2024年高中物理新教材同步學案 選擇性必修第三冊 第2章 章末檢測試卷(二)（含解析）

章末檢測試卷(二)(滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．(2022·廣州市高二期末)下列關于液體和固體性質(zhì)的說法，正確的是()A．云母片沿各個方向上的導熱性能是不相同的，叫作各向同性B．毛細現(xiàn)象是液體的浸潤(或不浸潤)與表面張力共同作用的結(jié)果C．兩端開口的細玻璃管豎直插入水中，管內(nèi)水面與管外水面一定是相平的D．彩色液晶顯示器能夠顯示彩色，是因為液晶的光學性質(zhì)具有各向同性的特點答案B解析云母片沿各個方向上的導熱性能是不相同的，叫作各向異性，選項A錯誤；毛細現(xiàn)象是液體的浸潤(或不浸潤)與表面張力共同作用的結(jié)果，選項B正確；兩端開口的細玻璃管豎直插入水中，由于毛細現(xiàn)象，則管內(nèi)水面比管外水面高，選項C錯誤；彩色液晶顯示器能夠顯示彩色，是因為液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，選項D錯誤。2．(2022·齊齊哈爾市高二月考)同一種液體，滴在固體A的表面時，出現(xiàn)如圖甲所示的情況；當把毛細管B插入這種液體時，液面又出現(xiàn)如圖乙所示的情況。若固體A和毛細管B都很干凈，則()A．固體A和毛細管B可能是同種材料B．固體A和毛細管B一定是同種材料C．液體對毛細管B浸潤D．固體A的分子對液體附著層分子的引力比毛細管B的分子對液體附著層分子的引力大答案C解析當把毛細管B插入液體時，液體在毛細管B中上升且液面呈現(xiàn)凹形，說明液體對B浸潤，液體不能附著在A的表面，說明液體對A不浸潤，所以A與B一定不是同種材料，故A、B錯誤，C正確；根據(jù)浸潤與不浸潤的特點，浸潤時，附著層內(nèi)的分子引力小于固體對分子的引力，而不浸潤時，附著層內(nèi)的分子引力大于固體對分子的引力，所以固體A的分子對液體附著層內(nèi)的分子引力比毛細管B的分子對液體附著層內(nèi)的分子引力小，故D錯誤。3．(2022·連云港市高二期末)用玻璃瓶密封一定質(zhì)量的氣體，然后將玻璃瓶放入熱水中，過一段時間瓶塞彈出，關于瓶塞彈出的原因，下列說法正確的是()A．瓶內(nèi)氣體分子數(shù)增加B．瓶內(nèi)氣體分子間作用力急劇增大C．瓶內(nèi)所有氣體分子的運動都更加劇烈D．瓶內(nèi)氣體分子在單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的平均沖量增大答案D解析密封容器，瓶內(nèi)氣體分子數(shù)不變，A錯誤；分子間作用力由分子間距決定，分子數(shù)不變、體積不變的情況下，分子間距不變，瓶內(nèi)氣體分子間作用力不會急劇增大，B錯誤；玻璃瓶放入熱水中，氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增加，即不是瓶內(nèi)所有氣體分子的運動都更加劇烈，C錯誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，氣體體積不變，溫度升高，故壓強增大，由氣體壓強的微觀解釋可知，瓶內(nèi)氣體分子在單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的平均沖量增大，D正確。4.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程中氣體的密度()A．先變大后變小 B．先變小后變大C．一直變大 D．一直變小答案D解析由題圖可知，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體溫度不變，壓強減小，根據(jù)玻意耳定律可知，從A到B過程中氣體體積逐漸增大，由密度公式ρ＝eq\f(m,V)可知，氣體密度一直變小，選項D正確。5.(2022·北京市西城區(qū)高二期末)如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的體積與熱力學溫度關系的V－T圖像。則下列關于此過程的壓強與熱力學溫度關系的p－T圖像正確的是()答案D解析由V－T圖像可知，從A到B體積不變，溫度升高，壓強變大；從B到C，溫度不變，體積減小，壓強變大；在p－T圖像中，過原點的直線為等容線，則結(jié)合給定的四個p－T圖像可知，只有D符合。6.(2022·南通市高二期中)為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL，內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)、外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強最接近()A．0.8×105Pa B．1.0×105PaC．1.3×105Pa D．1.7×105Pa答案C解析藥瓶內(nèi)氣體的體積為V1＝0.9mL－0.5mL＝0.4mL，壓強為p1＝1.0×105Pa，注射器內(nèi)氣體的體積為V2＝0.3cm2×0.4cm＝0.12cm3＝0.12mL壓強為p2＝1.0×105Pa，設注入氣體后藥瓶內(nèi)氣體壓強為p，則可得p1V1＋p2V2＝pV1，解得p＝1.3×105Pa，故選C。7．(2022·鹽城市高二月考)圖甲、乙為吸盤工作原理示意圖，使用時先把吸盤緊挨豎直墻面，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，擠出吸盤內(nèi)部分空氣，然后把鎖扣扳下，使外界空氣不能進入吸盤。