第2章《气体、固体和液体》单元测试卷-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019选择性必修第三册

第二章《气体、固体和液体》单元测试卷（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：  选择性必修第三册第2章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．甲图为水黾停在水面上的情景；乙图为分子间作用力与分子间距离的关系；丙图为金刚石微观结构示意图；丁图中的每条折线表示一个炭粒每隔相同时间位置的连线。下列说法正确的是（　　） A．水黾能停在水面上是因为其受到了水的表面张力作用 B．当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子间没有引力和斥力 C．金刚石晶体中，原子按照一定规则排列，具有空间上的周期性 D．炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 【答案】C 【详解】A．水黾能停在水面上是因为液体表面存在张力，而不是受到张力作用，故A错误； B．图（乙）中处，分子引力和斥力的合力为零，但引力和斥力均不为零，故B错误； C．晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，故C正确； D．图（丁）是每隔一定时间把水中炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，而炭粒本身并不是沿折线运动，该图说明炭粒的运动（布朗运动）是不规则的，从而反映了水分子运动的不规则性，故D错误。 故选C。 2．比较的热水和的水蒸汽，下列说法正确的是（　　） A．热水分子的平均动能比水蒸汽的大 B．热水分子的速率都比水蒸汽的小 C．热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈 D．热水的内能比相同质量的水蒸汽的小 【答案】D 【详解】A．分子的平均动能只和温度有关，温度越高分子的平均动能越大，热水温度小于水蒸气，所以热水分子的平均动能小于水蒸气分子的平均动能，故A错误； B．无论什么温度的物体所含有的分子都有速率快的和慢的，只是温度越高速率高的分子所占的比例比较高，故B错误； C．温度越高分子运动的越剧烈，热水温度小于水蒸气温度，水蒸气分子运动的比较剧烈，故C错误； D．一定量物质的内能是其所有分子的热运动的动能和分子势能的总和。对于相同质量的热水和水蒸气来说，热水的温度比水蒸气低，所以热水的分子总动能小于水蒸气分子的总动能，同时，热水的分子平均距离小于水蒸气分子的平均距离，所以热水的分子总势能和也小于水蒸气的分子总势能，所以热水的内能比水蒸气的内能小，故D正确。 故选D。 3．2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（　　） A．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 B．晶体熔化过程中，分子平均动能不变 C．晶体熔化过程中，分子平均势能不变 D．单晶体的光学性质一定各向异性 【答案】B 【详解】A．单晶体和多晶体均有固定的熔点，故A错误； B．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故B正确； C．晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增加，故C错误； D．单晶体在某些物理性质上是各向异性的，但其光学性质不一定各向异性，故D错误。 故选B。 4．东北寒冷的冬季，一汽车进入有暖气的车库，一段时间后，轮胎内气体与室内气体达到热平衡，则（　　） A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的内能 B．热平衡时，轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大 C．室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大 D．热平衡后，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大 【答案】D 【详解】A．两个系统处于热平衡时，一定具有相同的温度，内能还与质量、状态等因素有关，温度相同内能不一定相同，故A错误； B．热平衡时，轮胎内气体的温度与室内气体的温度相同，则轮胎内气体分子的平均动能与室内气体的相同，故B错误； C．根据分子运动速率分布规律可知，在不同温度下，各种速率的分子都存在，不能说室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大，故C错误； D．热平衡后，轮胎内气体的温度升高，分子的平均动能变大，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大，故D正确。 故选D。 5．下列说法正确的是 （　　） A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C．由图丙可知，当分子间的距离。时，分子间的作用力先减小后增大 D．由图丁可知，在r由r₁变到r₂的过程中分子力做负功 【答案】B 【详解】A．