(2021新人教版)高中物理选择性必修第三册章末综合测评2 气体、固体和液体同步检测.doc
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1、章末综合测评章末综合测评(二二)气体气体、固体和液体固体和液体 (时间:时间:90 分钟分钟分值:分值:100 分分) 1(4 分分)关于理想气体关于理想气体,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A气体对容器的压强是由气体的重力产生的气体对容器的压强是由气体的重力产生的 B气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的 C一定质量的气体一定质量的气体,分子的平均动能越大分子的平均动能越大,气体压强也越大气体压强也越大 D压缩理想气体时要用力压缩理想气体时要用力,是因为分子之间有斥力是因为分子之间有斥力 B气体对容器的压强是由气体
2、分子对器壁的碰撞产生的气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的,选项选项 A 错误错误,B 正确正确; 气体的压强与分子的数密度及分子的平均动能大小有关气体的压强与分子的数密度及分子的平均动能大小有关,平均动能越大则温度越高平均动能越大则温度越高,但但 如果体积变为很大如果体积变为很大,压强可能减小压强可能减小,选项选项 C 错误;压缩理想气体要用力错误;压缩理想气体要用力,克服的是气克服的是气 体的压力体的压力(压强压强),而不是分子间的斥力而不是分子间的斥力,选项选项 D 错误。错误。 2(4 分分)已知离地面越高大气压强越小已知离地面越高大气压强越小,温度也越低温度也越低。现有一气
3、球由地面向上缓慢现有一气球由地面向上缓慢 升起升起,则大气压强与温度对此气球体积的影响如何则大气压强与温度对此气球体积的影响如何() A大气压强减小有助于气球体积变大大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积增大温度降低有助于气球体积增大 B大气压强减小有助于气球体积变小大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小温度降低有助于气球体积减小 C大气压强减小有助于气球体积变大大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积减小温度降低有助于气球体积减小 D大气压强减小有助于气球体积变小大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大温度降低有助于气球体积
4、增大 C若温度不变若温度不变,大气压强减小时大气压强减小时,内部气体压强不变内部气体压强不变,则气体将要膨胀则气体将要膨胀,体积增体积增 大大,故大气压强减小有助于气球体积增大故大气压强减小有助于气球体积增大;若压强不变若压强不变,温度降低时温度降低时,根据理想气体状根据理想气体状 态方程态方程pV T C 得知得知,气体的体积将要减小气体的体积将要减小,故温度降低有助于气球体积减小。选项故温度降低有助于气球体积减小。选项 A、 B、D 错误错误,C 正确。正确。 3(4 分分)如图是竖直放置的上细下粗的密闭细管如图是竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔为水银柱将气体分隔为 A、B
5、两部两部 分分,初始温度相同初始温度相同,使使 A、B 升高相同温度达到稳定后升高相同温度达到稳定后,体积变化量为体积变化量为VA、VB,压压 强变化量为强变化量为pA、pB,对液面压力的变化量为对液面压力的变化量为FA、FB,则则() A水银柱向下移动了一段距离水银柱向下移动了一段距离 BVAVB CpApB DFAFB C假定水银柱不动假定水银柱不动,升高相同的温度升高相同的温度,对气体对气体 A:pA T1 pA T2 得得pA pA T2T1 pA T1, ,同理同理 知知pB pB T2T1 pB T1, ,又因又因 pApB,所以所以 pApApBpB,即即pApB,水银柱向上移动
6、水银柱向上移动。 向上移动后向上移动后,水银柱上、下液面高度差更大水银柱上、下液面高度差更大,pApBpA2pB2,最终最终pApB,且有且有 FAFB,因此选项因此选项 C 正确正确,A、D 错误错误;因为水银不可压缩因为水银不可压缩,所以所以VAVB,选选项项 B 错误。错误。 4(4 分分)如图所示如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜金属框上阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成它被棉线分割成 a、b 两部分两部分。 若将肥皂膜的若将肥皂膜的 a 部分用热针刺破部分用热针刺破,棉线的形状是图乙中的棉线的形状是图乙中的() D当把当把 a 部分肥皂膜刺破后部分肥皂膜刺破后,在在 b 部分肥皂膜
7、表面张力的作用下部分肥皂膜表面张力的作用下,棉线将绷紧棉线将绷紧。 因液体表面有收缩到面积最小的趋势因液体表面有收缩到面积最小的趋势,而在同周长的几何图形中而在同周长的几何图形中,圆的面积最大圆的面积最大,所以所以 棉线被拉成凹的圆弧形状。选项棉线被拉成凹的圆弧形状。选项 D 正确。正确。 5(4 分分)对下列几种固体物质的认识对下列几种固体物质的认识,正确的有正确的有() A食盐熔化过程中食盐熔化过程中,温度保持不变温度保持不变,说明食盐是晶体说明食盐是晶体 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熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡说明蜂蜡
8、 是晶体是晶体 C天然石英表现为各向异性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相同是由于组成它们的物质微粒排列结构相同 A晶体有固定的熔点晶体有固定的熔点,在熔化过程中在熔化过程中,温度保持不变温度保持不变,选项选项 A 正确;蜂蜡是非正确;蜂蜡是非 晶体晶体,熔化的蜂蜡呈椭圆形熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡与云母不浸润说明蜂蜡与云母不浸润,选项选项 B 错误;具有各向异性的错误;具有各向异性的 晶体的物质微粒在空间的排列规则晶体的物质微粒在空间的排
