教科版高中物理选择性必修第三册第二章测试题含答案

教科版高中物理选择性必修第三册第二章测试题含答案[基础达标练一]1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体在物理性质上一定是各向异性的C．非晶体不可能转化为晶体D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点解析：因为外形是否规则可以用人工的方法处理，所以选项A错误；多晶体在物理性质上是各向同性的，选项B错误；实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体，选项C错误；晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点，选项D正确。答案：D2．下列物体中是晶体的是()A．食盐 B．沥青C．橡胶 D．松香解析：常见的晶体有食盐、金刚石、海波、冰和各种金属等；常见的非晶体有石蜡、沥青、橡胶、松香、玻璃、木头等。所以只有A属于晶体。答案：A3．下列说法错误的是()A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质一定是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体的内部结构决定的解析：晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误。答案：C4．(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有()A．没有固定的熔点B．天然具有规则的几何形状C．沿不同方向的导热性能相同D．分子在空间上周期性排列解析：玻璃是一种非晶体，没有固定的熔点，故A正确。玻璃是一种非晶体，没有天然的规则的几何形状，故B错误。玻璃是一种非晶体，在物理性质上表现为各向同性，故沿不同方向的导热性能相同，故C正确。只有组成晶体的物质微粒才有规则地、周期性地在空间排列；玻璃是一种非晶体，其分子在空间上并不呈周期性排列，故D错误。故选A、C。答案：AC5．下列属于液晶分子示意图的是()解析：液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，图A、C中，分子排列非常有序，不符合液晶分子的排列，故A、C错误；图B中，分子排列比较整齐，但从另外一个角度看也具有无序性，符合液晶分子的排列，故B正确；图D中，分子排列完全是无序的，不符合液晶分子的排列，故D错误。答案：B6．(多选)下列性质属于晶体与非晶体区别的有()A．晶体有确定熔点，非晶体没有确定熔点B．晶体有规则外形，非晶体没有规则外形C．晶体的分子排列具有周期性，非晶体的分子排列没有周期性D．晶体的电、光、热性质存在各向异性，非晶体的电、光、热性质不存在各向异性解析：晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A正确；单晶体具有规则的几何外形，多晶体与非晶体没有规则的几何外形，故B错误；晶体的分子排列具有周期性，而非晶体的分子排列没有周期性，故C正确；单晶体电、光、热性质存在各向异性，多晶体与非晶体的电、光、热性质不存在各向异性，它们具有各向同性，故D错误。故选A、C。答案：AC7．下列说法正确的是()A．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体B．同一种物质只能形成一种晶体C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状解析：所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错误；同一物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错误；单晶体的有些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确。答案：D[能力提升练]8．某球形的固体物质，其各向导热性能相同，则该物体()A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质解析：导热性能各向同性的物体可能是非晶体，还可能是多晶体，A错误；多晶体具有固定的熔点，B正确；物体外形是否规则，不是判断是不是单晶体的依据，应该说单晶体有天然的规则的外形，但多晶体或非晶体经人为加工后也可具有规则的外形，C错误；单晶体具有各向异性的物理性质，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，故当物质某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，D错误。答案：B9．“新材料”是相对于传统材料而言的。新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于“新材料”的描述错误的是()A．“超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高B．“超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”都属于新材料C．“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级，并且具有特殊性能的材料D．“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片解析：“超导材料”不可以应用于利用电流热效应工作的用电器，故A说法错误，符合题目要求；“超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”相对于传统材料而言，都属于新材料，故B不符合题意；“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级，并且具有特殊性能的材料，这一说法正确，故C不符合题意。手机、电视机、电脑的元件及芯片都应用了“半导体材料”，这一说法正确，故D不符合题意。故选A。答案：A10．如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是()A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析：晶体与非晶体的最大区别就是晶体有固定的熔点，即当晶体因温度升高而熔化时，在熔化过程中晶体的温度将保持不变，只有晶体全部熔化后其温度才继续上升，而非晶体只要吸热，熔化过程就进行，结合题目中的图像特点可知答案为B。