人教版(新教材)高中物理选择性必修3第二章气体、固体和液体章末测评验收卷(二)

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE1章末测评验收卷(二)(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(共8个小题，每小题4分，共32分)1.同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则()A.固体A和毛细管B可能是同种材料B.固体A和毛细管B一定不是同种材料C.固体A的分子对液体附着层分子的引力比毛细管B的分子对液体附着层分子的引力大D.液体对毛细管B不浸润〖答案〗B〖解析〗由题图中给出的现象知，该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，A、B一定不是同种材料，A、D错误，B正确；由液体不浸润固体A而浸润毛细管B可知，C错误。2.一定质量的气体在等压变化中体积增大了eq\f(1,2)，若气体原来温度为27℃，则温度的变化是()A.升高了450K B.升高了150℃C.降低了150℃ D.降低了450℃〖答案〗B〖解析〗由盖－吕萨克定律可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，代入数据可知，eq\f(1,\f(3,2))＝eq\f(300K,T2)，得T2＝450K。所以升高温度Δt＝ΔT＝150K＝150℃，故B项正确。3.(2021·江苏省响水中学高二期末)一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为()A.127K B.150KC.13.5℃ D.－23.5℃〖答案〗B〖解析〗根据气体做等容变化有eq\f(p,T)＝k则压强减为原来的一半时，热力学温度也减为原来的一半，则有T′＝eq\f(T,2)＝eq\f(273＋27,2)K＝150K所以B正确，A、C、D错误。4.如图所示，为质量恒定的某种气体的p－T图像，A、B、C三态中体积最大的状态是()A.A状态 B.B状态C.C状态 D.条件不足，无法确定〖答案〗C〖解析〗图中各点与原点连线的斜率等于eq\f(p,T)，可以知道，C状态的eq\f(p,T)最小，C状态气体的体积最大，所以C正确。5.如图是一定质量的理想气体的状态变化过程的V－T图像。则与之相对应的变化过程p－T图像应为图中的()〖答案〗B〖解析〗a→b过程中，V－T图像是经过坐标原点的直线，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，压强p一定，故是等压变化，p－T图像是与T轴平行的直线；b→c过程是等容变化，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，p－T图像是经过坐标原点的直线；c→a过程是等温变化，p－T图像是与p轴平行的直线，故A、C、D错误，B正确。6.如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0℃，B中气体温度为20℃，如果将它们的温度都降低10℃，则水银柱将()A.向A移动 B.向B移动C.不动 D.不能确定〖答案〗A〖解析〗假设水银柱不移动，则两边气体做等容变化，由eq\f(p,T)＝eq\f(p′,T′)＝eq\f(Δp,ΔT)得Δp＝eq\f(ΔT,T)·p，可知Δp∝eq\f(1,T)，所以A部分气体压强减小得多，水银柱将左移，即向A移动，故A正确。7.(2020·山东威海高二联考)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是()〖答案〗B〖解析〗当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在p－T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p－T图像中，图线是平行于T轴的直线，B正确。8.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图示三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为()A.T1＝T2＝T3 B.T1＜T2＜T3C.T1＞T2＞T3 D.T1＜T2＝T3〖答案〗B〖解析〗以活塞为研究对象，对T1、T2状态下的气体有pS＋Mg＝p1S，pS＋Mg＝p2S对T3状态下的气体有pS＋Mg＋mg＝p3S可以得出p1＝p2＜p3根据理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，V1＜V2则T1＜T2，eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p3V3,T3)，V2＝V3，则T2＜T3，即T1＜T2＜T3，所以B正确。二、多项选择题(共4个小题，每小题5分，共20分)9.关于液晶态以下说法正确的是()A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态B.因为液晶态在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收程度不一样，所以显示出各种颜色〖答案〗CD〖解析〗液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，故A错误；液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，不是液晶在一定条件下发光，故B错误；人体中有的蛋白质与磷脂在一定条件下为流动的液晶态或凝胶态，故C正确；液晶的光学性质为在外加电压下，对不同色光的吸收程度不同，所以显示各种颜色，故D正确。10.(2021·福建泉州市高二期末)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体内部物质微观粒子(分子、原子或离子)的排列是有规则的C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体D.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化〖答案〗BCD〖解析〗金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；根据晶体的物理性质与特点可知，晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的，故B正确；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，是单晶体的特性，则该球一定是单晶体，故C正确；液晶既有液体的流动性、又具有晶体的光学各向异性，液晶的分子排列是不稳定的，外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化，故D正确。11.(2021·佛山市顺德区容山中学高二期中)关于液体表面张力，下列说法正确的有()A.甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果B.乙图中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力C.丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用D.