（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体达标检测.docx

1、第二章第二章气体、固体和液体气体、固体和液体 本章达标检测本章达标检测 (满分:100 分;时间:60 分钟) 一、选择题一、选择题(本题共 9 个小题,每小题 5 分,共 45 分。其中 16 小题只有一个选项 正确,79 小题有多个选项正确,全选对得 5 分,选对但不全得 3 分,选错或不选得 0 分) 1.(2020 湖北部分重点高中高二下联考)下列说法中正确的有() A.物体的温度由本身决定,数值与所选温标无关 B.温度升高了 1 就等于升高了 1 K C.摄氏温度与热力学温度都可以取负值 D.-33 与 240.15 K 表示不同的温度 2.(2019 安徽太和一中高二月考)如图所示

2、,用一根竖直放置的弹簧连接一个汽缸 的活塞,使汽缸悬空而静止。若不计活塞与汽缸间的摩擦,汽缸导热性能良好,则 下列判断正确的是() A.若大气压强增大,则活塞将上升 B.若大气压强减小,则活塞将上升 C.若气温升高,则汽缸将上升 D.若气温升高,则活塞将上升 3.(2020 黑龙江哈尔滨三中高二下月考)民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方 法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮 肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上,其原因是当火罐内的气体() A.温度不变时,体积减小,压强增大 B.体积不变时,温度降低,压强减小 C.压强不变时,温度降低,体积减小 D.质量不

3、变时,压强增大,体积减小 4.(2019 湖北石门二中高二月考)一定质量的气体,从初态(p0、V0、T0)先经等压变 化使温度上升到3 2T0,再经等容变化使压强减小到 1 2p0,则气体最后状态为( ) A.1 2p0、V0、 3 2T0 B.1 2p0、 3 2V0、 3 4T0 C.1 2p0、V0、 3 4T0 D.1 2p0、 3 2V0、T0 5.(2020 黑龙江哈尔滨三中高二下月考)如图甲所示,玻璃管上端封闭下端开口,管 中通过两段水银柱封闭两段空气柱。轻弹玻璃管,使两段水银柱及被两段水银柱 封闭的空气柱合在一起(如图乙所示)。若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封 很好,则乙图

4、中水银柱的下端面 A与甲图中水银柱的下端面 A 相比() A.在同一高度B.A比 A 稍高 C.A比 A 稍低D.条件不足,无法判断 6.(2019 云南丘北二中高二下月考)一定质量的理想气体经历一系列状态变化,其 p-1 ?图像如图所示,变化顺序为 abcda,图中 ab 的延长线过坐标原点,cd 线段与 p 轴垂直,da 线段与1 ?轴垂直。气体在变化过程中( ) A.ab,压强减小、温度不变、体积增大 B.bc,压强增大、温度降低、体积减小 C.cd,压强不变、温度升高、体积减小 D.da,压强减小、温度升高、体积不变 7.(2019 湖南长郡中学高考模拟改编)下列说法正确的是() A.

5、食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体 B.液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 C.彩色液晶显示器利用了液晶具有光学各向异性的特点 D.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它的内能增大 8.(2020 河南林州一中高二下月考改编)下列说法正确的是() A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C.玻璃的物理性质沿各个方向都是一样的 D.毛细现象中,毛细管的内径越小,管内的液面越高 9.(2020 江苏徐州一中高二下月考)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化 的规律。A、B 管下端由软管相连,注入一定量

6、的水银,烧瓶中封有一定量的理想气 体,开始时 A、B 两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变() A.将烧瓶浸入热水中时,应将 A 管向上移动 B.将烧瓶浸入热水中时,应将 A 管向下移动 C.将烧瓶浸入冰水中时,应将 A 管向上移动 D.将烧瓶浸入冰水中时,应将 A 管向下移动 二、非选择题二、非选择题(共 5 小题,共 55 分) 10.(12 分)用 DIS 研究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置 如图甲所示,实验步骤如下: 甲 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、数据采集器、计 算机逐一连接; 移动活塞,记录注射器的刻度值 V,同时记录对应