答案：B11.如图所示，一块密度、厚度均匀的长方体被测样品，长AB为宽BC的2倍。若用多用电表沿两对称轴测其电阻，所得阻值均为R，则这块样品是()A．金属 B．多晶体C．单晶体 D．非晶体解析：因两个方向电阻相等，而这两个方向的长度和横截面积不等，所以，该样品的导电性能为各向异性，该样品必是单晶体，所以C正确。答案：C[创新应用练]12．清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破。碳纳米管有着极高的拉伸强度σb(大于105N/mm2)，单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的。下列说法正确的是()A．碳纳米管是非晶体B．1N/mm2＝103PaC．拉伸强度可用公式表示为σb＝FS，其中F为材料拉断时所承受的最大力，S为材料原始横截面积D．若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料解析：碳纳米管具有较高的熔点，是晶体，故A错误；由1Pa＝1N/m2可知，1N/mm2＝106Pa，故B错误；由拉伸强度的单位可知，拉伸强度应该等于力与面积的比值，故C错误；因为碳纳米管单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，故D正确。答案：D[基础达标练二]1．下列说法正确的是()A．液体表面张力是由于液体分子间斥力的作用产生的B．液体表面张力是由于气体分子对表面层液体分子的吸引产生的C．在液体的表面层里，分子间距大，分子间斥力消失，只有引力D．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势解析：液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子力表现为引力的结果，而非气体分子对表面层液体分子的吸引产生的，故A、B错误；在液体的表面层里，分子斥力和引力同时存在，只不过引力大于斥力，分子力表现为引力而已，故C错误；液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子力表现为引力的结果，液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势，故D正确。故选D。答案：D2．下列关于液体表面张力的说法中，正确的是()A．液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密集些B．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，产生表面张力C．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因D．液体表面张力的方向指向液体内部，使液体表面有收缩趋势解析：液体表面层内分子的分布比内部要稀疏，分子力表现为引力，故A错误；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，产生表面张力，故B正确；液体表面层分子间既有引力也有斥力，引力大于斥力是产生表面张力的原因，故C错误；表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直，故D错误。故选B。答案：B3．以下与液体有关的自然现象中，对其物理分析正确的是()A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿，这属于毛细现象B．唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”一句，诗中荷叶和露水表现为浸润C．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关D．保存地下的水分要把地面的土壤锄松，这是为了破坏土壤中的毛细管解析：鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误；唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”一句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故B错误；小昆虫能在水面上自由走动正是由于表面张力的作用，故C错误；农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，这是为了破坏毛细管使地下水不容易上升，故D正确。故选D。答案：D4．下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是()A．水是浸润液体，水银是不浸润液体B．浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏C．不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强D．不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力解析：一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，只能说哪种液体对哪种固体浸润或不浸润，选项A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，故选项B、C错误，选项D正确。答案：D5．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，下列说法不正确的是()A．附着层分子密度大于液体内分子的密度B．附着层分子的作用力表现为引力C．管中的液面一定是凹弯月面的D．液体跟固体接触的面积有扩大的趋势解析：当液体对某种固体是浸润时，液体表面表现为斥力，分子间距小于液体内部，分子密度大于内部分子的密度，液面是凹形形状，故B错误，A、C、D正确。本题选错误的，故选B。答案：B6．关于液体，下列说法正确的是()A．小液滴呈球状，说明液体有一定形状和体积B．液体的性质介于气体和固体之间，更接近固体C．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张D．