人教版(新教材)高中物理選擇性必修3第二章氣體、固體和液體章末檢測試卷(二)

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE1章末檢測試卷(二)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題8小題，每小題3分，共24分)1．如果某個固體在某一物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向同性，那么下述結(jié)論正確的是()A．它一定不是單晶體B．它一定是多晶體C．它一定是非晶體D．它不一定是非晶體〖答案〗D〖解析〗多晶體和非晶體都表現(xiàn)出各向同性，單晶體也只是在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，故正確〖答案〗為D.2．下列說法正確的是()A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于針受到了浮力B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是因為水在玻璃上不浸潤C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力的結(jié)果D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這只與液體的種類有關(guān)，與毛細(xì)管的材料無關(guān)〖答案〗C〖解析〗把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，浮力很小，可以忽略不計，這是因為水表面存在表面張力的緣故，故A錯誤；水對油脂表面是不浸潤的，所以成水珠狀，水對玻璃表面是浸潤的，無法形成水珠，故B錯誤；宇宙飛船中的球形水滴是表面張力的緣故，故C正確；毛細(xì)現(xiàn)象中有的液面升高，有的液面降低，這與液體種類和毛細(xì)管的材料有關(guān)，故D錯誤．3．同一種液體，滴在固體A的表面時，出現(xiàn)如圖1甲所示的情況；當(dāng)把毛細(xì)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(xì)管B都很干凈，則()圖1A．固體A和毛細(xì)管B可能是同種材料B．固體A和毛細(xì)管B一定不是同種材料C．固體A的分子對液體附著層分子的引力比毛細(xì)管B的分子對液體附著層分子的引力大D．液體對毛細(xì)管B不浸潤〖答案〗B〖解析〗由題圖中給出的現(xiàn)象知，該液體對固體A不浸潤，對毛細(xì)管B浸潤，A、B一定不是同種材料，A、D錯誤，B正確；由液體不浸潤固體A而浸潤毛細(xì)管B可知，C錯誤．4．(2019·北京理工大學(xué)附屬中學(xué)月考)用分子熱運動的觀點解釋以下現(xiàn)象正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的溫度不變，體積越小，壓強越小B．一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的溫度不變，體積越小，壓強越大C．一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的體積不變，溫度越低，壓強越大D．一定質(zhì)量的理想氣體，只要溫度升高，壓強就一定增大〖答案〗B〖解析〗由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C(常數(shù))可得，當(dāng)保持氣體的溫度不變時，體積越小，壓強越大，A錯誤，B正確．當(dāng)保持氣體的體積不變時，溫度越低，壓強越小，故C錯誤．當(dāng)氣體的溫度升高，體積的變化不確定，壓強不能確定，故D錯誤．5．中醫(yī)拔罐療法在中國有著悠久的歷史，早在成書于西漢時期的帛書《五十二病方》中就有類似于后世的火罐療法．其方法是以罐為工具，將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達到通經(jīng)活絡(luò)、行氣活血、消腫止痛、祛風(fēng)散寒等作用．在剛開始的很短的時間，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是()A．火罐內(nèi)的氣體溫度不變，體積減小，壓強增大B．火罐內(nèi)的氣體壓強不變，溫度降低，體積減小C．火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強減小D．火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強增大〖答案〗C〖解析〗在剛開始的很短的時間內(nèi)，火罐內(nèi)部氣體體積不變，由于火罐導(dǎo)熱性能良好，所以火罐內(nèi)氣體溫度迅速降低，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下火罐“吸”在皮膚上，A、B、D錯誤，C正確．6.