单元检测卷(2) 气体、液体和固体-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

单元检测卷(二)　气体、液体和固体 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论正确的是(　　) A．它一定不是单晶体 B．它一定是多晶体 C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体 答案：D 解析：多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，故D正确。 2．(2023·广东广州高二华南师大附中校考)关于固体、液体和晶体，下列说法正确的是(　　) A．单晶体所有的物理性质都表现出各向异性 B．液晶只有晶体的各向异性，没有液体的流动性 C．液体表面层内分子间距离小于液体内部分子间距离 D．毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力共同作用的结果 答案：D 解析：单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的，并不是所有的物理性质都表现为各向异性，A错误；液晶同时具有液体的流动性和晶体的各向异性，B错误；液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，C错误；毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力共同作用的结果，D正确。故选D。 3．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，关于房间内的空气，下列说法中正确的是(　　) A．空气分子的密集程度增大 B．空气分子的平均速率增大 C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大 答案：B 解析：温度升高，气体分子的平均速率增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见空气分子的密集程度一定减小，空气质量也减小，故A、D错误，B正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C错误。 4.(2023·广东珠海高二期中)一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是(　　) A．从状态A到状态B，气体压强保持不变 B．从状态B到状态C，气体压强变小 C．从状态A到状态B，气体分子的平均速率保持不变 D．从状态A到状态B，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数变大 答案：A 解析：由题图可知AB的延长线过原点，气体做等压变化，故A正确；从状态B到状态C，气体做等容变化，根据＝，温度升高，所以气体压强变大，B错误；从状态A到状态B，温度升高，所以气体分子的平均速率变大，故C错误；从状态A到状态B，气体压强不变，由于温度升高，气体分子的平均动能变大，所以单位时间内撞击器壁单位面积的分子数变小，D错误。故选A。 5．关于一密闭容器中的氧气，下列说法正确的是(　　) A．体积增大时，氧气分子的密集程度保持不变 B．温度升高时，每个氧气分子的运动速率都会变大 C．压强增大是因为氧气分子之间斥力增大 D．压强增大是因为单位面积上氧气分子对器壁的作用力增大 答案：D 解析：体积增大时，氧气分子的密集程度变小，A错误；温度升高时，氧气分子的平均速率增大，但是并不是每个氧气分子的运动速率都会变大，B错误；密闭气体压强是分子撞击产生的，所以压强增大是气体分子对器壁单位面积的撞击力变大造成的，另外，气体分子间距离远大于10r0，所以分子间作用力几乎为零，C错误，D正确。故选D。 6.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度和体积分别为T1、T2、T3和V1、V2、V3，且V1<V2＝V3，大气压强不变，则T1、T2、T3的大小关系为(　　) A．T1＝T2＝T3 B．T1<T2<T3 C．T1>T2>T3 D．T1<T2＝T3 答案：B 解析：以活塞为研究对象，对T1、T2状态下的气体有Mg＋p0S＝p1S，p0S＋Mg＝p2S，对T3状态下的气体有p0S＋Mg＋mg＝p3S，可以得出p1＝p2<p3。根据理想气体状态方程有＝＝，因V1<V2，p1＝p2，则T1<T2；因V2＝V3，p2<p3，则T2<T3，即T1<T2<T3，B正确。 7．汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。某型号轮胎的容积为30 L，充气前内部已有压强为2个大气压的空气(可视为理想气体)。现用充气泵对其充气，要求轮胎内部压强达到2.5个大气压，不考虑充气过程气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气的体积为(　　) A．5 L B．15 L C．25 L D．35 L 答案：B 解析：设轮胎的容积为V0，充入一个大气压的体积为V，根据玻意耳定律，有2p0V0＋p0V＝2.5p0V0，解得V＝15 L，故选B。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8．在下列图中，不能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化后，又可以回到初始状态的图是(　　) 答案：ABC 解析：根据p­V、p­T、V­T图像的意义可以判断，选项ABC显示的都是理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，选项D显示的是理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化。故选ABC。 9.在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图所示，当玻璃管自由下落时(　　) A．空气柱的压强增大 B．空气柱的压强减小 C．空气柱的长度不变 D．空气柱的长度减小 答案：AD 解析：水银柱原来处于平衡状态，设空气柱长度为l1，开始时气体压强p1＝p0－ρgL，气体体积V1＝l1S。自由下落后，水银柱处于完全失重状态，p2＝p0，则p2>p1。再由玻意耳定律p1l1S＝p2l2S，可知l2<l1，所以空气柱长度将减小。故A、D正确。 10.如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，缸内气柱高度为2h。现在活塞上缓慢添加砂粒(加砂过程中气体温度保持不变)，直至缸内气柱的高度变为h，然后再对气缸缓慢加热，以使缸内气体温度逐渐升高，让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0，环境温度恒为T0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦。下列说法正确的是(　　) A．所添加砂粒的总质量为m＋ B．所添加砂粒的总质量为2m＋ C．