硬币能浮在水面上是因为所受浮力大于重力解析：小液滴呈球状，这是表面张力的缘故，故A错误；液体的性质介于气体和固体之间，更接近固体，故B正确；不论液面为凸形还是凹形，表面张力的效果总是使表面收缩到最小，故C错误；硬币能浮在水面上是因为表面张力的缘故，故D错误。答案：B7．对于固体和液体的特点，下列说法错误的是()A．食盐中氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性B．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性D．窗户上的玻璃有规则的几何形状，说明玻璃是晶体解析：食盐是晶体，其氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性，故A正确；水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用，故B正确；液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性，故C正确；玻璃是非晶体，故D错误。答案：D8.(多选)把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的，如图所示。用烧热的针刺破某侧的薄膜，观察到棉线的形状，图中所标的箭头方向合理的是()解析：先把棉线拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果。若用烧热的针刺破A侧的薄膜，B侧的水膜具有收缩趋势，能使其面积最小，故D正确；若用烧热的针刺破B侧的薄膜，A侧的水膜具有收缩的趋势，使其面积最小，故A正确。答案：AD[能力提升练]9．由于海水表面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，这样使得风很难把水珠刮起，只能够形成海浪，所以海洋上的风中只带有少量的水沫；而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间几乎没有作用力，所以风很容易刮起大量的沙子……根据以上规律联系所学知识请你设想，如果玻璃杯中盛有少量水银，放入在太空轨道上运动的宇宙飞船内，水银在杯子中将呈现的形状是下图中的()解析：在宇宙飞船内完全失重的情况下，由于重力的存在而产生的一切现象都消失；因为液体的表面张力不受失重的影响，水银不浸润玻璃，水银的形状只由表面张力来决定。在液体表面张力的作用下，水银的表面有收缩到最小的趋势，而体积一定时，球形的表面积最小，所以最终水银会呈现球形，D正确。答案：D10．(多选)水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体。它们在毛细管中将发生上升或下降的现象。现把粗细不同的三根毛细玻璃管插入水和水银中，如图所示，其中正确的现象应是()解析：解答本题应把握以下两点：(1)浸润液体和不浸润液体具有不同的毛细现象；(2)毛细管越细，内、外液面的高度差越大。浸润液体在毛细管内上升，管越细，上升越高；不浸润液体在毛细管内下降，管越细，下降越多，故A、D正确，B、C错误。答案：AD11.(多选)下列说法正确的是()A．叶面上的露珠呈球形是由于液体的表面张力造成的B．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力C．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现D．液体的表面张力的大小随温度的升高而减小，方向与液面相切，垂直于液面上的分界线解析：叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，表面张力使表面积有收缩的趋势，故A正确；在液体与气体接触的表面处形成一个特殊的薄层，称为表面层，在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离，分子间作用力表现为引力，故B错误；液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现，故C正确；液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，液体的表面张力的大小随温度的升高而减小，液体表面张力的方向与液面相切，垂直于液面上的分界线，故D正确；故选A、C、D。答案：ACD12．戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此，以下说法正确的是()A．照片中的口罩一定为不合格产品B．照片中附着层内分子比水的内部稀疏C．照片中水滴表面分子比水的内部密集D．水对所有材料都是不浸润的解析：根据题意可知合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，如题图所示水没有浸润到口罩内侧，所以照片中的口罩一定为合格产品，故A错误；如题图所示，小水滴为球形是由于液体表面张力造成的，照片中附着层内分子比水的内部稀疏，表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，故B正确，C错误；浸润与不浸润现象是相对的，所以水不是对所有材料都是不浸润的，故D错误。故选B。答案：B13．如图所示，水平放置在水中的玻璃板，用弹簧秤拴着从容器底部缓慢向上拉出水面，则弹簧秤读数最大的时候玻璃板在()A．容器底部 B．水中C．水的表面 D．空中解析：当玻璃板在底部时，由平衡条件得F弹＋F浮＋F支＝G，可知弹力小于重力；当玻璃板在水中且没有接触杯底时，由平衡条件得F弹＋F浮＝G，可知弹力小于重力；当玻璃板刚好要离开水面时，设玻璃板与水分子之间的吸引力为F分，F弹＝G＋F分，可知弹力大于重力；当玻璃板在空中时，弹力等于重力。故A、B、D错，C对。答案：C[创新应用练]14．用金属丝制成一个U形架，一段细长棉线两端紧扣在U形架两臂上A、B两点，细线中点O处有一扣。将U形架浸入肥皂液中再取出，U形架上形成的肥皂液膜如图所示，细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力，表面张力的作用是使得液面有_________的趋势；用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置(肥皂液膜未发生破损)，肥皂液膜的内能将________(忽略肥皂液膜的蒸发影响)解析：细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力，表面张力的作用是使得液面有收缩到最小的趋势；用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置的过程中，拉力F对肥皂液膜做正功，所以肥皂液膜的内能将增大。