讲学案：第二章 气体、固体和液体 章末检测题

学而优教有方解析版第二章气体、固体和液体章末检测题一、单选题1．关于温度和分子动能，下列说法正确的是（）A．物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大B．物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大C．15℃的水蒸发成15℃的水蒸气后，内能不变，分子的平均动能也不变D．达到热平衡的两个系统，其内部分子的平均动能可以不同【答案】B【解析】A．分子热运动的速率规律是一个统计规律，物体的温度升高，物体内分子热运动的平均速率增大，而不是物体内每个分子热运动的速率都增大，A错误；B．温度是物体内部分子平均动能大小的标志，物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大，B正确；C．15℃的水蒸发成15℃的水蒸气后，温度不变，分子的平均动能不变，该物态变化是吸热过程，分子势能增大，即内能增大，C错误；D．温度是系统达到热平衡的标志，达到热平衡的两个系统温度一定相等，则其内部分子的平均动能一定相同，D错误。故选B。2．下列说法正确的是（）A．只有处于平衡态的系统才有状态参量B．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统状态变化时，其各个状态参量都会改变C．两物体发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态D．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态【答案】C【解析】AB．状态参量是描述系统状态的物理量，与系统是否处于平衡态无关，且系统状态变化时，不一定各个状态参量都改变，AB错误；C．处于热传递过程中的两系统因温度不同发生热传递，最终两系统温度相同，处于非平衡态，C正确；D．0°C的冰水混合物放入1°C的环境中，其温度、压强、体积都会变化，冰水混合物处于非平衡态，D错误。故选C。3．强子对撞机加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，这时该温度用热力学温标来表示为（）A．2K B．271K C．4K D．0.1K【答案】A【解析】由热力学温标与摄氏温标的关系式和得故选A。4．如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中，平衡时水银柱的位置如图，其中，，，大气压强为，则右管内气柱的长度L2等于（）A．44cm B．46cm C．48cm D．50cm【答案】D【解析】左侧管内气体压强为p1=p0+h2=82cmHg则右侧管内气体压强为p2=p1+h1=87cmHg则右侧管中下端水银液面比外界低87-75=12cm则右侧气柱长L2=(50-5-7)+12=50cm故选D。5．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长的空气柱，中间有一段长的水银柱，上部空气柱的长度。已知大气压强为。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，则活塞下推的距离为（）A．20cm B．15cm C．10cm D．35cm【答案】A【解析】活塞未下推之前，液柱下端封闭气体的压强液柱下端封闭气体，根据玻意耳定律可知其中联立解得活塞下推后，管上部分气体的压强解得管上部分气体，根据玻意耳定律其中联立解得，管上部分气体的长度活塞下推的距离为故选A。6．血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（）A．30cm3 B．40cm3 C．50cm3 D．60cm3【答案】D【解析】根据玻意耳定律可知已知p0=750mmHgV0=60cm3p1=750mmHg+150mmHg=900mmHg代入数据整理得V=60cm3故选D。7．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C再到状态A的图像，由图可知（）A．VA=VB B．VB>VCC．VB=VC D．VA>VC【答案】A【解析】A．由公式可知且从p-T图像中可以看出，图线是过坐标原点的倾斜直线，由状态A到状态B的过程是等容过程，所以有V=V选项A正确；BC．由状态B到状态C的过程是等温过程，由可知，T不变时，压强减小，体积增大，所以有V＞V，故BC错误；D．由图可以得知，由状态C到状态A等压变化，由可知，压强不变时，温度降低，体积减小，所以有V＜V故D错误。故选A。8．对下列几种固体物质的认识，不正确的有（）A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不相同【答案】C【解析】A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐有熔点，是晶体。故A正确，与题意不符；B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片各向异性，是晶体。故B正确，与题意不符；C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则。故C错误，与题意相符；D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不相同。故D正确，与题意不符。故选C。二、多选题9．大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态；高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的；关于晶体与非晶体，正确的说法是（）A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状C．晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同，沿不同方向的光学性质也一定相同D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点【答案】BD【解析】A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶却是非晶体，A错误；B．多晶体是由许许多多的单晶体组合而成，所以多晶体没有确定的几何形状，B正确；C．单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质不一定相同，C错误；D．单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，D正确。故选BD。10．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层工作原理的说法不正确的是（）A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性B．液晶的光学性质随温度的变化而变化C．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化D．利用液晶对光具有各向异性的特点【答案】AB【解析】A．液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，故A符合题意；BC．外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化工作的，故C不符合题意，B符合题意。D．液晶显示器就是利用液晶对光具有各向异性的特点，故D不符合题意。故选AB。11．如图所示，两端封闭的粗细均匀的U形管中，封闭两段气柱，长度分别为l1、l2，现让管在竖直方向上运动，下述判断正确的是（）A．加速上升时，l2变长，l1变短 B．加速下降时，l2变长，l1变短C．减速上升时，l2变长，l1变短 D．减速下降时，l2变长，l1变短【答案】AD【解析】AD．U形管加速上升或减速下降时，加速度方向向上，水银处于超重状态，右侧封闭气体压强增大，左侧封闭气体压强减小，由于温度保持不变，根据玻意耳定律右侧封闭气体体积减小，左侧封闭气体体积增大，则l2变长，l1变短，故AD正确；BC．U形管加速下降或减速上升时，加速度方向向下，水银处于失重状态，右侧封闭气体压强减小，左侧封闭气体压强增大，由于温度保持不变，根据玻意耳定律右侧封闭气体体积增大，左侧封闭气体体积减小，则l2变短，l1变长，故BC错误。故选AD。12．如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是（

）A．沿A→B→C变化，气体温度不变B．A、B、C三状态中，B状态气体温度最高C．A、B、C三状态中，B状态气体温度最低D．从A→B，气体压强减小，温度升高【答案】BD【解析】ABC．由理想气体状态方程由图可知，B状态的pV乘积最大，则B状态的温度最高，所以A到B的过程是升温过程，B到C的过程是降温过程，AC错误、B正确；D．由图可知，A到B的过程气体压强减小，温度升高，D正确。故选BD。三、实验题13．使用如图甲装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。（1）本实验的研究对象是____（从图甲文字中选填），实验中应保持不变的参量是____。（2）甲同学在实验中，测得的实验数据如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是______。序号V/mLp/（×105Pa）p·V/（×105Pa·mL）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621A．实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大B．实验时环境温度升高了C．实验时外界大气压强发生了变化D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏（3）实验过程中，下列操作正确的是____。A．推拉柱塞时，动作要快B．柱塞涂润滑油主要是为了减小摩擦C．玻璃管外侧刻度均匀，但并非准确地等于1cm、2cm…，这对实验结果的可靠性不会有影响（4）乙同学在实验中操作规范，读数正确，经描点连线得图像，如图乙，已知图像是一条倾斜直线，但未过原点，其原因可能是________。【答案】空气柱温度DC连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入【解析】（1）[1][2]“探究气体压强与体积的关系”的实验中研究对象是空气柱；实验中应保持不变的参量是温度。（2）[3]根据理想气体状态方程有其中常量C与气体的种类和气体质量有关，实验中发现“p·V”值越来越小，可知造成这一现象的可能原因是温度降低或气体质量减小。故选D。（3）[4]A．本实验条件是温度不变，故推拉柱塞时，动作要慢，选项A错误；B．柱塞涂润滑油主要是为了封闭气体，保证气体质量一定，其次是为了减小摩擦，选项B错误；C．玻璃管外侧刻度均匀即可，具体刻度值对实验结果的可靠性不会有影响，选项C正确。故选C。（4）[5]图像是一条倾斜直线，但未过原点，这是因为连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入。14．如图甲所示，用气体压强传感器“探究气体等温变化的规律”，操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，做出图线，如图乙所示。（1）理论上由图线分析可知，如果该图线___________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比；（2）若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是___________，图乙中V0代表___________。【答案】为过坐标原点的直线传感器与注射器间有气体传感器与注射器间的气体体积【解析】（1）根据理想气体状态方程可知，如果实验数据画出的图线是过坐标原点的直线，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比；（2）题图所示图线的方程为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，截距代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。四、解答题15．如下图所示的潜水钟（一种沉放到水下，研究水底情况的装置，也可作为检修大桥桥墩及其他建筑设施水下部分的潜水装置）高，开口端竖直向下沉到深的水底，求进入钟内的水深h。（设钟内封闭气体的温度保持不变，大气压强，水的密度，g取）【答案】0.95m【解析】根据题意可知，未放入水中时，封闭气体压强为，体积为沉到l=深的水底，压强为体积为根据玻意耳定律解得16．如图，一水平放置的气缸左端开孔，气缸内壁的长度为2L，一活塞只能在气缸内运动，其右边密闭有一定质量的气体，不计活塞厚度和所有摩擦，活塞和气缸均绝热。开始时活塞与气缸右端的距离为L，温度为27℃，现用电热丝对密闭气体缓慢加热，求当加热到227℃时，活塞与气缸右端的距离。【答案】【解析】对密闭气体加热，活塞向左运动的过程中，气体做等压变化．设气缸横截面积为S，活塞恰运动到气缸左端时气体温度为t℃，则由盖吕萨克定律得代入数据解得故当加热到227℃时，活塞没有运动到气缸左端处，设此时活塞离气缸右端距离为x，则密闭气体的温度体积由盖吕萨克定律得代入数据解得17．如图所示，水平地面上有一上端开口的汽缸，汽缸总长为L，通过一厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞质量为，其中为大气压强、S为活塞的横截面积、为重力加速度，开始时，汽缸内气体温度为27℃，活塞到汽缸底端距离为L，现对汽缸缓慢加热，活塞上移.求：（1）汽缸内气体温度升到127℃时，活塞到汽缸顶端的距离；（2）汽缸内气体温度升到3