第二章 气体、液体和固态 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

第二章 气体、液体和固态 单元测试 一、单选题 1．如图所示，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为，当时大气压为．现保持温度不变，将玻璃管向上提起，管内（    ） A．气柱长度不变 B．气柱长度变短 C．水银柱上移 D．水银柱下降 2．某实验小组用图中所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验．关于该实验的操作，下列做法正确的是（    ） A．实验前在柱塞上涂抹润滑油 B．实验时快速推拉柱塞并迅速读数 C．实验必须测量柱塞的横截面积 D．推拉柱塞及读取数据时用手握住注射器空气柱部分 3．如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门，与外太空连接的是闸门。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体，当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门。已知每次从气闸舱抽取的气体（视为理想气体）体积都是气闸舱容积的，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的，不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为（　　） A． B． C． D． 4．如图是某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，f（v）表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。下列说法正确的是（　　） A．由两曲线可知，高温状态下分子速率的分布范围相对较小 B．曲线I对应的温度高 C．曲线I和II速率都呈正态分布，中间速率的分子最少 D．由两曲线可知，不同温度下，同一速率分子所占比例不同，速率分布区间也不同 5．关于下列各图，说法正确的是（　　） A．图甲中的实验现象说明薄板材料是非晶体 B．图乙中液体和管壁表现为浸润 C．图丙中，对应的曲线为同一气体温度较高时的速率分布图 D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击的次数越多，布朗运动越明显 6．固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有（　　） A．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体 B．固体甲一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形 C．在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性 D．固体甲和固体乙的化学成分一定不相同 7．关于液晶，下列说法中正确的是（　　） A．液晶是液体和晶体的混合物 B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质都具有液晶态 二、多选题 8．某同学用如图甲所示装置做“探究气体等温变化的规律”的实验，下列说法中正确的是（　　） A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．推拉柱塞时，为了稳定，手要握住注射器筒 C．该同学分别在及温度下实验并作出图乙所示图，则 D．若某次实验压缩气体时缓慢漏气，则作出的图线应为图丙中的② 9．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均经过坐标原点O，则下列说法正确的是（　　） A．在A、B、C、D四个状态中，C状态单位体积内分子数最大 B．从状态D到状态A，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小 C．从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小 D．从状态A到状态B过程，气体分子单位时间单位面积与容器壁的碰撞次数减小 10．关于液体表面现象的说法中错误的是（    ） A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到的重力小，而且受到液体的浮力 B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，是因为液体表面分子间有相互吸引力 C．经过高温烧熔的玻璃滴入水中，会变成蝌蚪状，这是表面张力的作用 D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴有各向同性 三、实验题 11．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过上拉或下压柱塞得到了a、b、c、d四组实验数据，如图所示是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（L单位：cm）算出体积，四组实验数据如下表。 次数 a b c d 压强 0.8 1.6 1.9 体积 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数 0.125 0.156 0.25 0.294 (1)实验研究的对象是 ，实验中应保持不变的参量是 和。 (2)（多选）实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是_______。 A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 B．推动活塞时要缓慢 C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 (3)实验数据b对应的压强应为 ，根据上表数据作出的图像，可得出实验结论： 质量一定的理想气体，温度不变时，压强与体积成 （选填“正比”或“反比”）。 12．某同学利用身边的器材探究“一定质量的气体在等压情况下体积和温度的关系”，如图所示，他找来一个带橡胶塞的薄玻璃瓶、一段干净的医用输液塑料管（粗细均匀，长约1m）和一只温度计，先向输液管中注入一小段红色水柱，调整水柱到适当位置，再将靠近水柱的一端插入橡胶塞中，使管内气体与瓶中气体相通，将输液管拉直并固定到刻度尺上，刻度尺的“0”刻度与橡胶塞对齐。将整个装置移到装有空调的房间内，读出室温和管中液柱对应的刻度，打开空调制热，使房间气温缓慢升高，每隔一段时间读出室内温度和液柱对应的刻度，得到如下数据： 室内温度t/℃ 7 10 13 17 21 23 液柱对应的刻度L/cm 10.0 25.7 41.2 61.4 81.4 92.8 (1)该实验 （填“需要”或“不需要”）测量大气压强。 (2)根据表中数据在所给坐标系中作出液柱对应的刻度L和室内温度t的关系图像 ，由此图像可以得出的结论是：在误差允许范围内，一定质量的气体在压强不变时，体积和温度之间呈 （填“线性”或“非线性”）关系。 (3)上述图像的斜率与玻璃瓶的容积及输液管的直径有关，玻璃瓶的容积越大，斜率 ，输液管的直径越大，斜率 。（填“越大”或“越小”） 13．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．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)为了探究一定质量的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 （填“<”“=”或“>”）； (3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A． B． C． D． 14．某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与温度的关系，选用了如图所示的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固定架上，实验中气柱质量不变。 (1)将下列实验步骤补充完整； ①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱，压强计示数稳定后，记录下冰水混合物的温度、气柱的体积和压强； ②改变烧杯内的水温，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的示数为 ，记下气柱的体积和水的温度； ③多次改变水温，重复步骤②，记录多组气体温度和体积的数据； (2)下列4幅图中，符合理论预期的图线是________ A． B． C． D． (3)下列实验操作正确的是（　　） A．实验前测量并记录环境温度 B．实验中记录的压强必须为标准大气压 C．读取气柱体积时，视线应与活塞下端平齐 D．测量过程中保持水面高于活塞下端 《第二章 气体、液体和固态 单元测试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D B A B AD BD AD 1．C 【详解】将玻璃管向上提起10cm，假设水银柱不动，封闭气体的体积会增大，根据玻意耳定律（温度不变 ） 可知封闭气体压强会减小。而外界大气压不变，此时封闭气体压强小于大气压与管内水银柱产生压强之差，水银柱会向上移动 ，气柱长度会变长。所以，玻璃管向上提起10cm后，水银柱上移。 故选C。 2．A 【详解】A．为了保持封闭气体的质量不变，实验前在柱塞上涂抹润滑油，防止漏气或进气，故A正确； BD．实验时应缓慢推拉柱塞等稳定后再读数，而且推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下部分，以避免改变气体的温度，故BD错误； C．实验不必测量柱塞的横截面积，以气柱的长度值代替气体的体积值即可，故C错误。 故选A。 3．B 【详解】第一次抽气相当于气体的体积由变为，温度由变为，根据气体实验定律得 得 第二次抽气相当于气体的体积由变为，温度由变为，根据气体实验定律得 得 同理抽气3次后气舱内气压为 故选B。 4．D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，A错误； B．温度越高，分子平均动能越大，速率高的分子所占的比例大，故曲线II对应的温度高，B错误； C．速率都呈正态分布，中间速率的分子最多，C错误； D．不同温度下，同一速率分子所占比例不同，速率分布区间不同，D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．图甲中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，故A错误； B．图乙中液体和管壁接触面中的附着层中的液体分子间表现为斥力效果，可知液体和管壁表现为浸润，故B正确； C．图丙中，当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，故C错误； D．图丁中，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确； B．