答案：收缩到最小增大[基础达标练三]1．(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是()A．－33℃＝240KB．温度变化1℃，也就是温度变化1KC．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t℃升到2t℃，对应的热力学温度升高了273K＋t解析：由T＝273K＋t可知－33℃＝240K，ΔT＝Δt，故A、B正确；D中初态热力学温度为273K＋t，末态为273K＋2t，温度变化tK，故D错误；摄氏温度可取负值的范围为－273℃～0℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错误。答案：AB2．(多选)关于温度的物理意义，下列说法正确的是()A．温度是物体冷热程度的客观反映B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体解析：温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；传热的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有多少热量，C错误，D正确。答案：AD3．(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的C．热平衡就是平衡态D．处于热平衡的两个系统的温度一定相等解析：一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错误；根据热平衡的定义可知B、D正确；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故C错误。答案：BD[能力提升练]4．小明自定义一种新温标p，他将标准大气压下水的冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p，今小明测得一杯水的温度为150p，则该温度用摄氏温度表示为()A．30℃ B．40℃C．50℃ D．60℃解析：每格表示的摄氏度为eq\f(100,200)℃＝0.5℃，水比冰点高出的温度为(150－50)×0.5℃＝50℃，即小明测量的水的温度为50℃，选项C正确，A、B、D错误。答案：C5．高温物体甲和低温物体乙发生热传递，最后达到热平衡，这个过程的实质是()A．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者温度相等B．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者内能相等C．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者内能相等D．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者温度相等解析：宏观上甲的温度降低，乙的温度升高，因而有的同学会错误地认为甲物体向乙物体传递了温度，而实质上是甲将内能传递给了乙；热传递完成后，甲、乙两物体达到热平衡，即两者温度相同，并不是内能相等，故A、B、C错误，D正确。故选D。答案：D6.温度计是生活、生产中常用的测温装置。如图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，烧瓶内封闭有一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及此时有色水柱下端对应温度分别为()A．20℃、80℃、64℃B．20℃、80℃、68℃C．80℃、20℃、32℃D．80℃、20℃、34℃解析：该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，温度升高时烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升；温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，因A、D间的测量范围为20℃～80℃，可得A点对应80℃，D点对应20℃，A、D间刻度均匀分布，每小格表示eq\f(80℃－20℃,15)＝4℃，则有色水柱下端对应温度为20℃＋3×4℃＝32℃，A、B、D错误，C正确。答案：C[创新应用练]7．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度。在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱的位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处。当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少开尔文？解析：摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0℃，1标准大气压下沸水温度为100℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是指0℃，90刻度处就是指100℃。从40到90有50等份，每1等份的实际温度是eq\f(100,50)℃＝2℃。当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是100－40＝60，所以100刻度处的实际温度是2℃×60＝120℃。由热力学温度与摄氏温度的关系式T＝t＋273K可得120℃相当于热力学温度T＝(120＋273)K＝393K。即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393K。答案：120℃393K8．已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系。解析：从图像看，物理量x与热力学温度成正比关系，用K表示比例系数，有x＝KT。