当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A错误； B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由题图乙知状态A与状态B的pV相等，则状态A与状态B的温度相同，由p-V图线的特点可知，温度升高，pV增大，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B正确； C．由题图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．题图丁为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应分子间的平衡距离r0，当分子间的距离r<r0时，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，故D错误。 故选B。 6．如图甲所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，并通过计算机作出了如图乙所示的图像，下列说法正确的是（　　） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应立即记录数据 C．图线与纵轴相交的原因可能是没有考虑注射器与压强传感器连接部位气体的体积 D．若升高环境温度，则该图像斜率变大 【答案】C 【详解】A．推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境温度保持一致，故A错误； B．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据，故B错误； C．图线与纵轴相交的原因可能是没有考虑注射器与压强传感器连接部分气体的体积，故C正确； D．根据理想气体的状态方程可知 则温度升高时，图像斜率变小，故D错误。 故选C。 7．一定质量的理想气体从状态经过状态、变化到状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．的过程中，气体对外界做功 B．的过程中，所有气体分子的动能都增大 C．的过程中，气体对外界做功 D．的过程中，气体先吸热后放热 【答案】A 【详解】A．a→b的过程中，气体温度不变，压强减小，则体积变大，则气体对外界做功，A正确； B．b→c的过程中，气体温度升高，分子平均动能变大，但并非所有气体分子的动能都增大，B错误； C．根据可得 则由于d点与原点连线斜率大于c点与原点连线的斜率，可知d态对应的体积小于c态的体积，则c→d的过程中，体积减小，外界对气体做功，C错误； D．由图可知a→b的过程中，气体温度不变，气体与外界没有热量交换，b→c的过程中，气体温度升高，气体从外界吸收热量，D错误。 故选A。 8．若已知大气压强为，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．甲图中密闭气体的压强大小是 B．乙图中密闭气体的压强大小是 C．丙图中密闭气体的压强大小是 D．丁图中密闭气体的压强大小是 【答案】A 【详解】A．甲图中取AB高度的液柱进行分析，如图所示 有 解得密闭气体的压强大小是 故A正确； B．由A选项同理解得乙图中密闭气体的压强大小是 故B错误； C．丙图中密闭气体的压强大小是 故C错误； D．根据等液面法解得丁图中密闭气体的压强大小是 故D错误。 故选A。 9．（多选）液体的表面张力在生产生活中有利有弊。市面上的清洁剂如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性剂，加入水中会减小水的表面张力。液体的表面张力还与温度有关，在其他条件不变的情况下，通过升高温度可以降低液体的表面张力，下列说法正确的是（    ） A．将两端开口的洁净细玻璃管插入肥皂水中，毛细现象比插入清水中更加明显 B．孩童用肥皂水能吹出大气泡而清水不能，是因为清水的表面张力更大，不容易被空气撑开成气泡 C．用热水清洗碗具可以有更好的去污效果，是因为热水表面张力小，更容易浸润碗具 D．清水洒在有孔隙的布雨伞上却不会渗水，是因为液体表面张力的效果 【答案】BCD 【详解】A．毛细现象的本质是液体的表面张力对管中液体向上的拉力，肥皂水的表面张力更小，对管内液体向上的拉升效果更小，故毛细现象更不明显，故A错误； B．液体表面张力越大，越有形成细小液珠的趋势，即表面张力越大，越不容易变成扩张的气泡，故B正确； C．温度越高，水的表面张力越小，水与固体表面的作用效果越明显，更容易浸润固体，故C正确； D．因为表面张力的作用，雨水会在布伞上形成液珠，液珠的尺寸大于布伞的孔隙大小，因此不会渗水，故D正确。 故选 10．（多选）如图所示，绝热气缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，轻质弹簧一端固定在活塞上，另一端固定在气缸底部，活塞可沿气缸无摩擦滑动，此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热，使活塞上升了一段距离，此过程中封闭气体没有泄漏，大气压强恒定。下列说法正确的是（　　） A．加热前封闭气体的压强等于大气压强 B．加热过程中封闭气体分子的平均动能增大 C．加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 D．