(2020·上海市崇明區(qū)模擬)如圖2所示，表示一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)A→B→C→A的圖像，其中AB的延長線通過坐標(biāo)原點，BC和AC分別與T軸和V軸平行．則下列說法正確的是()圖2A．A→B過程氣體壓強增加B．B→C過程氣體壓強不變C．C→A過程氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少D．A→B過程氣體分子平均動能增大〖答案〗D〖解析〗過各點的等壓線如圖所示，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，在同一條過原點的傾斜直線上，所以A→B過程氣體壓強不變，A錯誤；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，圖線斜率變大，則壓強變小，B錯誤；從狀態(tài)C到狀態(tài)A，溫度不變，體積減小，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，C錯誤；從狀態(tài)A到狀態(tài)B，溫度升高，則氣體分子平均動能增大，D正確．7．(2020·上海市南洋模范中學(xué)月考)如圖3所示，某人用托里拆利管做測定大氣壓強的實驗時，由于管內(nèi)漏進了空氣，測得管內(nèi)汞柱的高度僅為70cm，但當(dāng)時的實際大氣壓強為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(相當(dāng)于76厘米高的汞柱產(chǎn)生的壓強)．今采用下述哪種方法，可使管內(nèi)、外汞面的高度差大于70cm()圖3A．把托里拆利管逐漸傾斜(管子露出部分長度不變)B．把托里拆利管慢慢向上提，但下端不離開汞槽C．保持裝置不動，往汞槽內(nèi)加汞，以增大壓強D．整個裝置豎直向上做加速運動〖答案〗B〖解析〗將托里拆利管逐漸傾斜，假設(shè)氣體壓強不變，由于體積減小，溫度不變，所以氣體壓強變大，所以內(nèi)外汞面的高度差變小，故A錯誤．把托里拆利管慢慢向上提，假設(shè)氣體壓強不變，則氣體體積會增大，但溫度不變，所以氣體壓強會減小，所以內(nèi)外汞面的高度差變大，故B正確．保持裝置不動，往汞槽內(nèi)加汞，假設(shè)氣體壓強不變，則氣體體積會減小，但溫度不變，氣體壓強變大，內(nèi)外汞面的高度差變小，故C錯誤．整個裝置豎直向上做加速運動，水銀柱超重，內(nèi)外汞面的高度差減小，故D錯誤．8.(2019·大慶實驗中學(xué)高二下期中)如圖4，豎直導(dǎo)熱圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍，細(xì)筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有氣體，氣柱長L＝19cm，活塞A上方的水銀深H＝10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平．現(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細(xì)筒中，若大氣壓強p0＝75cmHg，則此時氣柱的長為()圖4A．16cmB．17cmC．18cmD．19cm〖答案〗B〖解析〗使活塞B緩慢上移，當(dāng)水銀的一半被推入細(xì)筒中時，粗筒內(nèi)的水銀柱高5cm，因粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍，所以進入細(xì)筒內(nèi)的水銀柱高為15cm，水銀柱的總高度為H′＝20cm，所以此時氣體的壓強為p2＝p0＋ρgH′＝95cmHg，設(shè)粗筒的橫截面積為S，水銀的一半被推入細(xì)筒中時氣柱的長為l，根據(jù)玻意耳定律：p1V1＝p2V2，V1＝LS，V2＝lS，可得：85×19S＝95lS，解得l＝17cm，故B正確，A、C、D錯誤．二、多項選擇題(本題4小題，每小題4分，共16分)9．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)組成合作學(xué)習(xí)小組，對晶體和液晶的特點展開了討論．他們的說法正確的是()A．甲說，晶體有單晶體和多晶體，單晶體有天然規(guī)則的幾何外形B．乙說，多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的熔點C．丙說，液晶就是液態(tài)的晶體，其光學(xué)性質(zhì)與多晶體相似，具有各向同性D．丁說，液晶是一種在分子結(jié)構(gòu)上介于固體和液體之間的中間態(tài)，它具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性〖答案〗AD〖解析〗單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，無論是多晶體還是單晶體都有確定的熔點，故A對，B錯；液晶像液體一樣具有流動性，但不能說它是液態(tài)的晶體，它的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C錯，D對．