2023高中物理第二章气体固体和液体质量评估新人教版选择性

第二章质量评估(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组,对晶体和液晶的特点展开了讨论.他们的说法正确的是()A.甲说,晶体有单晶体和多晶体,单晶体有天然规则的几何外形B.乙说,多晶体是由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熔点C.丙说,液晶就是液态的晶体,其光学性质与晶体相似,具有各向异性D.丁说,液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态,它具有液体的流动性,又像非晶体那样具有光学各向同性解析:单晶体具有天然规则的几何形状,而多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,无论是多晶体还是单晶体都有确定的熔点,A正确,B错误.液晶像液体一样具有流动性,但不能说它是液态的晶体,它的光学性质具有各向异性,C、D错误.答案:A2.在25℃左右的室内,将一支温度计从酒精中拿出,观察它的示数变化情况是()A.温度计示数上升B.温度计示数下降C.温度计示数不变D.温度计示数先下降后上升解析:由于温度计上的酒精蒸发,带走热量,故温度计的示数下降,然后再升回25℃,所以温度计的示数先下降后上升,选项D正确.答案:D3.温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,下列物理量一定相同的是()A.内能B.分子平均动能C.分子势能 D.分子平均速率解析:这两块金属质量不一定相同,分子势能和内能不一定相同,故选项A、C错误.温度是分子平均动能的标志.温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,温度相同,分子的平均动能相同,但这两块金属的分子质量不确定,所以分子平均速率也不确定,故选项B正确,选项D错误.答案:B4.下图是一定质量的某种气体的等压线,比较等压线上的A、B两个状态,下列说法正确的是()A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数B状态较多B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数A状态较多C.A状态对应的分子平均动能大D.单位体积的分子数A状态较少解析:由题意可知一定质量的某种气体在A、B两个状态的压强相等,而A状态温度低,分子平均动能小,平均每个分子对器壁的撞击力小,而两状态压强相等,则相同时间内撞在单位面积上的分子数A状态一定较多,故A、C错误,B正确.一定质量的气体,分子总数不变,VB>VA,单位体积的分子数A状态较多,D错误.答案:B5.一定质量的某种理想气体保持温度不变,当体积膨胀为原来的10倍时,则 ()A.气体分子数变为原来的10倍B.气体分子的平均动能变为原来的1C.气体分子的数密度变为原来的1D.器壁的同一面积上单位时间所受气体分子的平均作用力增大解析:气体的质量不变,分子总数是不变的.又因为温度恒定,故分子平均动能不变.体积膨胀为原来的10倍,气体分子的数密度变为原来的110,压强变为原来的110,故器壁的同一面积上单位时间所受分子的平均作用力也变为原来的1答案:C6.容积V=20L的钢瓶充满氧气后,压强p=3×106Pa,打开钢瓶阀门,将氧气分装到容积为V'=5L的小钢瓶中去,小瓶子已抽成真空.分装完成后,每个小钢瓶的压强p'=2×105Pa.在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装()A.4瓶 B.50瓶C.56瓶 D.60瓶解析:设最多可装的瓶数为n,由等温变化公式得pV=p'V+np'V',解得n=(p-p答案:C7.如图所示,一端封闭的玻璃管,开口向下竖直插在水银槽里,管内封有长度分别为l1和l2的两段理想气体.外界温度和大气压均不变,当将管慢慢地向上提起时,管内气柱的长度()A.l1变小,l2变大 B.l1变大,l2变小C.l1、l2都变小 D.l1、l2都变大解析:假设上段空气柱长度不变,则下段空气柱长度变大,下段封闭气体体积变大,其产生的压强减小,导致上段空气柱产生的压强减小,而pV为恒量,得l1也变大.答案:D二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.一定质量的某种理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断正确的是()A.A→B温度升高,压强不变B.B→C体积不变,压强变大C.C→D体积变小,压强变大D.D状态的压强比A状态的压强小解析:在VT图像中,A→B为等压变化过程,A正确.B→C为等容变化过程,温度降低,压强变小,B错误.C→D为等温变化过程,体积变小,压强变大,C正确.再根据pAVATA=pDVDTD,VD>VA,T答案:ACD9.如图所示,开口端足够长的U形管内用水银封有长度分别为l1、l2的两部分气体柱,下列说法正确的是()A.只对A加热,h减小,若气柱B温度不变,则气柱B长度不变B.只对A加热,h减小,若气柱B温度不变,则气柱B长度减小C.若在右管中注入一些水银,则l1将增大D.