第2章 气体、液体和固体 章末检测试卷(2) （课件）-【步步高】2023-2024学年高二物理选择性必修第三册（粤教版2019）

ZHANGMOJIANCESHIJUAN(ER) 章末检测试卷(二) (满分：100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.(2022·广州市高二期末)下列关于液体和固体性质的说法，正确的是 A.云母片沿各个方向上的导热性能是不相同的，叫作各向同性 B.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 C.两端开口的细玻璃管竖直插入水中，管内水面与管外水面一定是相 平的 D.彩色液晶显示器能够显示彩色，是因为液晶的光学性质具有各向同 性的特点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 云母片沿各个方向上的导热性能是不相同的，叫作各向异性，选项A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，选项B正确； 两端开口的细玻璃管竖直插入水中，由于毛细现象，则管内水面比管外水面高，选项C错误； 彩色液晶显示器能够显示彩色，是因为液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C.p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝T2 D.p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2 2.(2022·清远市高二期中)一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 当p1＝p2时，体积和热力学温度成反比，则若 当p1＝2p2时，若V1＝V2，有T1＝2T2， 若V1＝2V2，有T1＝4T2，C错误，D正确。 3.(2022·黑龙江齐齐哈尔市高二月考)同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则 A.固体A和毛细管B可能是同种材料 B.固体A和毛细管B一定是同种材料 C.液体对毛细管B浸润 D.固体A的分子对液体附着层分子的引力比毛细管B的分子对液体附着层 分子的引力大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 14 15 当把毛细管B插入液体时，液体在毛细管B 中上升且液面呈现凹形，说明液体对B浸润， 液体不能附着在A的表面，说明液体对A不 浸润，所以A与B一定不是同种材料，故A、B错误，C正确； 根据浸润与不浸润的特点，浸润时，附着层内的分子引力小于固体对分子的引力，而不浸润时，附着层内的分子引力大于固体对分子的引力，所以固体A的分子对液体附着层内的分子引力比毛细管B的分子对液体附着层内的分子引力小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4.(2022·江苏连云港市高二期末)用玻璃瓶密封一定质量的气体，然后将玻璃瓶放入热水中，过一段时间瓶塞弹出，关于瓶塞弹出的原因，下列说法正确的是 A.瓶内气体分子数增加 B.瓶内气体分子间作用力急剧增大 C.瓶内所有气体分子的运动都更加剧烈 D.瓶内气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 密封容器，瓶内气体分子数不变，A错误； 分子间作用力由分子间距决定，分子数不变、体积不变的情况下，分子间距不变，瓶内气体分子间作用力不会急剧增大，B错误； 玻璃瓶放入热水中，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，即不是瓶内所有气体分子的运动都更加剧烈，C错误； 5.如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程中气体的密度 A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.一直变小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 6.(2022·江苏南通市高二期中)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9 mL，内装有0.5 mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa，护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0×105 Pa的气体注入药瓶，若瓶内、外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，此时药瓶内气体的压强最接近 A.0.8×105 Pa B.1.0×105 Pa C.1.3×105 Pa D.1.7×105 Pa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 药瓶内气体的体积为V1＝0.9 mL－0.5 mL＝0.4 mL，压强为p1＝1.0×105 Pa， 注射器内气体的体积为V2＝0.3 cm2×0.4 cm＝0.12 cm3＝ 0.12 mL， 压强为p2＝1.0×105 Pa， 设注入气体后药瓶内气体压强为p， 则可得p1V1＋p2V2＝pV1， 解得p＝1.3×105 Pa，故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7.(2023·肇庆市高二期中)气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，柱状气缸杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。设气体的初始状态为A，某人坐上椅面后，椅子缓慢下降一段距离达到稳定状 态B。然后打开空调，一段时间后，室内温度降低到设定 温度，稳定后气体状态为C(过程中人的双脚悬空)；接着 人缓慢离开座椅，直到椅子重新达到另一个稳定状态D， 室内大气压保持不变，则气体从状态A到状态D的过程中， √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 下列图像中关于p、V、T的关系正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 从状态A到状态B过程中，气体等温压缩，体积减小，压强增大；从B到C，气体等压降温，温度降低，体积减小，从C到D过程中，气体等温膨胀，体积变大，压强减小，且D状态的压强恢复为原A状态的压强。