【高考突破方案】第十三章 第2讲固体 液体和气体 -强化训练（解析版）高考物理一轮复习

第十三章 热学
第2讲　固体、液体和气体
1.如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(　　)
A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体
B.由于该物块透明，所以它一定为晶体
C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体
D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体
【解析】 D　固体可以分为晶体和非晶体两类，而晶体又可以分为单晶体和多晶体两类.晶体和非晶体的区别在于有没有确定的熔点，其中晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点；单晶体具有规则的几何外形，多晶体与非晶体没有规则的几何外形，晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化，故A、B、C错误，D正确.故选D.
　2.下列说法不正确的是(　　)
A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是因为水的表面存在表面张力
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D.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
【解析】 B　水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而在干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，选项B错误.
　3.2020年12月8日，中国和尼泊尔共同宣布了珠穆朗玛峰海拔的最新测定数据：8848.86米，这展示了我国测绘技术的发展成果，对于珠峰地区的生态环境保护等具有重大意义.登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表是密封的，表内温度27 ℃时气体压强为1.0×105 Pa(常温下的大气压强值)，当他登上峰顶时，峰顶气压为4.0×104 Pa，表内温度为－23 ℃；则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为(　　)
A.8.3×104 Pa B.8.3×105 Pa
C.4.3×104 Pa D.1.23×105 Pa
【解析】 C　T1＝(27＋273) K＝300 K，T2＝(－23＋273) K＝250 K，根据＝，p2＝×p1≈8.3×104 Pa，则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为8.3×104 Pa－4.0×104 Pa＝4.3×104 Pa，故选项C正确.
　4.如图所示，内壁光滑的绝热汽缸深度L，固定在水平地面上，汽缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的理想气体.开始时汽缸内气体长L1＝，压强p0.现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞至L处，此过程中不漏气，则此时气体的压强(　　)
A.等于 B.小于
C.大于 D.以上都有可能
【解析】 B　根据理想气体状态方程，有＝，整理得p′＝×，其中，T1>T2，故气体压强将小于，故选项B正确.
　5.如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好.该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m.活塞柱横截面积为1.0×10－2 m2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N时，弹簧的压缩量为0.10 m.大气压强恒为1.0×105 Pa，环境温度不变.则该装置中弹簧的劲度系数为(　　)
A.2×104 N/m B.4×104 N/m
C.6×104 N/m D.8×104 N/m
【解析】 A　设大气压为p0，活塞柱横截面积为S；设装置未安装汽车上之前，汽缸内气体压强为p1，气体长度为l，汽缸内气体体积为V1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x，汽缸内气体压强为p2，汽缸内气体体积为V2，则依题意有p1＝p0，V1＝lS，V2＝(l－x)S，对封闭气体，安装前、后，等温变化，有p1V1＝p2V2.设弹簧劲度系数为k，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F，由平衡条件p2S＋kx＝p0S＋F，联立并代入相应的数据，解得k＝2×104 N/m，所以选项A正确.
　6.(多选)关于下图，下列说法正确的是(　　)
A.图甲中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数概率越均等，布朗运动越不明显
B.图乙中液晶分子排布有序，因此液晶材料不具备光学各向异性
C.图丙中当分子间距离接近无穷大时，分子间作用力可以忽略不计
D.图丁中虚线为同一气体温度较高时的速率分布图　　
【解析】 AC　微粒体积越大，四面八方分子对微粒撞击概率越均等，布朗运动越不明显，故A正确；液晶具有光学各向异性，故B错误；分子间距离趋近于无穷大时，分子力趋近于零，分子势能可以忽略不计，理想气体就是属于这种情况，故C正确；虚线峰值对应横坐标即速率更小，即大量分子处于速率较小的状态，温度更低，故D错误.
　7.(多选)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态.高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的.关于晶体与非晶体，正确的说法是(　　)
A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
B.多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
C.晶体沿不同的方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同
D.单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
【解析】 BD　固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，所以选项A错误；多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，选项B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体沿不同的方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质也不相同，选项C错误；单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，选项D正确.
　8.如图所示，内壁光滑的汽缸开口向上放置，在距离汽缸底部h0＝12 cm处有卡口可以阻碍活塞通过，质量均为m的活塞A、B分别静止于卡口的上方和下方，封闭了两部分高度均为h1＝9 cm的气体，此时封闭气体的温度均为T1＝300 K，汽缸和两个活塞中只有活塞B能够导热且导热性能良好，大气压强为p0，汽缸的横截面积为S.现通过电热丝加热，使两部分气体温度缓慢上升到T2＝500 K，求：
(1)此时下方气体的压强；
(2)活塞A上升的距离.
【解析】 (1)初态对活塞A受力分析mg＋p0S＝p1S，
对活塞B受力分析mg＋p1S＝p2S，
设温度为T3时，活塞B刚好上升到卡口位置，过程中为等压变化，由气体实验定律：＝，可得T3＝400 K此后下方气体为等容变化＝，
可得在温度T2时下方气体的压强p＝p0＋.
(2)上方气体一直做等压变化，设上方气体末态高度为h2，
由气体实验定律：＝，
解得h2＝15 cm，
活塞A上升的高度H＝h0＋h2－2h1＝9 cm.