由于吸盤內(nèi)、外存在壓強差，使吸盤被緊壓在墻壁上，掛鉤上即可懸掛適量物體。輕質(zhì)吸盤導熱良好、有效面積為8cm2(不計吸盤和墻壁接觸部分的面積)，扳下鎖扣前密封體積為1.0cm3、壓強等于大氣壓強1×105Pa的空氣?？諝饷芏葹?.29kg/m3，扳下鎖扣后吸盤內(nèi)體積變?yōu)?.0cm3，已知吸盤掛鉤能夠承受豎直向下的最大拉力是其與墻壁間正壓力的1.5倍，空氣視為理想氣體，下列說法正確的是()A．扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體壓強為1.8×105PaB．扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體密度為1.03kg/m3C．該吸盤此時能懸掛的物體的重力不能超過60ND．冬天(大氣壓強比夏天大)使用該吸盤時，吸盤能夠承受的最大拉力將減小答案C解析由于輕質(zhì)吸盤導熱良好，所以扳下鎖扣前、后吸盤內(nèi)氣體可視為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有p0V0＝p1V1，解得扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體壓強為p1＝0.5×105Pa，故A錯誤；扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積變?yōu)樵瓉淼?倍，所以密度變?yōu)樵瓉淼囊话?，?.645kg/m3，故B錯誤；此時吸盤與墻壁間的正壓力大小為FN＝(p0－p1)S＝40N，該吸盤此時能懸掛的物體的重力不能超過Gmax＝1.5FN＝60N，故C正確；根據(jù)前面分析可知，扳下鎖扣后吸盤內(nèi)、外壓強差為大氣壓強的一半，冬天大氣壓強較大，所以冬天使用該吸盤時，吸盤與墻壁間正壓力增大，吸盤能夠承受的最大拉力將增大，故D錯誤。二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8．下列說法中正確的是()A．雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力B．夏天荷葉上小水珠呈球狀是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故C．噴泉噴到空中的水形成一個個球形小水珠是表面張力的結(jié)果D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征答案ABC解析雨水不能透過布雨傘，是因為液體表面存在張力，故A正確；荷葉上小水珠呈球狀與噴泉噴到空中的水形成一個個球形小水珠，都是液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故，故B、C正確；單晶體一定具有規(guī)則形狀，且單晶體有各向異性的特征，多晶體的物理性質(zhì)為各向同性，故D錯誤。9.如圖所示是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線，比較等壓線上的a、b兩個狀態(tài)，下列說法正確的是()A．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多B．在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多C．a(chǎn)狀態(tài)對應的分子平均動能小D．單位體積的分子數(shù)a狀態(tài)較多答案BCD解析由題圖可知一定質(zhì)量的氣體a、b兩個狀態(tài)的壓強相等，而a狀態(tài)溫度低，分子平均動能小，平均每個分子對器壁的撞擊力小，而壓強不變，則相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)一定較多，故A錯誤，B、C正確；一定質(zhì)量的氣體，分子總數(shù)不變，Vb>Va，單位體積的分子數(shù)a狀態(tài)較多，故D正確。10．(2023·福建省師大附中高二期中)內(nèi)徑均勻且大小可忽略的“T”形細玻璃管豎直放置，管內(nèi)有被水銀封閉的理想氣體Ⅰ和Ⅱ，豎直管上端與大氣相通，各部分長度如圖所示。已知環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強p0＝76cmHg。下列說法正確的是()A．保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，加入水銀長度為12cmB．保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，加入水銀長度為11.2cmC．使兩部分氣體升高相同溫度，當水銀面上升至管口時，氣體溫度為500KD．使兩部分氣體升高相同溫度，當水銀面上升至管口時，氣體溫度為480K答案AC解析保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，對理想氣體Ⅰ和Ⅱ，由玻意耳定律有p1V1＝p1′V1′，p2V2＝p2′V2′代入數(shù)據(jù)：(76＋14)cmHg·12cm·S＝(76＋24)cmHg·l·S，(76＋14)cmHg·8cm·S＝(76＋24)cmHg·l′·S解得l＝10.8cm，l′＝7.2cm態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p1′V1′,T1′)，eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p2′V2′,T2′)，T1′＝T2′，代入數(shù)據(jù)eq\f(76＋14cmHg·12cm·S,273＋27K)＝eq\f(76＋14＋10cmHg·L·S,T1′)，eq\f(76＋14cmHg·8cm·S,273＋27K)＝eq\f(76＋14＋10cmHg·L′·S,T2′)，其中，L＋L′＝30cm，解得T1′＝T2′＝500K，C正確，D錯誤。