固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B错误； C．在热传导方面固体甲若是多晶体，表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误； D．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．液晶并不是指液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，液晶像液体一样具有流动性，故A错误； B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B正确； C．当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光线通过，所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，液晶并不发光，故C错误； D．不是所有的物质都有液晶态，故D错误。 故选 B。 8．AD 【详解】A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，堵住微小缝隙，故A正确； B．为避免气体温度变化，手不能握住注射器筒，故B错误； C．如图乙，相同体积时，温度越大则气体压强越大，则，故C错误； D．由于缓慢漏气，压缩到体积越小时，气体压强增大会变缓，则图线应为图丙中的②，故D正确。 故选AD。 9．BD 【详解】A．一定质量的理想气体单位体积内的分子数与气体的密度成正比，根据图像可知，A状态的体积最小密度最大，单位体积内的分子数最大，故A错误； B．由理想气体状态方程可知，图线上各点与原点连线的斜率与压强的倒数成正比，所以状态A 的压强小于状态D的压强，即从状态D到状态A，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小，故B正确； C．气体温度越高分子平均速率越大，从状态C到状态D过程为等压降温过程，温度降低，分子的平均速率减小，但并非每个气体分子的速率都减小，故C错误； D．从状态A到状态B过程为等压升温增容过程，气体压强不变，体积变大，温度升高，气体分子数密度减小，而气体分子平均速率变大，气体分子对器壁的平均作用力变大，则单位时间单位面积与容器壁碰撞的分子数一定减少，故 D 正确； 故选BD。 【点睛】 10．AD 【详解】A．由于液体表面张力的作用可以使针浮在水面上，故A错误； BCD．由于液体表面张力有使液体的表面积收缩到最小的趋势，因此宇宙飞船中的水银会呈球状、烧熔的玻璃滴入水中变成蝌蚪状、漂浮在菜汤中的油滴偏圆形，故BC正确，D错误。 本题选错误的，故选AD。 11．(1) 注射器内密闭的气体 温度和密闭气体的质量 (2)ABC (3) 1.0 反比 【详解】（1）[1][2]实验研究的对象是注射器内密闭的气体，保持不变的参量是温度和密闭气体的质量。 （2）A．活塞和针筒之间涂上润滑油，可以减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变，故A符合题意； BC．缓慢推动活塞、不要用手直接握住注射器密闭气体的部分，可以保证气体的温度不变，故BC符合题意； D．该实验对实验前注射器内的空气的多少无具体要求，故D不符合题意。 故选ABC。 （3）[1][2]根据其余三组p和V的数据可知， 所以实验数据b对应的压强为，作出的图线为一条过原点的直线，可得出结论：质量一定的理想气体，温度不变时，压强与体积成反比。 12．(1)不需要 (2) 线性 (3) 越大 越小 【详解】（1）该实验的目的是探究一定质量的气体在等压情况下体积和温度的关系，只需要气体压强不变即可，不需要测量大气压强。 （2）[1]根据实验数据，作出的图像如图所示 [2]由图像可知L和t之间呈线性关系，由于输液管粗细均匀。可知在误差允许范围内，一定质量的气体在压强不变时，体积和温度之间呈线性关系。 （3）[1][2]由气体等压过程的规律可知 即 若输液管的横截面积为S，则有 因为 故 在压强一定时，式中C与玻璃瓶中气体的质量成正比，所以玻璃瓶的容积越大，斜率越大，输液管的直径越大，横截面积S越大，斜率越小。 13．(1)C (2)> (3)C 【详解】（1）A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误； C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。 故选C。 （2）根据理想气体状态方程 即 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有 （3）如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为V0，则有 可得 可知图像上点与原点连线的斜率为 故随着的增大，图像上斜率逐渐减小。 故选C。 14．(1) (2)A (3)CD 【详解】（1）因本实验要探究在压强不变的情况下气体的体积与温度的关系，所以改变烧杯内的水温读取气柱的体积和水的温度时，必须使压强计的示数为。 （2）对于一定质量的气体，若保持压强不变，其体积与热力学温度应成正比，所以其图像应为过原点的倾斜直线，图像是一条倾斜直线但不过原点。 故选A。 （3）A．本实验读取的温度应为封闭气体的温度，即水的温度，与环境温度无关，故A错误； B．实验中读数前只需保证封闭气体的压强相等即可，记录的压强不必为标准大气压，故B错误； C．读取气柱体积时，为了读数尽量准确，视线应与活塞下端平齐，故C正确； D．为了保持活塞下的气体的温度相同，应在测量过程中保持水面高于活塞下端，故D正确。 故选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $$