第二章-氣體、固體和液體(綜合復(fù)習(xí)與測(cè)試)(人教版2019選擇性必修第三冊(cè))解析版

第二章氣體、固體和液體綜合測(cè)試單選題：1．2021年12月9日，在“天宮課堂”中王亞平往水球中注入一個(gè)氣泡，如圖所示，氣泡靜止在水中，此時(shí)（）A．水球呈球狀B．水與氣泡界面處，水分子間作用力表現(xiàn)為斥力C．氣泡中分子的平均動(dòng)能為0D．氣泡受到浮力【答案】A【解析】由于在失重狀態(tài)下，水球呈球狀而不是扁球狀，故A正確；水與氣泡界面處，水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，故B錯(cuò)誤；氣泡內(nèi)分子一直在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，平均動(dòng)能不為零，故C錯(cuò)誤?！疤鞂m課堂”中物體在失重狀態(tài)下，氣泡不會(huì)受到浮力，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成θ角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)量的氣體分為兩個(gè)部分。則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對(duì)于玻璃管向A端移動(dòng)的是（）A．使玻璃管沿B→A方向加速上升B．在豎直面內(nèi)以過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的直線(xiàn)為軸順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管C．在豎直面內(nèi)以過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的直線(xiàn)為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管D．降低環(huán)境溫度【答案】B【解析】當(dāng)玻璃管沿B→A方向加速上升時(shí)，水銀柱有一個(gè)斜向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得下部氣體對(duì)水銀柱的壓力要增大，即壓強(qiáng)增大，所以水銀柱向B端移動(dòng)，A錯(cuò)誤；在豎直面內(nèi)以過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的直線(xiàn)為軸順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，使θ角變小，如果將玻璃管放平的時(shí)候，即減小了對(duì)下部氣體的壓力，水銀柱向A端移動(dòng)；同理可知逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水銀柱向B端移動(dòng)，B正確，C錯(cuò)誤；假定兩段空氣柱的體積不變，即V1、V2不變，初始溫度為T(mén)，當(dāng)溫度降低時(shí)，A端空氣柱的壓強(qiáng)由p1減至p1'，則，B端空氣柱的壓強(qiáng)由p2減至p2'，則，由查理定律得，，因?yàn)椋?，即水銀柱應(yīng)向B端移動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。3.一根足夠長(zhǎng)的試管開(kāi)口豎直向下，中間用水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示?，F(xiàn)將試管繞定點(diǎn)緩慢向右轉(zhuǎn)到虛線(xiàn)處，則下列圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】設(shè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p、體積為V，水銀柱的長(zhǎng)度為h，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ。則當(dāng)θ增大時(shí)，cosθ減小，封閉氣體的壓強(qiáng)增大、體積減小、溫度不變。A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得,壓強(qiáng)增大、V-T圖像中斜率應(yīng)該減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得,氣體體積減小、p-T圖像的斜率增大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得,溫度不變，壓強(qiáng)增大，圖中箭頭方向反了，故C錯(cuò)誤；D．p-V圖像的等溫線(xiàn)為雙曲線(xiàn)的一支，由于封閉氣體的壓強(qiáng)增大、體積減小、溫度不變，故D正確。故選D。4.石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu)，如圖所示，則（）A．石墨是非晶體B．石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯C．單層石墨烯的厚度約3μmD．碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)【答案】D【解析】A．石墨是晶體，故A錯(cuò)誤；B．石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料，故B錯(cuò)誤；C．單層石墨烯厚度約為原子尺寸，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分子動(dòng)理論可知，固體分子在平衡點(diǎn)不停的振動(dòng)，故D正確。故選D。5.甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示，設(shè)乙分子在移動(dòng)過(guò)程中所具有的總能量為0，則下列說(shuō)法正確的是()A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度最大B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)D.乙分子在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大【答案】D【解析】由題圖可知，乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)乙分子受力平衡，甲、乙兩分子間引力和斥力相等，乙分子所受合力為0，加速度為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為0，大于乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子勢(shì)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)與甲分子間的距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，所以乙分子在Q點(diǎn)所受合力不為0，故不處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙分子在P點(diǎn)時(shí)，其分子勢(shì)能最小，由能量守恒可知此時(shí)乙分子動(dòng)能最大，選項(xiàng)D正確。故選D。6.如圖所示，兩端開(kāi)口的T型管，一端豎直插入水銀槽內(nèi)，豎直管的上端有一小段水銀，水銀的上表面剛好與水平管平齊，水平部分足夠長(zhǎng)，若將玻璃管稍微上提一點(diǎn)，被封閉的空氣柱長(zhǎng)度和試管內(nèi)外的夜面高度差的變化分別是（）

.A．變大；變小 B．變大；不變 C．不變；不變 D．不變；變大【答案】C【解析】在向上提玻璃管時(shí)，管內(nèi)氣體溫度不變，設(shè)大氣壓為，封閉氣體壓強(qiáng),當(dāng)玻璃管稍向上提一點(diǎn)時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)不變，由玻意耳定律可知，氣體體積不變，空氣柱長(zhǎng)度不變，試管內(nèi)外的夜面高度差不變。故選C。7.如圖所示，四個(gè)兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開(kāi)，按圖中標(biāo)明的條件，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度，則水銀柱向左移動(dòng)的是A． B． C． D．【答案】CD【解析】假設(shè)溫度升高，水銀柱不動(dòng)，兩邊氣體均作等容變化，根據(jù)查理定律可得壓強(qiáng)的增加量而左右兩邊初態(tài)壓強(qiáng)p相同，兩邊溫度升高量?T也相同，所以?p跟成正比，即左右兩邊氣體初態(tài)溫度T高的，氣體壓強(qiáng)的增加量?p小，水銀柱應(yīng)向氣體壓強(qiáng)增加量小的方向移動(dòng)，即應(yīng)向初態(tài)溫度高的一方移動(dòng)，根據(jù)以上分析，A圖中的TaTb，水銀柱應(yīng)向右移動(dòng)；B圖中Ta=Tb，水銀柱不動(dòng)；C圖中Ta>Tb，水銀柱應(yīng)向左移動(dòng)；D圖中TaTb，水銀柱應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。8.關(guān)于圖中實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象的說(shuō)法，正確的是（）A.圖甲說(shuō)明薄板是非晶體

B.圖乙說(shuō)明氣體速率分布隨溫度變化且T1>T2【答案】A【解析】A．應(yīng)變片是在外力的作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，其電阻發(fā)生相應(yīng)變化，從而將力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。A正確；B．干簧管是將磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，B錯(cuò)誤；C．熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，C錯(cuò)誤；D．霍爾元件是將磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，D錯(cuò)誤。故選A。多選題：9.已知某轎車(chē)四個(gè)輪胎為同一種型號(hào)的輪胎，汽車(chē)剛啟動(dòng)時(shí)四個(gè)輪胎的壓強(qiáng)都為2.0atm（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），環(huán)境溫度為27℃。汽車(chē)行駛一段時(shí)間后，胎壓檢測(cè)系統(tǒng)顯示其中三個(gè)輪胎壓強(qiáng)為2.4atm，一個(gè)輪胎的壓強(qiáng)仍為2.0atm（漏氣）。四個(gè)輪胎此時(shí)溫度相等，假設(shè)輪胎體積均不變，密閉氣體可視為理想氣體，則（）A．輪胎此時(shí)的溫度為360KB．輪胎此時(shí)的溫度為360℃C．漏氣輪胎內(nèi)氣體吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量D．完好輪胎內(nèi)氣體吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量【答案】AD【解析】對(duì)三個(gè)完好輪胎之一，由查理定律可得，其中，代入數(shù)據(jù)解得，A正確，B錯(cuò)誤；完好輪胎體積不變，外界沒(méi)有對(duì)氣體做功，即W＝0，由于溫度升高內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可得，故氣體吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量，D正確；假設(shè)漏氣輪胎漏出的氣體沒(méi)有散開(kāi)，發(fā)生等壓膨脹，對(duì)外做功，即W<0，溫度升高內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量大于內(nèi)能的增加量，C錯(cuò)誤。故選：AD。10.一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。已知玻璃管的橫截面積處處相同。在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏，大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg，環(huán)境溫度不變。下列說(shuō)法正確的是（

）A．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)90cmHgB．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)144cmHgC．活塞向下移動(dòng)的距離7.50cmD．活塞向下移動(dòng)的距離9.42cm【答案】BD【解析】設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長(zhǎng)度為l2，活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長(zhǎng)度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長(zhǎng)度為l2′。以cmHg為壓強(qiáng)單位，由題給條件可得，，，由玻意耳定律得，解得，A錯(cuò)誤，B正確；依題意，，由玻意耳定律得，解得活塞向下移動(dòng)的距離為，C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。11.將分子a固定在x軸上的O點(diǎn),另一分子b由無(wú)窮遠(yuǎn)處只在分子間作用力作用下沿x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),其分子勢(shì)能隨兩分子的空間關(guān)系的變化規(guī)律如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()A.分子b在x=x2處時(shí)的速度最大B.分子b由x=x2處向x=x1處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中分子力減小C.分子b在x=x2處受到的分子力為零D.分子b由無(wú)窮遠(yuǎn)處向x=x2處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,分子b的加速度先增大后減小【答案】ACD【解析】分子b在x=x2處受到的分子力為零,故C正確;分子b在向x=x2處運(yùn)動(dòng)時(shí),分子力做正功,分子b速度增大,由x=x2處向x=x1處運(yùn)動(dòng)時(shí),分子力做負(fù)功,分子b速度減小,所以分子b在x=x2處時(shí)的速度最大,故A正確;分子b由x=x2處向x=x1處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中分子力增大,故B錯(cuò)誤;分子b由無(wú)窮遠(yuǎn)處向x=x2處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,b受到的分子力先增大后減小,根據(jù)牛頓第二定律可知,分子b的加速度也是先增大后減小,故D正確。故選：ACD。12.曉燕和小松同學(xué)合作設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)，如圖所示，向一個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱（長(zhǎng)度可以忽略）。大氣壓的變化可忽略不計(jì)，罐內(nèi)氣體視為理想氣體。已知罐的容積是，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為S，吸管的總有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)（總有效長(zhǎng)度為鋁罐外部吸管量遠(yuǎn)端到接口的距離），鋁罐水平放置條件下，當(dāng)溫度為時(shí)，油柱到接口的距離為L(zhǎng)1.根據(jù)以上信息，在吸管上標(biāo)上溫度刻度值。以下說(shuō)法中正確的有（）A．吸管上的溫度刻度值左低右高B．吸管上的溫度刻度分布不均勻C．吸管上的溫度刻度分布均勻D．該簡(jiǎn)易溫度計(jì)的測(cè)溫靈敏度與管的總有效長(zhǎng)度L有關(guān)（若溫度升高△T，油柱到接口的距離增加△x，定義為測(cè)溫靈敏度）【答案】AC【解析】A．根據(jù)題意可知，罐內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，罐內(nèi)氣體溫度越高，體積越大，吸管內(nèi)油柱越靠近吸管的右端，則吸管上的溫度刻度值應(yīng)左低右高，故A正確；BC．根據(jù)蓋呂薩克定律可知，空氣的體積和溫度成正比，即,則,根據(jù)題意可知,則,即溫度的變化量與距離的變化量成正比，則吸管上的溫度刻度分布均勻，故B錯(cuò)誤C正確；D．根據(jù)題意及C分析可知，測(cè)溫靈敏度為,可知，簡(jiǎn)易溫度計(jì)的測(cè)溫靈敏度與管的總有效長(zhǎng)度L無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：AC。13．一汽缸豎直放于水平地面上，缸體質(zhì)量，活塞質(zhì)量，活塞橫截面積?；钊戏降钠變?nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下方通過(guò)氣孔P與外界相通，大氣壓強(qiáng)?；钊旅媾c勁度系數(shù)的輕彈簧相連，當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度。已知，取，活塞不漏氣且與缸壁無(wú)摩擦。現(xiàn)給封閉氣體加熱，則下列說(shuō)法正確的是（）A．缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度時(shí)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為B．當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度約為C．缸內(nèi)氣體溫度上升到以上，氣體將做等壓膨脹D．缸內(nèi)氣體溫度上升到以上，氣體將做等壓膨脹【答案】ABC【解析】A．根據(jù)題意，由平衡條件有,代入數(shù)據(jù)解得,故A正確；B．根據(jù)題意可知，當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度時(shí)，彈簧被壓縮，根據(jù)平衡條件有,根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程有,又有,聯(lián)立解得,,故B正確；CD．