由于T＝t＋273.15K，则有x＝K(t＋273.15℃)，因此x与t的关系图像如图所示。答案：图见解析[基础达标练四]1．如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小解析：由题图可知空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位升高时，被封闭的空气体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，B选项正确。答案：B2．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小了2atm时，体积变化了4L，则该气体原来的体积为()A.eq\f(4,3)L B．2LC.eq\f(8,3)L D．3L解析：设该气体原来的体积为V1，由玻意耳定律知压强减小时，气体体积增大，即3atm·V1＝(3－2)atm·(V1＋4L)，解得V1＝2L，B正确。答案：B3.(多选)如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中()A．从A到B的过程温度升高B．从B到C的过程温度升高C．从A到B再到C的过程温度先降低再升高D．A、C两点的温度相等解析：作出过B点的等温线如图所示，可知TB>TA＝TC，故从A到B的过程温度升高，A项正确；从B到C的过程温度降低，B项错误；从A到B再到C的过程温度先升高后降低，C项错误；A、C两点在同一等温线上，温度相等，D项正确。答案：AD4．一定质量的气体经历一系列状态变化，其peq\f(1,V)图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与eq\f(1,V)轴垂直。气体在此状态变化过程中()A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变解析：由题图可知，a→b，温度不变，体积增大，压强减小，A正确；b→c，温度升高，压强增大，体积增大，B错误；c→d，压强不变，温度降低，体积减小，C错误；d→a，压强减小，温度降低，体积不变，D错误。答案：A5.如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内封闭一段气体，水银面比右管低。现保持左管不动，为了使两管内水银面一样高，下面采取的措施可行的是()A．减小外界气压B．从U形管的右管向内加水银C．把U形管的右管向上移动D．把U形管的右管向下移动解析：为使两管内水银面一样高，左管中气体的压强减小，由玻意耳定律知，气体的体积要增大，右管必须向下移动，D正确。答案：D6.如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)。下列图像中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是()解析：气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p变大，选项C正确。答案：C7．用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接，密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。(1)下列说法正确的是________。A．气体的压强和体积必须用国际单位B．在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力C．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器D．若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验(2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是________________。(3)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出Veq\f(1,p)图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表________的体积。解析：(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位统一即可，不需要采用国际单位，故A错误；为了防止漏气，应当在注射器活塞上涂润滑油，来增加连接处密封性，故B错误；移动活塞要缓慢，实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故C正确；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故D错误。(2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，是因为密封的气体质量不同。(3)理论上，根据实验数据画出的Veq\f(1,p)图线应是过坐标原点的直线。在实际实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据画出如题图乙所示的Veq\f(1,p)图线不过坐标原点，该图线的方程为V＝k·eq\f(1,p)－V0，说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间气体的体积。答案：(1)C(2)密封的气体质量不同(3)压强传感器与注射器之间气体8．如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0、压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。解析：设压力为F，压缩后气体压强为p由p0V0＝pV和F＝pS，得F＝eq\f(V0,V)p0S。答案：eq\f(V0,V)p0S[能力提升练]9．(多选)如图甲所示，一气缸竖直放置，气缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态。现保持温度不变，把气缸向右倾斜90°(如图乙所示)，达到平衡后，与原来相比()A．气体的压强变大B．气体的压强变小C．气体的体积变大D．气体的体积变小解析：对活塞受力分析可知，开始时，封闭气体的压强p1＝p0－eq\f(mg,S)，而气缸向右倾斜90°后，p2＝p0，故p1<p2，由于温度不变，由玻意耳定律知V1>V2，故A、D正确。