加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 【答案】BD 【详解】A．加热前弹簧弹力是零，因活塞重力不能忽略，设大气压强为，封闭气体压强为，由力的平衡条件可得 因此封闭气体压强大于大气压强，故A错误； B．加热过程中封闭气体的温度升高，分子的平均动能增大，故B正确； C．气体吸收的热量用于增加活塞的重力势能和弹簧的弹性势能以及气体的内能，还要推动活塞对外做功，故C错误； D．对活塞，据动能定理可得 可得 故D正确。 故选BD。 11．（多选）容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为145atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，（    ） A．如果小瓶原来是真空的，最多能分装54瓶 B．如果小瓶原来是真空的，最多能分装58瓶 C．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装56瓶 D．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装60瓶 【答案】AD 【详解】AB．初状态 末状态 根据玻意耳定律 解得 故A正确，B错误； CD．初状态 ， ， 末状态 ， 根据玻意耳定律 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 12．（多选）如图，水平放置的导热气缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时，A、B的压强均为，体积比为，环境温度为。现通过两种方式改变A、B两部分的体积，第一种方式是通过A气缸中的加热丝对A中气体缓慢加热，B中气体保持温度不变；第二种方式是通过B气缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气；两种方式均使A、B的体积比变为。以下说法正确的是（　　） A．两种方式末状态A中气体的压强相等 B．第一种方式，末状态A中气体的温度为 C．第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 D．第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 【答案】BD 【详解】B.第一种方式，设气缸容积为5V 对B部分气体，由玻意耳定律可得 解得 对A部分气体，由理想气体状态方程可得 代入数据解得，故B正确； CD.第二种方式，设气缸容积为5V，缓慢抽气，导热气缸，可视为两部分气体均作等温变化 对A部分气体，由玻意耳定律可得 解得 对B部分气体，由玻意耳定律可得 代入数据解得 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值，故C错误，D正确； A.由以上两种方式所求的末状态压强可知，A错误； 故选B。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共2小题，共12分） 13．房间内室温为300K，大气压强为。在此房间内给一玻璃瓶充入压缩气体，用圆柱形轻质软木塞塞住横截面为圆、面积为的瓶颈使瓶口密封，瓶内压缩气体的温度与室温相同，压强，软木塞相对于瓶颈保持静止，如图所示。再将该玻璃瓶放入温度为77K的液氮中充分冷却，随后迅速放回房间，此时瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小为 。若软木塞与瓶颈之间的弹力大小始终为，则二者之间的静摩擦因数满足条件 （用题给物理量表示）时，才能使瓶颈内的软木塞一直保持不动。假设瓶子和软木塞的热胀冷缩可忽略，瓶内气体可视为理想气体。 【答案】 【详解】[1]瓶内气体发生等容变化，根据 可得 根据平衡条件可知瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小 [2]随着温度降低，瓶内压强逐渐减小，可知初始状态，瓶塞所受摩擦力最大，且最大值为 因此静摩擦因数满足条件 14．(1)某实验小组用图示吊瓶测量一滴液体的体积。调节滴定速度，下滴速度大约一秒一滴，用秒表计时，一分钟刚好64滴。吊瓶上有容积刻度线，某成员测得瓶里的液体减少时，用时是3分30秒，则一滴液体的体积为 。（结果保留三位有效数字） (2)在挂药水的过程中，设吊瓶中气体的压强为，管中B的气体压强为，液体的密度为，重力加速度为g，大气压强为，高度差如图所示时，则下列关系正确的是______________。 A． B． C． D． (3)若吊瓶中没有插入C，随着吊瓶中液体的流失，A中气体的压强会 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】(1) (2)AD (3)增大 【详解】（1）一分钟刚好64滴。吊瓶上有容积刻度线，某成员测得瓶里的液体减少10mL时，用时是3分30秒，则一共滴数为 则一滴液体的体积为 （2）根据压强的平衡关系可知 所以 故选AD。 （3）若吊瓶中没有插入C，根据 随着吊瓶中液体的流失，减小，所以A中气体的压强会增大。 三、实验题（本题共1小题，共10分） 15．某实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量的理想气体等温变化的规律。