故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.(2022·山西运城市高二月考)将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两气体压强随摄氏温度的变化图像如图所示，下列说法正确的是 A.A气体的体积比B小 B.A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点 C.A、B气体温度改变量相同时，A气体压强改变量大 D.A、B气体温度改变量相同时，B气体压强改变量大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A、B气体温度改变量相同，由于题图中A图线的斜率较大，可知A气体压强改变量较大，故C正确，D错误。 9.如图所示是一定质量的某种理想气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是 A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多 B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多 C.a状态对应的分子平均动能小 D.单位体积的分子数a状态较多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ √ 由题图可知一定质量的理想气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错误，B、C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一定质量的理想气体，分子总数不变，Vb>Va，单位体积的分子数a状态较多，故D正确。 10.(2023·江门市高二月考改编)如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内理想气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B.若外界大气压减小，则气缸的上底面距地面的高度将增大 C.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D.若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 以气缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹 簧弹力作用，若外界大气压增大或气温升高，系统所受 重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压 缩量不变，所以活塞距地面的高度不变，A、C错误； 选择气缸为研究对象，竖直方向上向下受重力和大气压力pS，向上受到缸内气体向上的支持力p1S，气缸受力平衡，有G＋pS ＝p1S，若外界大气压p减小，p1一定减小，根据理想气体的等温变化，当压强减小时，体积一定增大，所以气缸的上底面距地面的高度将增大，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 若大气温度升高，气体温度T升高，外界大气压不变，气体压强p不变，由盖—吕萨克定律可知，气体体积增大，活塞不动，所以气缸向上运动，即气缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)(2022·茂名市高二统考期末)王亚平在“太空课堂”中，演示了一个精彩的实验——水球实验。王亚平往水膜内注入纯净水，让它变成一个“完美”的大水球。产生这种现象的主要原因是水球表面层分子比较______(填“稀疏”或“密集”)，表面层分子间的相互作用力表现为_____(填“引力”或“斥力”)，正因为这个 表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地 _________(填“缩至最小”或“扩至最大”)，于是在失重环境下形成“完美”的大水球。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 稀疏 引力 缩至最小 12.(8分)(2022·中山市高二期末)如图是用DIS研究“在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的部分实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器校准； ②将活塞移至注射器满刻度处； 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)实验操作的中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证______不变。为此，在封入气体前，应_______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 质量 在活塞上均匀涂抹润滑油 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，即质量、温度不变时气体的压强与体积的关系，所以本实验除了保持温度不变，还需保证封闭气体质量不变；为了防止漏气，需要在活塞上均匀涂抹润滑油。 (2)一小组根据测量的数据，绘出p－ 图像如图所示。图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是：_________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 注射器内的气体向外泄漏 13.(10分)如图甲所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面气缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K， 现缓慢加热气缸内气体，直至 399.3 K。求： (1)活塞刚离开B处时的温度TB； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　330 K 设等容过程中活塞离开B时的温度为TA， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解得：TA＝330 K (2分) (2)缸内气体最后的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　1.1p0 设活塞恰好到达A处时，温度为T， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 可得T＝363 K， (1分) 活塞到达A处时，温度继续升高，缸内气体又发生等容变化， 初态：p2＝p0，T2＝363 K， 末态：p3，T3＝399.3 K， 解得：p3＝1.1p0 (1分) (3)在图乙中画出整个过程的p－V图线。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　见解析图 如图所示 (2分) 14.(14分)(2022·潮州市高二期末)负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强)，如图所示，其内部空间对应的尺寸为2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm(长、宽、高)，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。隔离舱初始时温度为27 ℃，压强为p0＝1.0×105 Pa；运送到某地区后，外界温度变为12 ℃，大气压强变为p＝0.855×105 Pa，已知负压舱导热良好且运输过程中与外界没有气体交换，容积保持不变。 (1)求运送到该地区后负压舱内的压强； 答案　0.95×105 Pa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 初状态T0＝300 K，p0＝1.0×105 Pa，末状态T1＝285 K，解得p1＝0.95×105 Pa (2分) (2)若运送到该地区后需将负压舱内部分气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求向外界排出的空气占原空气的百分比。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　10% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 到当地后对气体，初状态 V0＝2 500 mm×1 500 mm×2 000 mm＝7.5 m3(1分) 末状态p＝0.855×105 Pa 根据玻意耳定律得p1V0＝pV (2分) 在末状态排出气体的体积ΔV＝V－V0 (2分) 代入数据解得η≈10% (2分) 15.(16分)(2022·湛江市高二统考期末)如图所示，气缸中横截面积为S的活塞把气缸隔成两个密闭的气室，可通过打气筒向右室充入气体。初始时两个气室内封闭气体的温度和外界环境温度均相等，体积均为V0，压强均等于大气压强p0。当活塞两边压强差超过0.5p0时活塞就会滑动，否则活塞停止运动。用打气筒向右室打气，直至左室内气体体积减小 ，打气过程中左、右气室的气体温度始终保持不变。 (1)求打气后左室内气体的压强p1； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 左室内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p0V0＝p1V1 (2分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)求打入右室内气体的质量和打气前的质量之比； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　1.1 根据题意可知，右室内气体的压强 p2＝p1＋0.5p0 (1分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 把右侧气室原有气体与打入的气体作为整体，设总体积为V，发生等温变化，根据玻意耳定律有p0V＝p2V2 (2分) 解得V＝2.1V0 (1分) 则打入右室内气体的质量和打气前的质量之比 (3)假定右室内气体热力学温度始终为T0，加热左侧气室内的气体，使得左、右气室体积再次相等，求此时左室内气体的热力学温度T。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　2.6T0 当左、右气室体积再次相等时，设右室内气体压强为p3，右室内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p2V2＝p3V0 (1分) 左室内气体的压强p4＝p3＋0.5p0 (1分) 对左室内气体，根据理想气体状态方程有 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 联立解得T＝2.6T0 (1分) 即此时左室内气体的热力学温度为2.6T0。 A.p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2 B.p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2 由理想气体状态方程有＝ V1＝2V2，有T1＝2T2，若V1＝V2， 有T1＝V1，A、B错误； 根据理想气体状态方程＝c，气体体积不变，温度升高，故压强增大，由气体压强的微观解释可知，瓶内气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大，D正确。 由题图可知，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体温度不变，压强减小，根据玻意耳定律可知，从A到B过程中气体体积逐渐增大，由密度公式ρ＝可知，气体密度一直变小，选项D正确。 质量相同的A、B两气体都发生等容变化，p－t图线都过t轴上－273 ℃的点——绝对零度。由理想气体状态方程＝c，可知图像的斜率越大，气体的体积越小，故有A气体的体积比B小，故A、B正确；  p－图线的上端出现了一小段弯曲，即当增大，V减小时，p增加的量与增加的量不是线性关系，斜率减小，说明压强增加变慢，其原因可能是注射器存在漏气现象。 等容变化时，有＝，即：＝， (2分) 根据＝， (1分) 由查理定律得＝， (1分) 对负压隔离舱内部气体，根据理想气体状态方程得＝ (3分) 体积占比η＝×100% (2分) 答案　p0 解得p1＝p0 (1分) 即左室内气体的压强为p0。 根据题意可知，打气后左室内气体的体积V1＝V0 (1分) 右室内气体的体积V2＝V0 (1分) ＝＝1.1 (2分)  ＝ (2分) $$