₀ ，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。则汽缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度。

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19. 将消毒碗柜里刚经过高温消毒的一个圆柱型茶杯和杯盖小心取出后，立刻用杯盖盖住茶杯，并放置在水平桌面上，如图．开始时茶杯内部封闭气体的温度t₁＝87℃、压强等于外界大气压强p₀ ．放置一段时间后，茶杯内气体的温度等于室内温度t₂＝27℃．已知杯盖的质量为m，茶杯橫截面圆形面积为S，杯盖住茶杯后密封良好没有发生漏气．茶杯内部封闭气体可视为理想气体，重力加速度大小为g．

（i）求最后茶杯内部封气体的压强和杯盖对茶杯的压力大小；

（ii）在茶杯连同杯内气体的温度达到稳定后，用力作用在杯盖上缓慢上提，结果发现茶杯能随杯盖一起向上离开桌面，求茶杯的质量M满足什么条件？

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四、综合题

20. 如图为某高压锅结构示意图，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体与外界大气压强相等。当锅内温度达到40℃时，气孔1会封闭，将锅内外隔离。若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀。已知限压阀的质量为20g，气孔2的横截面积为 ${8mm}^{2}$ ，锅的容积为 $0.04 m^{3}$ ，现在锅内放入20℃、极少量的水，然后盖好锅盖加热，很快水完全汽化后气孔1封闭。求：（气体可视为理想气体，大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ）

(1)、气孔2上的限压阀被顶起时，锅内气体的温度是多少？

(2)、从气孔1封闭到温度升到120℃，漏出的气体占气孔1封闭时锅内气体的百分比。

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21. 容积为1L的烧瓶，在压强为1.0×10⁵Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃；当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，塞子塞好时瓶内气体温度保持127℃不变，压强为1.0×10⁵Pa，把－273℃视作0K。求：

(1)、塞子打开之前，烧瓶内的最大压强；

(2)、最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值。

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22. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体吸收的热量为Q。求：

(1)、两状态下气体温度的比值 $\frac{T_{A}}{T_{B}}$ ；

(2)、该过程中气体内能的变化量。

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23. 一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S＝2×10^-3m² ，竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m＝0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L₀＝66cm的气体，气体温度T₀＝300K，如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，水的密度ρ＝1.0×10³kg/m³。（g取10m/s²）试问：

(1)、开始时封闭气体的压强多大？

(2)、现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F＝6.0N，则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大？

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24. 如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：

(1)、大气压强p₀的值；

(2)、玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；

(3)、当管转回到开口竖直向上时，管内气体温度升高到多少时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平。

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