2024春高中物理第二章气体液体和固体达标检测卷（粤教版选择性必修第三册）

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第二章达标检测卷 (考试时间：60分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．) 1．下列关于固体的说法中，正确的是(　　) A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化 B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点 C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点 D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的 【答案】A　【解析】晶体具有一定的熔点，在熔化时温度保持不变，但要不断地吸收热量，改变分子间的距离，所以内能也要发生变化，故A正确；单晶体具有确定的几何形状，有确定的熔点，单晶体可以是单质，也可以是化合物，比如食盐、雪花等，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；多晶体也是各向同性的，单晶体具有各向异性，故D错误． 2．如图所示，a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡．a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则(　　) A．该水球内的水分子之间只有引力 B．a内气体的分子平均动能比b的大 C．水球呈球形是表面张力作用的结果 D．在水球表面滴一小滴红墨水，最后水球呈红色，这是布朗运动的结果 【答案】C　【解析】分子之间同时存在引力和和斥力，A错误；a、b两气泡温度相同，则a内气体的分子平均动能与b的相等，B错误；水球呈球形是表面张力作用的结果，C正确；由于分子的无规则运动，最终红色将扩散到整个水球，这是扩散现象，D错误． 3．如图，密封的桶装薯片从上海带到拉萨后盖子凸起．若两地温度相同，则桶内的气体压强p和分子平均动能Ek的变化情况是(　　) A．p增大、Ek增大 B．p增大、Ek不变 C．p减小、Ek增大 D．p减小、Ek不变 【答案】D　【解析】两地温度相同，则分子平均动能不变；由玻意耳定律可知桶内气体体积增大压强减小，故选D． 4．如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行．则下列说法正确的是(　　) A．A→B过程气体压强增加 B．B→C过程气体压强不变 C．C→A过程气体单位体积内的分子数减少 D．A→B过程气体分子平均动能增大 【答案】D　【解析】本题目考查对V－T图像的理解．过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；从状态B到状态C，斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D正确． 5．一定质量的理想气体发生一系列的变化，下列不可能实现的是(　　) A．气体的压强和体积均增加，气体的温度降低 B．气体的压强增加、温度升高，气体的体积减小 C．气体的压强、体积均增加，同时温度升高 D．气体的压强、体积均减小，同时温度降低 【答案】A　【解析】根据理想气体状态方程 eq \f(pV,T)＝c可知，若气体的压强增加、体积增加，则气体的温度升高，A错误，符合题意，C正确，不符合题意；若气体的压强增加、体积减小，则气体的温度可能升高，可能降低，也可能不变，B正确，不符合题意．若气体的压强、体积均减小，则气体的温度一定降低，D正确，不符合题意． 6．关于液体表面张力，下列说法中正确的有(　　) 　　　　　　 　　　　甲　　　　　　　 　乙　　　　　　　　　　丙　　　　　　　丁 A．图甲中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果 B．图乙中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C．图丙中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 D．图丁中液体表面张力方向与液面垂直 【答案】B　【解析】甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子表现为引力，从而产生表面张力，故B正确；丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，故D错误． 7．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上如图所示，则(　　) A．在过程AC中，气体的压强不断变小 B．在过程CB中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 【答案】D　【解析】气体的AC变化过程是等温变化，由pV＝c可知，体积减小，压强增大，故A错误．在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由 eq \f(p,T)＝c可知，温度升高，压强增大，故B错误．综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确． 8．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．他们的说法正确的是(　　) A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何形状 B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点 C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性 D．丁说，液晶在分子结构上是一种介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性 【答案】AD　【解析】单晶体具有确定的几何形状，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A正确，B错误；液晶像液体一样具有流动性，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错误，D正确． 