三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11.(6分)(2019·江蘇卷)由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為________(選填“引力”或“斥力”)。分子勢能Ep和分子間距離r的關系圖像如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中________(選填“A”“B”或“C”)的位置。答案引力(3分)C(3分)解析在小水滴表面層中，分子之間的距離較大，水分子之間的作用力表現(xiàn)為引力。由于平衡位置對應的分子勢能最小，在小水滴表面層中，分子之間的距離較大，所以能夠總體上反映小水滴表面層中水分子勢能Ep的是題圖中C位置。12．(8分)(2022·淄博市高二期末)用圖甲所示實驗裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。(1)關于該實驗，下列說法正確的是________。A．為保證封閉氣體的氣密性，應在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油B．應快速推拉柱塞C．為方便推拉柱塞，應用手握住注射器再推拉柱塞D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關系，以p為縱坐標，以eq\f(1,V)為橫坐標在坐標系中描點作圖。小明所在的小組壓縮氣體時漏氣，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的________(選填“①”或“②”)。(3)實驗中若使用壓強傳感器采集數(shù)據(jù)，則柱塞與針筒間的摩擦對實驗結(jié)果________(選填“有”或“無”)影響。答案(1)AD(2分)(2)②(3分)(3)無(3分)解析(1)在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油，可以防止漏氣，確保所研究的氣體質(zhì)量一定，A正確；快速推拉柱塞或用手握住注射器會導致氣體溫度發(fā)生變化，不符合實驗條件，B、C錯誤；由于等溫變化時eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，注射器旁的刻度尺如果刻度分布均勻，可以用氣柱的長度來間接表示體積，可以不標注單位，D正確。(2)p－eq\f(1,V)圖線應是一條過原點的傾斜直線，當實驗過程中漏氣時，則eq\f(1,V)大于理論值，則圖線的斜率減小，作出的圖像為題圖乙中的②。(3)實驗中若使用壓強傳感器采集數(shù)據(jù)，即直接通過傳感器采集氣體的壓強，柱塞與針筒間的摩擦對實驗結(jié)果無影響。13.(12分)(2022·張掖市高二月考)某同學欲測量一形狀不規(guī)則又易溶于水的固體體積，他采用如圖所示的裝置，將上端開口的隔熱性良好的圓柱形汽缸豎直放置在水平面上，先將被測物體輕放在汽缸底部，再用橫截面積為S＝0.2m2的活塞從上端開口處放下并封閉一定質(zhì)量的理想氣體，待活塞穩(wěn)定后測得活塞到汽缸底部高度h＝0.5m，此時氣體溫度t1＝27℃，接通電熱絲將氣體加熱到t2＝77℃時，活塞上升了Δh＝0.05m，已知活塞厚度不計，活塞質(zhì)量為m，大氣壓強為p0，重力加速度為g，忽略一切摩擦，固體體積始終不變，求：(1)氣體的壓強；(2)固體的體積。答案(1)p0＋eq\f(mg,S)(2)0.04m3解析(1)對活塞有p0S＋mg－pS＝0(2分)解得p＝p0＋eq\f(mg,S)(2分)(2)在對氣體緩慢加熱的過程中，氣體的壓強保持不變，由蓋—呂薩克定律可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)(2分)其中T1＝(273＋27)K＝300K，T2＝(273＋77)K＝350K(2分)設固體的體積為V，V1＝hS－V＝0.5×0.2m3－V＝0.1m3－V(2分)V2＝(h＋Δh)S－V＝(0.5＋0.05)×0.2m3－V＝0.11m3－V代入數(shù)據(jù)解得V＝0.04m3。(2分)14．(14分)(2022·武漢市高二期末)如圖，一籃球內(nèi)膽容積為20V0且保持不變，其內(nèi)氣體壓強等于外界大氣壓的1.2倍，因氣壓不足，現(xiàn)用打氣筒給其打氣。打氣筒的最大容積為V0、內(nèi)部為圓柱體且橫截面積為S，每次打氣都能將筒內(nèi)吸入的體積為V0、壓強等于外界大氣壓的空氣注入球內(nèi)。已知外界大氣壓為p0且不變，設整個打氣過程中氣體溫度均不變，空氣可視為理想氣體。求：(1)第6次打氣完成后，籃球內(nèi)氣體的壓強；(2)第7次活塞下壓的距離Δh至少為多大時，閥門K1才能打開？答案(1)1.5p0(2)eq\f(V0,3S)解析(1)設第6次打氣完成后，籃球內(nèi)氣體的壓強為p1，由題意可得6p0V0＋1.2p0×20V0＝p1×20V0(2分)解得p1＝1.5p0(2分)(2)當?shù)?次活塞下壓前，已經(jīng)壓下了6次，由以上可知此時籃球內(nèi)的氣體壓強為p1＝1.5p0，(2分)設當?shù)?次活塞下壓的距離Δh時打氣筒內(nèi)的氣壓為p2，則有p0V0＝p2(eq