答案：AD10．某实验小组用如图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．实验前应将注射器内的空气完全排出B．空气柱体积变化应尽可能地快些C．空气柱的压强随体积的减小而减小D．作出peq\f(1,V)图像可以直观反映出p与V的关系(2)如图是甲、乙两同学在实验中得到的peq\f(1,V)图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是__________________________________。解析：(1)实验是以注射器内的空气为研究对象的，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；peq\f(1,V)图像是一条倾斜的直线，作出peq\f(1,V)图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。(2)根据peq\f(1,V)图像可知，如果温度相同，则说明两次气体质量不同，如果气体质量相同则两次温度不同。答案：(1)D(2)研究气体的质量不同(或同质量气体在不同温度下进行的研究)11.如图所示，竖直静止放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长h1为10cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少。解析：设管的横截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋ph1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋ph1)S＝p0S，所以pA＝p0－ph1＝(75－10)cmHg＝65cmHg，再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知，液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋ph2)S＝pAS，所以pB＝pA－ph2＝(65－5)cmHg＝60cmHg。答案：65cmHg60cmHg12.如图所示，一竖直放置在水平面上的容积为V的圆柱形气缸内盛有一定质量的气体，活塞的横截面积为S，活塞将气体分隔成体积相同的A、B上下两部分，此时A中气体的压强为pA(未知)。现将气缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的体积之比为1∶2，两部分气体的压强均为1.5p0。在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞进入另一部分，外界气体温度不变，气缸壁光滑且导热良好，活塞厚度不计，重力加速度为g，求：(1)pA的大小；(2)活塞的质量m。解析：(1)对气体A，由玻意耳定律可得pAVA＝p1V1其中VA＝eq\f(V,2)，V1＝eq\f(V,3)，p1＝1.5p0解得pA＝p0。(2)对气体B，由玻意耳定律可得pBVB＝p2V2其中pB＝pA＋eq\f(mg,S)＝p0＋eq\f(mg,S)，VB＝eq\f(V,2)，V2＝eq\f(2V,3)又因为p2＝1.5p0解得m＝eq\f(p0S,g)。答案：(1)p0(2)eq\f(p0S,g)[创新应用练]13.如图所示，马桶吸由皮吸和气缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000cm3，上方气缸的长度为40cm，横截面积为50cm2。小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与气缸间密封完好，不考虑皮吸与气缸的形状变化，环境温度保持不变，气缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2。(1)若初始状态下活塞位于气缸顶部，当活塞缓慢下压到气缸底部时，求皮吸中气体的压强；(2)若初始状态下活塞位于气缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小。解析：(1)以气缸和皮吸内的气体为研究对象，初始状态下封闭气体的压强为p0，体积为V1＝1000cm3＋40×50cm3＝3000cm3当活塞下压到气缸底部时，设封闭气体的压强为p2，体积为V2＝1000cm3，由玻意耳定律得p0V1＝p2V2解得p2＝3p0＝3.0×105Pa。(2)以皮吸内的气体为研究对象，初始状态下封闭气体的压强为p0，体积为V3＝1000cm3，活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p4，体积为V4＝1000cm3＋20×50cm3＝2000cm3由玻意耳定律有p0V3＝p4V4又F＋p4S＝p0S解得F＝250N。答案：(1)3.0×105Pa(2)250N[基础达标练五]1．(多选)图中描述一定质量的气体做等容变化图线的是()解析：由查理定律知，一定质量的气体，在体积不变时，其压强与热力学温度成正比，选项C正确，选项A、B错误；在pt图像中，直线与横轴的交点表示热力学温度的0K，选项D正确。答案：CD2．(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则()A．在过程AC中，气体的压强不断变大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，气体的压强最大解析：气体在过程AC中发生等温变化，由pV＝C(恒量)可知，体积减小，压强增大，故选项A正确；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(恒量)可知，温度升高，压强增大，故选项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，故选项C错误，选项D正确。答案：AD3．一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p、V、T的变化情况不可能的是()A．p、V、T都减小B．V减小，p和T增大C．p和V增大，T减小D．