丁图中液体表面张力方向与液面平行〖答案〗BD〖解析〗题图甲中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；题图乙中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，从而产生表面张力，故B正确；题图丙中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；题图丁中液体表面张力方向与液面平行，故D正确。12.(2021·陕西西安中学高二期末)一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是()A.A→B温度升高，体积不变B.B→C压强不变，体积变小C.C→D压强变小，体积变小D.B点的温度最高，C点的体积最小〖答案〗ABD〖解析〗从图像直接看出A→B温度升高，因为AB延长线经过原点，是等容线，体积不变，A正确；B→C是等压线，压强不变，根据eq\f(pV,T)＝C，压强不变，随着温度降低，体积变小，B正确；根据eq\f(pV,T)＝C,C→D温度不变，压强变小，体积增大，C错误；由图线直接看出，B点的温度最高；根据eq\f(pV,T)＝C得eq\f(p,T)＝eq\f(C,V)，气体的体积与p－T图像的斜率成反比，由图像得kA＝kB＜kD＜kC，则VA＝VB＞VD＞VC，所以C点的体积最小，D正确。三、实验题(共2小题，13题4分，14题8分，共12分)13.在“探究气体压强与体积的关系”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是________。A.推动活塞运动时尽可能慢些B.在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性C.不要用手握住注射器封闭气体部分D.实验时尽量在注射器中封入较多的空气〖答案〗AC〖解析〗缓慢推拉活塞，可以使气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，故A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，故B错误；当手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，故C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验得出的结论，与控制气体的温度不变无关，故D错误。14.某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”，图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器。带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876(1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了________。(2)研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是________。(3)若图像斜率为k，该直线的函数表达式是__________，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是________。〖答案〗(1)充分地热交换，保持封闭气体的温度不变(2)eq\f(1,V)(3)Δp＝eq\f(k,V)－p0大气压强〖解析〗(1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了充分地热交换，保持封闭气体的温度不变。(2)封闭气体的压强p＝p0＋Δp，根据pV＝C得(p0＋Δp)V＝C。变形得Δp＝C·eq\f(1,V)－p0，则以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是eq\f(1,V)。(3)据题知，C＝k，整理得Δp＝k·eq\f(1,V)－p0，可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强p0。四、计算题(共4小题，每小题9分，共36分)15.如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中TA的温度值；(2)请在图乙坐标系中，画出由状态A经过状态B变为状态C的p－T的图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。〖答案〗(1)200K(2)见〖解析〗〖解析〗(1)由题图甲可以看出，A与B的连线的延长线经过原点，所以A→B是一个等压变化，即pA＝pB。根据盖－吕萨克定律可知：eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，即TA＝eq\f(VA,VB)TB＝eq\f(0.4,0.6)×300K＝200K。(2)由题图甲可知，B→C是等容变化，根据查理定律得：eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，即pC＝eq\f(TC,TB)pB＝eq\f(400,300)pB＝eq\f(4,3)pB＝eq\f(4,3)pA＝eq\f(4,3)×1.5×105Pa＝2.0×105Pa。可画出由状态A→B→C的p－T图像如图所示。16.(2020·华中师大一附中月考)体积为2.0×10－3m3的带塞的烧瓶，内盛1.0×105Pa、300K的氧气，加热到400K时，塞子被顶开(不考虑此时瓶内氧气温度的变化)，立即塞好塞子并停止加热，烧瓶又逐渐降温到300K。设外界大气压强恒为1.0×105Pa。求：(1)瓶中所剩氧气的压强；(2)瓶中所剩氧气占原有氧气的比例。〖答案〗(1)7.5×104Pa(2)75%〖解析〗(1)初始状态p1＝p0＝1.0×105Pa，V1＝2.0×10－3m3，T1＝300K塞子被顶开后p2＝p0＝1.0×105Pa，体积为V2，T2＝400K烧瓶内气体降温到300K时T3＝300K，压强为p3活塞顶开后，瓶中气体降温过程，由查理定律得eq\f(p2,T2)＝eq\f(p3,T3)代入数据得p3＝7.5×104Pa。(2)气体从开始加热至塞子被顶开，由盖－吕萨克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)瓶中所剩氧气与原有氧气的比例为η＝eq\f(V1,V2)联立各式得η＝75%。17.(2021·广东珠海市高二月考)如图为高楼供水系统示意图，压力罐与水泵和气泵连接，其中压力罐的底面积为5m2、高为6m，开始罐内只有压强为1.0×105Pa的气体，阀门K1、K2关闭，现启动K3水泵向罐内注水，当罐内气压达到2.4×105Pa时水泵停止工作，当罐内气压低于1.2×105Pa时水泵启动，假设罐内气体温度保持不变。求：(1)当压力罐内气压达到2.4×105Pa时，求注入水的体积；(2)某一次停水，阀门K3关闭。当用户用水，使得罐内气压低至1.2×105Pa时，气泵启动。为保证剩余水全部流入用户后，压力罐中气体的压强都不低于1.2×105Pa，求气泵至少要充入压强为1.0×105Pa的气体的体积。〖答案〗(1)17.5m3(2)6m3〖解析〗(1)设注入水的体积为V，则根据玻意耳定律得p0V0＝p(V0－V)解得V＝V0－eq\f(p0V0,p)＝5×6×(1－eq\f(1.0×105,2.4×105))m3＝17.5m3。(