活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为T0 D．活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T0 答案：AD 解析：初态气体压强p1＝p0＋，添加砂粒后气体压强p2＝p0＋，对气体由玻意耳定律得p1S·2h＝p2Sh，解得m′＝m＋，A正确，B错误；设活塞回到原来位置时气体温度为T1，该过程为等压变化，盖­吕萨克定律得＝，解得T1＝2T0，C错误，D正确。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11．(7分)(2023·广东深圳高二校考期中)用如图甲所示的装置研究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验，操作步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器适当刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④缓慢推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)请改正以上步骤中的不妥之处：______________________________________。 (2)实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了______________；推动活塞时要缓慢，原因是__________________________。 (3)实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，作出的图像可能为______。 答案：(1)见解析　(2)增强气密性　保证封闭气体的温度不变　(3)B 解析：(1)步骤①中压强传感器不需要调零，需要校准。 (2)实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，从而保证封闭气体的质量不变；推动活塞时要缓慢，原因是让不断被压缩的封闭气体能够与外界充分的进行热交换，从而保证封闭气体的温度不变。 (3)设软管的体积为ΔV，气体的压强为p，则由玻意耳定律有p(V＋ΔV)＝c，整理可得V＝c·－ΔV，故选B。 12．(8分)(2023·广东广州培正中学高二校考阶段练习)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是__________； A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能快些 C．空气柱的压强随体积的减小而增大 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p­V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1__________(选填“<”、“＝”或“>”)T2。 (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出__________(选填“p­V”或“p­”)图像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图像是一条__________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 答案：(1)C　(2)>　(3)p­　过原点的倾斜直线 解析：(1)实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前不能将注射器的空气完全排出，故A错误；空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C正确。 (2)在p­V图像中，根据＝c可得pV＝cT，可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有T1>T2。 (3)根据＝c可得p＝cT·，为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出p­图像；对图像进行分析，如果在误差允许的范围内该图像是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 13.(9分)如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B到状态C。图中纵轴表示气体体积，横轴表示气体的热力学温度，T0、V0为已知量，求： (1)状态A的温度TA； (2)若状态A的压强为p0，则状态C的压强为多大？ 答案：(1)T0　(2)p0 解析：(1)由V­T图像可知从状态A到状态B发生等压变化，有＝ 解得TA＝T0。 (2)从状态A到状态C，由理想气体状态方程，有＝ 解得pC＝p0。 14.(14分)(2023·广东潮州高二统考期末)如图所示，一足够长的玻璃管竖直放置，开口向上，用长19 cm的水银封闭一段长为20 cm的空气柱，大气压强为76 cmHg，环境温度为300 K，则： (1)若气体温度变为360 K时，空气柱长度变为多少？ (2)若气体温度仍为300 K，将玻璃管缓慢旋转至水平，空气柱长度又是多少？ 答案：(1)24 cm　(2)25 cm 解析：(1)根据题意可知，气体做等压变化，当气体温度变为360 K时，由盖­吕萨克定律得＝ 代入数据解得L2＝24 cm。 (2)根据题意可知，气体做等温变化，初状态压强 p1＝76 cmHg＋19 cmHg＝95 cmHg 末状态压强p3＝76 cmHg 由玻意耳定律得p1L1S＝p3L3S 代入数据解得L3＝25 cm。 15.(16分)喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10 L，打气筒每次打气能向储液桶内压入p0＝1.0×105 Pa的空气V0′＝200 mL，现 往储液桶内装入8 L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为p＝1.0×105 Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。 (1)若打气使储液桶内药液上方的气体压强达到3.0×105 Pa，求打气筒打气次数至少是多少？ (2)当储液桶内药液上方的气体压强达到3.0×105 Pa时，打开喷雾头开关直至储液桶药液上方的气压为2.0×105 Pa，求在这个过程中储液桶喷出药液的体积是多少？ 答案：(1)20次　(2)1 L 解析：(1)对储液桶内药液上方的气体 初状态时压强为p1＝1.0×105 Pa，体积为V1 末状态时压强为p2＝3.0×105 Pa，体积为V2＝10 L－8 L＝2 L 由玻意耳定律得p1V1＝p2V2 解得V1＝6 L 因为原来气体体积为V0＝2 L 所以打气筒打气次数 n＝＝次＝20次。 (2)对储液桶内药液上方的气体 初状态时压强为p1′＝3.0×105 Pa，体积为V1′＝2 L 末状态时压强为p2′＝2.0×105 Pa，体积为V2′ 由玻意耳定律得p1′V1′＝p2′V2′ 解得V2′＝3 L 所以储液桶喷出药液的体积ΔV＝(3－2) L＝1 L。 学科网（北京）股份有限公司 $$