根據(jù)題意可知，當(dāng)氣缸對(duì)地面的壓力為零時(shí)，再升高氣體溫度，氣體壓強(qiáng)不變，設(shè)此時(shí)氣體的溫度為，對(duì)氣缸，由平衡條件得,對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件有,根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程有,聯(lián)立解得即缸內(nèi)氣體溫度上升到以上，氣體將做等壓膨脹，故D錯(cuò)誤C正確。故選：ABC。14.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.分析布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn),懸浮的顆粒越小,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B.一定質(zhì)量的氣體,溫度升高時(shí),分子間的平均距離增大C.分子間的距離r存在某一值r0,當(dāng)r大于r0時(shí),分子間引力大于斥力,當(dāng)r小于r0時(shí),分子間斥力大于引力D.已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),銅的密度為ρ(kg/m3),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1),1m3銅所含的原子數(shù)為N=ρ【答案】ACD【解析】溫度越高,水分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,對(duì)懸浮顆粒的沖力越大,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,同時(shí),懸浮顆粒越小,越容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),A正確;一定質(zhì)量的氣體,溫度升高時(shí),體積不一定增加,故分子間的平均距離不一定增大,B錯(cuò)誤;分子間的距離r存在某一值r0,當(dāng)r等于r0時(shí),引力等于斥力,而分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,由于斥力比引力變化快,所以當(dāng)r小于r0時(shí),斥力大于引力,當(dāng)r大于r0時(shí),引力大于斥力,C正確;1m3銅的物質(zhì)的量為n=ρM(mol),所含的原子數(shù)為N=nNA,解得N=ρ故選：ACD。15.如圖所示，U形汽缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動(dòng)過(guò)程中與汽缸內(nèi)壁無(wú)摩擦。初始時(shí)，活塞緊壓小擋板，外界大氣壓強(qiáng)為p0，缸內(nèi)氣體體積為V0?，F(xiàn)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體的溫度，則下列能反映汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p或體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像是（）A．B．C．D．【答案】BD【解析】AB．當(dāng)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時(shí)，氣體先發(fā)生等容變化，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比，在p-T圖像中，圖線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)；當(dāng)活塞開(kāi)始離開(kāi)小擋板時(shí)，因?yàn)榛钊闹亓Σ挥?jì)，則汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，其p-T圖線(xiàn)是平行于T軸的直線(xiàn)，A錯(cuò)誤，B正確；CD．汽缸內(nèi)氣體先發(fā)生等容變化，后發(fā)生等壓變化，所以V-T圖線(xiàn)先平行于T軸，后是經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)，C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。計(jì)算題：16.如圖所示，兩水平放置的導(dǎo)熱汽缸底部由管道連通，輕質(zhì)活塞a、b用剛性輕桿相連，可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地移動(dòng)，兩活塞橫截面積分別為和，且。缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的氣體，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，左右汽缸內(nèi)氣體的體積均為。已知大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度為，忽略管道中的氣體體積，兩活塞始終未脫離汽缸。（1）若活塞在外力作用下，使右側(cè)汽缸內(nèi)的體積減小，求穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。（2）若大氣壓強(qiáng)不變，緩慢升高環(huán)境溫度，使左側(cè)汽缸內(nèi)的氣體體積恰好為零，求此時(shí)的環(huán)境溫度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)缸中氣體的壓強(qiáng)為，以活塞a、b和剛性輕桿為研究對(duì)象，根據(jù)力的平衡有,解得,以左右汽缸內(nèi)全部氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)氣體體積，壓強(qiáng)，末狀態(tài)氣體體積,壓強(qiáng)設(shè)為，根據(jù)等溫變化規(guī)律有,解得（2）以左右汽缸內(nèi)全部氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)氣體體積，壓強(qiáng)，溫度為，末狀態(tài)氣體體積,壓強(qiáng)，溫度設(shè)為T(mén)，根據(jù)等壓變化規(guī)律有,解得17．金剛石俗稱(chēng)“金剛鉆”，也就是我們常說(shuō)的鉆石，它是一種由純碳組成的礦物，也是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)。已知金剛石的密度ρ=4560kg