9、列规则,选项选项 C 错误;石墨是多晶体错误;石墨是多晶体,金刚石是单晶体金刚石是单晶体, 组成它们的物质微粒结构不同组成它们的物质微粒结构不同,使得它们的物理性质不同使得它们的物理性质不同,选项选项 D 错误。错误。 6(4 分分)如图所示如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银管中有一段水银柱柱 h1封闭一定质量的气体封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为这时管下端开口处内外水银面高度差为 h2,若保持环境温度若保持环境温度 不变不变,当外界压强增大时当外界压强增大时,下列分析正确的是下列分析正确的是() Ah2变长
10、变长Bh2变短变短 Ch1上升上升Dh1下降下降 D被封闭气体的压强为被封闭气体的压强为 pp0ph1,或或 pp0ph2,则始终有则始终有 h1h2;当当 p0增大增大 时时,被封闭气体的压强增大被封闭气体的压强增大,由玻意耳定律知由玻意耳定律知,封闭气体的体积应减小封闭气体的体积应减小,故水银柱故水银柱 h1 下降下降,D 正确。正确。 7(4 分分)如图所示如图所示,质量为质量为 M、导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在 光滑斜面上光滑斜面上。汽缸内有一个质量为汽缸内有一个质量为 m 的活塞的活塞,活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气活塞与汽
11、缸壁之间无摩擦且不漏气。汽汽 缸内密封有一定质量的理想气体缸内密封有一定质量的理想气体。如果大气压强增大如果大气压强增大(温度不变温度不变),则则() A气体的体积增大气体的体积增大 B细线的张力增大细线的张力增大 C气体的压强增大气体的压强增大 D斜面对汽缸的支持力增大斜面对汽缸的支持力增大 C设大气压强为设大气压强为 p0,封闭气体压强为封闭气体压强为 p,活塞面积为活塞面积为 S,斜面倾角为斜面倾角为,对活塞对活塞 列受力平衡方程得列受力平衡方程得 pSp0Smgsin ,故当故当 p0增大时增大时,p 增大增大,由玻意耳定律得由玻意耳定律得,气体气体 体积减小体积减小,故选项故选项 A
12、 错误错误,C 正确;由封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡正确;由封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡,则细线则细线 拉力拉力、斜面对汽缸的支持力与大气压强的改变没有关系斜面对汽缸的支持力与大气压强的改变没有关系,即细线的张力即细线的张力、斜面对汽缸的斜面对汽缸的 支持力不变支持力不变,故选项故选项 B、D 错误。错误。 8 (6 分分)用用 DIS 研究一定质量气体在温度不变时研究一定质量气体在温度不变时, ,压强与体积关系的实验装置如图压强与体积关系的实验装置如图 甲所示甲所示,实验步骤如下:实验步骤如下: 把注射器活塞移至注射器中间位置把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器将注射
13、器与压强传感器、数据采集器数据采集器、计算计算 机逐一连接机逐一连接。 移动活塞移动活塞,记录注射器的刻度值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同时记录对应的由计算机显示的气体压强值值 p。 用用 V1 p图像处理实验数据 图像处理实验数据,得出如图乙所示的图线得出如图乙所示的图线。 (1) 为 了 保 持 封 闭 气 体 的 质 量 不 变为 了 保 持 封 闭 气 体 的 质 量 不 变 , 实 验 中 采 取 的 主 要 措 施 是实 验 中 采 取 的 主 要 措 施 是 _。 (2)为了保持封闭气体的温度不变为了保持封闭气体的温度不变, 实验中采取的主要措施是
14、实验中采取的主要措施是_ 和和_。 解析解析(1)为了保证气体的质量不变为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂活塞保证封闭效果。要用润滑油涂活塞保证封闭效果。 (2)气体的体积变化气体的体积变化,外界对气体做正功或负功外界对气体做正功或负功,要让气体与外界进行足够的热交要让气体与外界进行足够的热交 换换,一要时间长一要时间长,也就是抽动活塞缓慢也就是抽动活塞缓慢,二要活塞导热性能好。二要活塞导热性能好。 答案答案 (1)用润滑油涂活塞用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞慢慢地抽动活塞活塞导热活塞导热 9(10 分分)一氧气瓶的容积为一氧气瓶的容积为 0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为 开始时瓶
15、中氧气的压强为 20 个大气压个大气压。某某 实验室每天消耗实验室每天消耗 1 个大气压的氧气个大气压的氧气 0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时个大气压时, 需重新充气需重新充气。 若氧气的温度保持不变若氧气的温度保持不变, 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。 解析解析设氧气开始时的压强为设氧气开始时的压强为 p1,体积为体积为 V1,压强变为压强变为 p2(2 个大气压个大气压)时时,体积体积 为为 V2。根据玻意耳定律得。根据玻意耳定律得 p1V1p2V2 重新充气前重新充气前,用去的氧气在用去的
16、氧气在 p2压强下的体积为压强下的体积为 V3V2V1 设用去的氧气在设用去的氧气在 p0(1 个大气压个大气压)压强下的体积为压强下的体积为 V0,则有则有 p2V3p0V0 设实验室每天用去的氧气在设实验室每天用去的氧气在 p0下的体积为下的体积为V,则氧气可用的天数为则氧气可用的天数为 N V0 V 联立联立式式,并代入数据得并代入数据得 N4 天。天。 答案答案 4 天天 10(10 分分)如图所示如图所示,容积均为容积均为 V 的汽缸的汽缸 A、B 下端有细管下端有细管(容积可忽略 容积可忽略)连通连通,阀阀 门门 K2位于细管的中部位于细管的中部, A、 B 的顶部各有一阀门的顶部
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