使A、B同时升高相同的温度,l1增大,h减小解析:只对A加热,假设A体积不变,则压强增大,所以l1增大,h减小,气柱B温度、压强均不变,所以长度不变,A正确,B错误.若在右管中注入一些水银,B产生的压强增大,假设A的体积不变,A的压强与h长度水银柱产生的压强之和随之增大,A的压强增大,根据玻意耳定律得l1将减小,故C错误.使A、B同时升高相同的温度,假设气体体积不变,A的压强增大,B的压强不变,则l1增大,h减小,D正确.答案:AD10.如图所示,在柱形容器中装有部分水,容器上方有一可自由移动的活塞.水面漂浮着一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管,玻璃管中有部分空气,系统稳定时,玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a,空气柱在管外水面下方的长度为b,水面上方木块的高度为c,水面下方木块的高度为d.现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力F,使活塞下降一小段距离(未接触玻璃管或木块),下列说法正确的是()A.d和b都不变 B.只有b减小C.只有a减小 D.a和c都减小解析:活塞下降一小段距离,容器中的气体体积减小,压强增大,木块露出水面的多少取决于上、下表面受到的压强差,故c、d不变;对于玻璃管,浮力等于重力,排开水的体积不变,b不变,玻璃管内气体压强增大,又b不变,故a减小.A、C正确.答案:AC三、非选择题:共54分.11.(8分)在验证玻意耳定律的实验中,(1)某同学列出所需要的实验器材有带框架的注射器、橡皮帽、钩码(同一规格若干个)、弹簧测力计、天平(带砝码)、铁架台(带铁夹)、润滑油.该同学漏选的实验器材是、.

(2)某同学做了两次实验,操作完全正确,在同一p1V图上得到了两条不同的直线,那么两图线斜率不同的可能原因是解析:(1)由刻度尺来测出封闭气体的长度,还需要气压计测量封闭气体的压强.(2)图线斜率不同的可能原因是被研究气体的质量不同(或温度不同).答案:(1)气压计刻度尺(2)两次实验时封闭气体质量不同(或两次实验时温度不同)12.(10分)如图所示,试管内由水银封有一定质量的理想气体,静止时气柱长为l0,大气压强为p0,其他尺寸如图所示.当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l,假设温度不变,试管横截面积为S,水银密度为ρ.求转动时气体产生的压强.解析:选取水银柱为研究对象,转动所需向心力由水银柱两侧气体压力差提供,根据牛顿第二定律得(pp0)S=mω2R,m=ρl1S,R=l2+(l0l)+l1解得p=p0+ρl1ω2l2答案:p0+ρl1ω2l13.(10分)圆柱形汽缸直立在地面上,具有质量而无摩擦的绝热活塞把汽缸分成容积相同的A、B两部分,如图所示.两部分气体温度相同,都是T0=300K,A部分气体压强pA0=1.0×105Pa,B部分气体压强pB0=2.0×105Pa.(1)A部分气体的压强pA;(2)B部分气体的温度TB.解析:(1)A部分气体等温变化,由玻意耳定律得pA0V=pA·23V,所以pA把pA0=1.0×105Pa代入得pA=1.5×105(2)将B部分气体看作理想气体,分析可知初态:pB0=2.0×105Pa,VB0=V,T末态:pB=pA+(pB0pA0)=2.5×105Pa,VB=V+13V=43TB=TB0p答案:(1)1.5×105Pa(2)500K14.(12分)右下图为内径均匀的、一端开口的U形管的示意图,U形管内部盛有水银,右端被水银封闭的空气柱长为12cm,左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱,当环境温度t1=27℃时,两侧水银面的高度差为2cm.当环境温度变为t2时,两侧水银面的高度相等.已知大气压强p0相当于高度为75cm高的水银柱产生的压强,T=t+273K,不计摩擦,求:(1)温度t2的数值;(2)温度变为t2时左端活塞移动的距离.解析:(1)设U形管的横截面积为S,对右端封闭空气柱有p1=7775p0,V1=12cm·S,T1=p2=p0,V2=11cm·S,由p1V1代入数据解得T2=268K,即t2=5℃.(2)对左端封闭空气柱有V1'=10cm·S,T1'=300K,T2'=268K,V2'=l2'S,由盖吕萨克定律得V1'T代入数据解得l2'=8.9cm,左端活塞移动的距离s=(10+18.9)cm=2.1cm.答案:(1)5℃(2)2.1cm15.(14分)热等静压设备广泛应用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×102m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温为27℃.氩气可视为理想气体.(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃,求此时炉腔中气体的压强.解析:(1)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为p0;使用后瓶中剩余气体的压强为p1.假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时,其体积膨胀