10．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A．溫度不變時，壓強增大n倍，單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定也增大n倍B．體積不變時，壓強增大，氣體分子熱運動的平均速率也一定增大C．壓強不變時，若單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，則氣體分子熱運動的平均速率一定增大D．氣體體積增大時，氣體分子的內(nèi)能可能增大〖答案〗ABD〖解析〗對于一定質(zhì)量的理想氣體，其壓強與氣體分子的數(shù)密度有關(guān)，與氣體分子熱運動的平均速率有關(guān)．因此，根據(jù)氣體實驗定律可知選項A、B正確，C錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，氣體的體積增大時，由eq\f(pV,T)＝C，知溫度有可能增大，因此選項D正確．11.如圖5所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列判斷正確的是()圖5A．A→B溫度升高，壓強不變B．B→C體積不變，壓強變大C．B→C體積不變，壓強不變D．C→D體積變小，壓強變大〖答案〗AD〖解析〗由題圖知，在A→B的過程中，氣體溫度升高、體積變大，且體積與溫度成正比，由eq\f(pV,T)＝C，氣體壓強不變，是等壓過程，故選項A正確；B→C是等容過程，體積不變，而熱力學(xué)溫度降低，由eq\f(pV,T)＝C可知，壓強p減小，故選項B、C錯誤；C→D是等溫過程，體積減小，由eq\f(pV,T)＝C可知，壓強p增大，故選項D正確．12.(2020·張家口市一中高二期中)如圖6所示，足夠長U形管內(nèi)分別由水銀封有L1、L2兩部分氣體，則下列說法正確的是()圖6A．只對L1加熱，則h減小，氣柱L2長度不變B．只對L1加熱，則h減小，氣柱L2長度減小C．若在右管中注入一些水銀，L1將增大D．使L1、L2同時升高相同的溫度，則L1增大、h減小〖答案〗AD〖解析〗只對L1加熱，假設(shè)體積不變，則壓強增大，所以L1增大、h減小，氣柱L2長度不變，因為此部分氣體做等溫變化，故A正確，B錯誤；若在右管中注入一些水銀，L2壓強增大，假設(shè)L1的體積不變，L1的壓強與h長度的水銀柱產(chǎn)生的壓強之和隨之增大，L1的壓強增大，根據(jù)玻意耳定律得L1將減小，故C錯誤；使L1、L2同時升高相同的溫度，假設(shè)氣體體積不變，L1的壓強增大，L2壓強不變，則L1增大、h減小，故D正確．三、實驗題(本題2小題，共12分)13．(4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(guān)系圖像如圖7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．圖7〖答案〗引力(2分)C(2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(yīng)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．14．(8分)(2019·揚州中學(xué)高二月考)某小組利用圖8所示裝置研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時，壓強與體積的關(guān)系”，圖中裝置1為壓強傳感器，裝置2為數(shù)據(jù)采集器．帶刻度的注射器內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，推動活塞可以改變氣體體積V，實驗所用測量壓強的裝置較特殊，測量的是注射器內(nèi)部氣體和外部大氣(壓強為p0)的壓強差Δp，在多次改變體積后，得到如下數(shù)據(jù)：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876圖8(1)每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)，這是為了________．(2)研究小組基于數(shù)據(jù)，以Δp為y軸，作出的函數(shù)圖線為直線，則x軸是________．(3)若圖像斜率為k，該直線的函數(shù)表達式是________，圖像縱軸截距的絕對值的物理含義是________．〖答案〗(1)充分的熱交換，保持封閉氣體的溫度不變(2分)(2)eq\f(1,V)(2分)(3)Δp＝eq\f(k,V)－p0(2分)大氣壓強(2分)〖解析〗(1)每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)，這是為了充分的熱交換，保持封閉氣體的溫度不變．(2)封閉氣體的壓強p＝p0＋Δp，根據(jù)pV＝C得(p0＋Δp)V＝C.變形得Δp＝C·eq\f(1,V)－p0，則以Δp為y軸，作出的函數(shù)圖線為直線，則x軸是eq\f(1,V)；(3)據(jù)題知，C＝k，整理得Δp＝k·eq\f(1,V)－p0，可知圖像縱軸截距的絕對值的物理含義是大氣壓強p0.