p增大，V和T减小解析：根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，p、V、T都减小，eq\f(pV,T)可能不变，故A不符合题意；V减小，p和T增大，eq\f(pV,T)可能不变，故B不符合题意；p、V增大，T减小，则eq\f(pV,T)一定增大，不可能存在，故C符合题意；p增大，V和T减小，eq\f(pV,T)可能不变，故D不符合题意。故选C。答案：C4．在一定的温度下，一定质量的气体体积减小时，气体的压强增大，这是由于()A．单位体积内的分子数增多，单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多B．气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变大C．每个气体分子对器壁的平均撞击力变大D．气体密度增大，单位体积内分子重量变大解析：体积减小，单位体积内的分子数目增多，所以气体压强增大，A正确；分子和器壁间无引力作用，B错误；气体的温度不变，分子的平均动能不变，每个气体分子对器壁的平均撞击力不变，C错误；单位体积内气体的重量变大，不是压强变大的原因，D错误。答案：A5．一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是()A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283解析：由查理定律可知，一定质量的气体在体积不变的条件下eq\f(p,T)为恒量，且Δp＝eq\f(p,T)ΔT。温度由0℃升高到10℃和由100℃升高到110℃，ΔT＝10K相同，故压强的增量Δp1＝Δp2，C项正确。答案：C6.如图所示，在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原因是()A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．瓶内气体因温度降低而压强减小解析：由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内气体的温度降低，根据查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，由于T1＞T2，所以p1＞p2，即暖瓶内的压强由p1减小为p2，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力，D正确。答案：D7.(多选)如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以使其在缸内自由移动，缸壁良好的导热性能使缸内气体的温度总保持与外界大气温度相同。下列结论正确的是()A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B．若外界大气压减小，则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析：以气缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹簧弹力作用相等，外界大气压无论增大还是减小，系统所受重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压缩量不变，即活塞距地面的高度不变，故A、C错误；设气缸质量为m，横截面积为S，封闭气体压强p＝p0＋eq\f(mg,S)，若外界大气压p0减小，则封闭气体压强p减小，大气温度不变，封闭气体温度不变，由玻意耳定律pV＝C可知，气体体积增大，气缸将上升，气缸的上底面距地面的高度将增大，故B正确；若大气温度升高，气体温度T升高，外界大气压不变，气体压强p不变，由盖吕萨克定律eq\f(V,T)＝C可知，气体体积增大，气缸将向上移动，则气缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。答案：BD8.如图所示为等高U形管容器，U形管左、右粗细相同，左端封闭气体A，中间有水银柱，左、右水银液面高度差为h1＝4cm，水银柱横截面积为0.5cm2，左边气柱此时高度为8cm，温度为280K，大气压强p0＝76cmHg。(1)求左边密封气体压强pA的大小；(2)若缓慢加热气体A，则A中气体的温度为多少开尔文时，右边水银柱恰好溢出玻璃管？解析：(1)左边密封气体压强pA的大小为pA＝p0＋ρgh1＝(76＋4)cmHg＝80cmHg。(2)A中气体，初态p1＝80cmHg，V1＝8cm·S，T1＝280K当右边水银柱恰好溢出玻璃管时，左边水银液面下降高度为4cm，则p2＝(76＋8＋4)cmHg＝88cmHg，V2＝12cm·S，由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)解得T2＝462K。答案：(1)80cmHg(2)462K[能力提升练]9．房间里气温升高3℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外。由此可计算出房间内原来的温度是()A．－7℃ B．7℃C．27℃ D．24℃解析：充气、抽气与漏气问题中往往以所有的气体为研究对象。以升温前房间里的气体为研究对象，由盖吕萨克定律得eq\f(V,T)＝eq\f(V＋ΔV,T＋3K)，由题意得eq\f(ΔV,V＋ΔV)＝1%，解得T＝297K，故t＝24℃，所以D正确，A、B、C错误。答案：D10.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在竖直放置的U形玻璃管内，左管封闭，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h。能使h变小的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落解析：对于左端封闭气体，温度升高，气体发生膨胀，h增大，故A项错；大气压强升高，气体压强将增大，体积减小，h减小，故B项对；向右管加水银，气体压强增大，内、外压强差增大，h将增大，故C项错；当管自由下落时，水银不再产生压强，气体压强减小，h变大，故D项错。答案：B11．2020年1月1日TPMS(胎压监测系统)强制安装法规已开始执行。汽车行驶时TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27℃，压强为240kPa，已知该轮胎的容积为30L，阿伏伽德罗常量为NA＝6.0×1023mol－1,0℃、1atm下1mol任何气体的体积均为22.4L，1atm＝100kPa。则该轮胎内气