9．杭州的“龙井茶虎跑泉水”天下闻名．有人说，虎跑泉的水质特别好，若不信，可用一只碗舀满虎跑泉水，然后小心地将硬币放在水面上，硬币则可以漂浮在水面上；如果将硬币一枚接一枚小心地投入水中，只见水面会高出碗的边缘而不致溢出，对此不正确的观点是(　　) A．这是虎跑泉水的特有现象，由此可证明泉水的质地确实优良 B．这种现象的发生主要是由于泉水里面添加了某种特殊物质 C．这种现象是正常的，并非是虎跑泉水所特有 D．这种现象不可能发生 【答案】ABD　【解析】这是液体的表面张力现象，并非虎跑泉水的特有现象，故选ABD． 10．住在海边的小明，跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩，下列相关说法正确的是(　　) A．出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大 B．小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的 C．到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是瓶内空气压强变大的缘故 D．小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为水具有表面张力的缘故 【答案】AB　【解析】出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时若遇到凹陷的道路，汽车对地面的压力增大，导致胎压会增大，A正确；小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的，B正确；到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是由于高原的大气压强减小的缘故，C错误；小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为风使蒸发的水蒸气迅速扩散，不易形成小水滴的缘故，D错误． 二、非选择题(本题共4小题，共40分) 11．(9分)如p－V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3.(均填“大于”“小于”或“等于”) 【答案】大于　等于　大于 【解析】根据理想气体状态方程，可判断出状态1和状态3温度相等，即T1等于T3.气体从状态1到状态2，体积不变压强减小，温度降低，根据温度是分子平均动能的标志可知状态1分子平均速率大于状态2分子平均速率，则N1大于N2.气体从状态2到状态3，体积增大压强不变，温度升高，则N2大于N3. 12．(9分)如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高． (1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________(填“向上”或“向下”)移动，直至__. (2)实验中多次改变气体温度，用ΔT表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是(　　) 　　　　　　 　　　　　　A　　　　　　 　B　　　　　　　　C　　　　　　 　D 【答案】(1)向下　B、C两管内水银面等高　(2)A 【解析】(1)瓶内气体压强等于外界大气压，当温度升高时，瓶内气体压强增大，B管中液面下降，要想使瓶内气体压强保持不变，必须使B、C管中水银面再次等高，故应将C管向下移动． (2)设B管的横截面积为S，由盖­吕萨克定律， eq \f(V,T)＝ eq \f(ΔV,ΔT)＝ eq \f(ΔhS,ΔT)＝c，即Δh∝ΔT，所以应选A． 13．(11分)如图甲所示，粗细均匀的U形管，左侧开口，右侧封闭．右细管内有一段被水银封闭的空气柱，空气柱长为l＝12 cm，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是l＝12 cm，两管内水银面的高度差为h＝4 cm.大气压强为p0＝76 cmHg，初始温度t0＝27 ℃.现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一水平线上如图乙，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求： (1)右侧管中气体的最终压强； (2)左侧管中气体的最终温度． 解：(1)以右管封闭气体为研究对象 p1＝(p0＋ph)＝80 cmHg，l1＝l＝12 cm，l2＝10 cm， 根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2， 可得p1l＝p2l2， p2＝96 cmHg， 右管气体最终压强为96 cmHg. (2)以左管被封闭气体为研究对象 p0＝76 cmHg，l3＝l＝12 cm，T1＝(273＋27) K＝300 K，p2＝96 cmHg，l4＝14 cm， 根据理想气体状态方程 eq \f(p0V3,T0)＝ eq \f(p2V4,T2)， 即 eq \f(p0l,T1)＝ eq \f(p2l4,T2)， 解得T2＝ eq \f(p2l4,p0l)T1≈442 K. 左管气体最终温度为442 K． 14．(11分)如图所示为某兴趣小组设计的研究气体性质的实验．实验时，先将高H＝48 cm的一端封闭的圆柱形玻璃管缓慢均匀加热到某一温度T1，然后立即开口朝下竖直插入一个足够大的水银槽中，稳定后测量发现玻璃管内外水银面的高度差为Δh＝4 cm，此时空气柱的长度为h＝38 cm.已知大气压强恒为p0＝76 cmHg，环境温度保持为27 ℃不变，热力学温度与摄氏温度间的关系为T＝t＋273 K，求： (1)玻璃管加热后的温度； (2)加热过程中排出玻璃管的空气占玻璃管中原有空气的比例． 解：(1)设玻璃管的横截面积为S，以插入水银槽后玻璃管中的空气为研究对象，初始状态参量为p1＝p0、V1＝SH、T1； 最终稳定后气体的状态参量为p2＝p0－ρgΔh、V2＝Sh、T2＝300 K， 根据理想气体状态方程可得 eq \f(p1V1,T1)＝ eq \f(p2V2,T2)， 解得T1＝400 K. (2)设玻璃管中空气的体积为V，经过加热，等压膨胀后体积变为V′，初始温度T＝300 K，加热后温度T′＝400 K， 根据 eq \f(V,T)＝ eq \f(V′,T′). 加热后排出玻璃管的空气占比为η＝ eq \f(V′－V,V′)×100%. 联立解得η＝25%.