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 (1)关于实验的操作和数据处理，下列说法正确的是__________（填字母）。 A．在柱塞上涂润滑油是为了减小摩擦 B．要尽可能保持环境温度不变 C．气体的压强和体积必须用国际单位 D．处理数据时采用图像比图像更直观 (2)两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①图像的纵截距表示 的体积； ②图线a与b的横截距为m、n，，a与b密闭气体质量之比为 。 (3)其中一个小组用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则石子密度 。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 【答案】(1)BD (2) 软管内气体 (3) 【详解】（1）A. 在柱塞上涂润滑油是为了保证注射器的气密性良好，故A错误； B. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，注射器的导热性良好，为了保证温度不变应尽可能保持环境温度不变，从而保证注射器内的气体温度不变，故B正确； C. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强的乘积为一个定值，气体的压强和体积只要保持各自的单位不变，乘积就不变，故C错误； D. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强满足反比关系，所以处理数据时采用图像为直线，比图像曲线更直观，故D正确。 故选BD。 （2）[1] 图像的纵截距表示压强无穷大时，注射器内的体积无穷小接近于零，气体的体积为软管部分的气体体积。 [2]由图像结合玻意耳定律 （3）由图像可知，与纵轴截距跟不放石子时与纵轴截距有所增加，其增加的体积即为石子体积 所以石子密度为 四．计算题（本题共3小题，共30分） 16．某游客在青藏高原高海拔地区出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用，该加压舱主要由舱体气源箱组成。加压舱刚取出时是真空折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中6m³的空气输入到舱体中，充气后的加压舱舱体可视为长2m、底面积的圆柱体。测得当地大气压强为环境气温为-3℃，充气过程中可视为温度保持不变。求： (1)充气完毕后舱内的压强是多少？ (2)关闭阀门，开启加热装置（舱内体积不变），使舱内气体温度达到27℃，此时舱内压强为多少？（保留两位有效数字） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态， 舱内体积 由玻意耳定律 解得舱内气压 （2）关闭阀门，开启加热装置（舱内体积不变），使舱内气体温度达到，则， 由查理定律 解得 17．某氧气站对一容积为40L的氧气瓶充气，充装完毕时瓶内气体的温度为，压强为。已知该氧气瓶导热良好，装置不漏气。 (1)若将其置于温度为的环境中，求瓶内气体稳定时的压强（结果保留2位有效数字）； (2)若该氧气瓶安装了自动泄压阀，当内部气体压强大于时能自动向外界排气，求瓶内气体温度为时，瓶内气体稳定时剩余的气体质量与排气前内部气体总质量的比值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）气体进行等容变化，则由查理定律 得 （2）由理想理想气体状态变化方程 得 故剩余气体质量与原有总质量的比值为： 18．理发店内的气动升降椅，其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充入气体，使汽缸内的压强为大气压的几倍，利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示，汽缸横截面积，汽缸的上端有一环形卡口内径比气动杆的直径略大，椅面与汽动连杆及活塞组成的整体质量为，大气压强，椅面未承重时，空气柱长度，此时卡口对活塞的压力，密闭汽缸导热性能良好。现有一位体重的客人双脚悬空坐在椅面上，导致活塞（气动杆和椅面）下降。缸内气体可视为理想气体，温度保持不变，忽略摩擦阻力，取。求： (1)椅面未承重时汽缸内气体的压强； (2)为了使椅面恰好恢复到原来的位置，则需要充入一个大气压下的气体体积为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对椅面气动杆及活塞整体由平衡条件有 解得 （2）椅面恰好恢复到原来的位置时对卡口恰好没有压力，此时汽缸内压强为，对椅面、气动杆、活塞及客人组成的整体由平衡条件得 解得 设需要充入一个大气压下的气体体积为 解得 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章《气体、固体和液体》单元测试卷（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：  选择性必修第三册第2章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．甲图为水黾停在水面上的情景；乙图为分子间作用力与分子间距离的关系；丙图为金刚石微观结构示意图；丁图中的每条折线表示一个炭粒每隔相同时间位置的连线。