四、計算題(本題4小題，共48分)15．(10分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖9甲所示，若氣體在狀態(tài)D的壓強是2×104Pa.圖9(1)求狀態(tài)A的壓強；(2)請在圖乙中畫出該狀態(tài)變化過程的p－T圖像，并分別標(biāo)出A、B、C、D各個狀態(tài)．〖答案〗(1)4×104Pa(2)見〖解析〗圖〖解析〗(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)則pA＝eq\f(pDVDTA,VATD)＝eq\f(2×104×4×2×102,1×4×102)Pa＝4×104Pa.(2分)(2)A→B是等容變化由查理定律得eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，pB＝eq\f(TB,TA)pA＝eq\f(8×102,2×102)×4×104Pa＝1.6×105Pa(2分)B→C是等溫變化由玻意耳定律得pBVB＝pCVC，pC＝eq\f(pBVB,VC)＝eq\f(1.6×105×1,4)Pa＝4×104Pa(2分)C→D是等容變化pD＝2×104Pa，TD＝4×102K(2分)p－T圖像及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示．(2分)16．(12分)(2020·全國卷Ⅱ)如圖10，兩側(cè)粗細(xì)均勻、橫截面積相等、高度均為H＝18cm的U形管，左管上端封閉，右管上端開口．右管中有高h0＝4cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離l＝12cm.管底水平段的體積可忽略．環(huán)境溫度為T1＝283K．大氣壓強p0＝76cmHg.圖10(1)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無氣隙)，恰好使水銀柱下端到達右管底部．此時水銀柱的高度為多少？(2)再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時密封氣體的溫度為多少？〖答案〗見〖解析〗〖解析〗(1)設(shè)密封氣體初始體積為V1，壓強為p1，左、右管的橫截面積均為S，密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過程體積變?yōu)閂2，壓強變?yōu)閜2，由玻意耳定律有p1V1＝p2V2①(2分)設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h，水銀的密度為ρ，根據(jù)題設(shè)條件有p1＝p0＋ρgh0②(1分)p2＝p0＋ρgh③(1分)V1＝(2H－l－h(huán)0)S，V2＝HS④(1分)聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得h≈12.9cm⑤(1分)(2)密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過程體積變?yōu)閂3，溫度變?yōu)門2，由蓋—呂薩克定律有eq\f(V2,T1)＝eq\f(V3,T2)⑥(2分)按題設(shè)條件有V3＝(2H－h(huán))S⑦(2分)聯(lián)立④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得T2≈363K．(2分)17．(12分)(2019·武漢市聯(lián)考)如圖11所示，總?cè)莘e為3V0、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，一面積為S的輕質(zhì)薄活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞左側(cè)由跨過光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的重物相連，汽缸右側(cè)封閉且留有抽氣孔．活塞右側(cè)氣體的壓強為p0.活塞左側(cè)氣體的體積為V0，溫度為T0.將活塞右側(cè)抽成真空并密封，整個抽氣過程中缸內(nèi)氣體溫度始終保持不變．然后將密封的氣體緩慢加熱．已知重物的質(zhì)量滿足關(guān)系式mg＝p0S，重力加速度為g.求：圖11(1)活塞剛碰到汽缸右側(cè)時氣體的溫度；(2)當(dāng)氣體溫度達到2T0時氣體的壓強．〖答案〗(1)1.5T0(2)eq\f(4,3)p0〖解析〗(1)設(shè)當(dāng)活塞右側(cè)氣體的壓強為p0時，左側(cè)氣體壓強為p1則p1＝eq\f(mg,S)＋p0＝2p0(2分)右側(cè)抽成真空時，左側(cè)氣體壓強為p2＝eq\f(mg,S)＝p0，對左側(cè)氣體由玻意耳定律得p1V0＝p2V2(2分)解得：V2＝2V0緩慢加熱密封氣體，氣體發(fā)生等壓變化，活塞與汽缸右側(cè)接觸時，體積V3＝3V0，氣體的溫度為T3則由蓋－呂薩克定律得：eq\f(V2,T0)＝eq\f(V3,T3)(2分)解得：T3＝1.5T0(2分)(2)氣體溫度由T3升高