下列说法正确的是（　　） A．水黾能停在水面上是因为其受到了水的表面张力作用 B．当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子间没有引力和斥力 C．金刚石晶体中，原子按照一定规则排列，具有空间上的周期性 D．炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 2．比较的热水和的水蒸汽，下列说法正确的是（　　） A．热水分子的平均动能比水蒸汽的大 B．热水分子的速率都比水蒸汽的小 C．热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈 D．热水的内能比相同质量的水蒸汽的小 3．2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（　　） A．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 B．晶体熔化过程中，分子平均动能不变 C．晶体熔化过程中，分子平均势能不变 D．单晶体的光学性质一定各向异性 4．东北寒冷的冬季，一汽车进入有暖气的车库，一段时间后，轮胎内气体与室内气体达到热平衡，则（　　） A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的内能 B．热平衡时，轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大 C．室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大 D．热平衡后，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大 5．下列说法正确的是 （　　） A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C．由图丙可知，当分子间的距离。时，分子间的作用力先减小后增大 D．由图丁可知，在r由r₁变到r₂的过程中分子力做负功 6．如图甲所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，并通过计算机作出了如图乙所示的图像，下列说法正确的是（　　） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应立即记录数据 C．图线与纵轴相交的原因可能是没有考虑注射器与压强传感器连接部位气体的体积 D．若升高环境温度，则该图像斜率变大 7．一定质量的理想气体从状态经过状态、变化到状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．的过程中，气体对外界做功 B．的过程中，所有气体分子的动能都增大 C．的过程中，气体对外界做功 D．的过程中，气体先吸热后放热 8．若已知大气压强为，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．甲图中密闭气体的压强大小是 B．乙图中密闭气体的压强大小是 C．丙图中密闭气体的压强大小是 D．丁图中密闭气体的压强大小是 9．（多选）液体的表面张力在生产生活中有利有弊。市面上的清洁剂如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性剂，加入水中会减小水的表面张力。液体的表面张力还与温度有关，在其他条件不变的情况下，通过升高温度可以降低液体的表面张力，下列说法正确的是（    ） A．将两端开口的洁净细玻璃管插入肥皂水中，毛细现象比插入清水中更加明显 B．孩童用肥皂水能吹出大气泡而清水不能，是因为清水的表面张力更大，不容易被空气撑开成气泡 C．用热水清洗碗具可以有更好的去污效果，是因为热水表面张力小，更容易浸润碗具 D．清水洒在有孔隙的布雨伞上却不会渗水，是因为液体表面张力的效果 10．（多选）如图所示，绝热气缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，轻质弹簧一端固定在活塞上，另一端固定在气缸底部，活塞可沿气缸无摩擦滑动，此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热，使活塞上升了一段距离，此过程中封闭气体没有泄漏，大气压强恒定。下列说法正确的是（　　） A．加热前封闭气体的压强等于大气压强 B．加热过程中封闭气体分子的平均动能增大 C．加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 D．加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 11．（多选）容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为145atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，（    ） A．如果小瓶原来是真空的，最多能分装54瓶 B．如果小瓶原来是真空的，最多能分装58瓶 C．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装56瓶 D．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装60瓶 12．（多选）如图，水平放置的导热气缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时，A、B的压强均为，体积比为，环境温度为。现通过两种方式改变A、B两部分的体积，第一种方式是通过A气缸中的加热丝对A中气体缓慢加热，B中气体保持温度不变；第二种方式是通过B气缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气；两种方式均使A、B的体积比变为。以下说法正确的是（　　） A．两种方式末状态A中气体的压强相等 B．第一种方式，末状态A中气体的温度为 C．第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 D．第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共2小题，共12分） 13．房间内室温为300K，大气压强为。在此房间内给一玻璃瓶充入压缩气体，用圆柱形轻质软木塞塞住横截面为圆、面积为的瓶颈使瓶口密封，瓶内压缩气体的温度与室温相同，压强，软木塞相对于瓶颈保持静止，如图所示。再将该玻璃瓶放入温度为77K的液氮中充分冷却，随后迅速放回房间，此时瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小为 。若软木塞与瓶颈之间的弹力大小始终为，则二者之间的静摩擦因数满足条件 （用题给物理量表示）时，才能使瓶颈内的软木塞一直保持不动。假设瓶子和软木塞的热胀冷缩可忽略，瓶内气体可视为理想气体。 14．(1)某实验小组用图示吊瓶测量一滴液体的体积。调节滴定速度，下滴速度大约一秒一滴，用秒表计时，一分钟刚好64滴。吊瓶上有容积刻度线，某成员测得瓶里的液体减少时，用时是3分30秒，则一滴液体的体积为 。（结果保留三位有效数字） (2)在挂药水的过程中，设吊瓶中气体的压强为，管中B的气体压强为，液体的密度为，重力加速度为g，大气压强为，高度差如图所示时，则下列关系正确的是______________。 A． B． C． D． (3)若吊瓶中没有插入C，随着吊瓶中液体的流失，A中气体的压强会 （选填“增大”或“减小”）。 三、实验题（本题共1小题，共10分） 15．某实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量的理想气体等温变化的规律。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 (1)关于实验的操作和数据处理，下列说法正确的是__________（填字母）。 A．在柱塞上涂润滑油是为了减小摩擦 B．要尽可能保持环境温度不变 C．气体的压强和体积必须用国际单位 D．处理数据时采用图像比图像更直观 (2)两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①图像的纵截距表示 的体积； ②图线a与b的横截距为m、n，，a与b密闭气体质量之比为 。 (3)其中一个小组用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则石子密度 。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 四．计算题（本题共3小题，共30分） 16．某游客在青藏高原高海拔地区出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用，该加压舱主要由舱体气源箱组成。加压舱刚取出时是真空折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中6m³的空气输入到舱体中，充气后的加压舱舱体可视为长2m、底面积的圆柱体。测得当地大气压强为环境气温为-3℃，充气过程中可视为温度保持不变。求： (1)充气完毕后舱内的压强是多少？ (2)关闭阀门，开启加热装置（舱内体积不变），使舱内气体温度达到27℃，此时舱内压强为多少？（保留两位有效数字） 17．某氧气站对一容积为40L的氧气瓶充气，充装完毕时瓶内气体的温度为，压强为。已知该氧气瓶导热良好，装置不漏气。 (1)若将其置于温度为的环境中，求瓶内气体稳定时的压强（结果保留2位有效数字）； (2)若该氧气瓶安装了自动泄压阀，当内部气体压强大于时能自动向外界排气，求瓶内气体温度为时，瓶内气体稳定时剩余的气体质量与排气前内部气体总质量的比值。 18．理发店内的气动升降椅，其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充入气体，使汽缸内的压强为大气压的几倍，利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示，汽缸横截面积，汽缸的上端有一环形卡口内径比气动杆的直径略大，椅面与汽动连杆及活塞组成的整体质量为，大气压强，椅面未承重时，空气柱长度，此时卡口对活塞的压力，密闭汽缸导热性能良好。现有一位体重的客人双脚悬空坐在椅面上，导致活塞（气动杆和椅面）下降。缸内气体可视为理想气体，温度保持不变，忽略摩擦阻力，取。求： (1)椅面未承重时汽缸内气体的压强； (2)为了使椅面恰好恢复到原来的位置，则需要充入一个大气压下的气体体积为多少？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$