7、的由计算机显示的气体压强值 p; 处理实验数据,得出如图乙所示的 V-1 ?图像。 乙 (1)为了保持封闭气体的质量不变,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,实验中采取的主要措施是 和; (3)如果实验操作规范、正确,但图乙所示的 V-1 ?图线不过原点,则 V0代 表。 11.(2020 山东师范大学附属中学高三测试)(10 分)如图所示,用细管把导热容器 A 与水平固定的导热汽缸 B 相连,汽缸中活塞的横截面积 S=100 cm 2。初始时,容器 A 内为真空,阀门 P 关闭,阀门 Q 开启,活塞离缸底距离 d=40 cm。现关闭阀门 Q,打 开阀门 P,并缓慢向

8、左推活塞,当活塞刚好到达缸底时,水平力 F=1.010 3 N。已知 大气压强 p0=1.010 5 Pa。不计一切摩擦,环境温度保持不变,整个装置气密性良 好。 (1)求容器 A 的容积 VA; (2)现关闭阀门 P,打开阀门 Q,把活塞拉回初始位置,然后关闭阀门 Q,打开阀门 P, 并缓慢向左推活塞直至缸底。重复上述步骤 n 次后,容器 A 内压强 p=4.010 6 Pa, 求 n。 12.(2020 河北冀州中学高三模拟)(10 分)如图甲所示,一导热性能良好、内壁光 滑的汽缸水平放置,横截面积为 S=210 -3 m 2、质量为 m=4 kg、厚度不计的活塞与 汽缸底部之间封闭了一部

9、分理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为 24 cm, 在活塞的右侧 12 cm 处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为 300 K,大气 压强 p0=1.010 5 Pa。现将汽缸竖直放置,如图乙所示,取 g=10 m/s 2。求: (1)活塞与汽缸底部之间的距离; (2)加热到 675 K 时封闭气体的压强。 13.(2020 江西湘东中学高二下期中)(11 分)如图所示,用 U 形管和细管连接的玻 璃烧瓶 A 和橡胶气囊 B 内都充有理想气体,A 浸泡在温度为 27 的水槽中,U 形管 右侧水银柱比左侧高 h=40 cm。现挤压气囊 B,使其体积变为原来的2 3,此时 U 形管 两

10、侧的水银柱等高。已知挤压过程中气囊 B 温度保持不变,U 形管和细管的体积远 小于 A、B 的容积,变化过程中烧瓶 A 中气体体积可认为不变。(大气压强相当于 75 cm 高水银柱产生的压强,即 100 kPa)。 (1)求烧瓶 A 中气体压强; (2)将橡胶气囊 B 恢复原状,再将水槽缓慢加热至 47 ,求 U 形管两侧水银柱的高 度差。 14.(2020 山东菏泽一中高三模拟)(12 分)如图所示,绝热汽缸放在水平地面上, 质量为 m、横截面积为 S 的绝热活塞将汽缸分成上下两室。两室中分别充有一定 量的氢气 A 和氮气 B(视为理想气体),竖直轻弹簧上端固定,下端与活塞相连。初 始时,两

11、室气体的温度均为 T0,活塞与汽缸底部的距离为 L,与顶部的距离为 3L,弹 簧劲度系数为? ? (g 为重力加速度大小)、原长为 2L。现对 B 缓慢加热,当弹簧处 于原长状态时停止加热,此时 A 的温度为 n1T0,B 的温度为 n2T0。已知 n23n1,求对 B 停止加热时 A、B 的压强。 答案全解全析答案全解全析 1.B同一温度,在不同的温标下,数值不同,故 A 错误;根据热力学温度 T 与摄氏 温度 t 的关系 T=273.15 K+t,摄氏温度变化 1 ,则热力学温度变化 1 K,故 B 正 确;热力学温度只能取正值,故 C 错误;热力学温度 T 与摄氏温度 t 的关系是 T=

12、273.15 K+t,当 t=-33 时,T=240.15 K,故 D 错误。 2.C活塞与汽缸整体受到重力和弹簧的弹力作用,且弹簧的弹力等于重力,故若 外界大气压强增大或减小,弹簧压缩量不变,活塞将静止不动,故 A、B 错误;若气 温升高,弹簧压缩量不变,由盖-吕萨克定律?1 ?1= ?2 ?2可知,气体的体积增大,汽缸将上 升;由于弹簧长度不变,则活塞距地面的高度将不变,选项 C 正确,D 错误。 3.B把罐扣在皮肤上,罐内空气的体积等于罐的容积,体积不变,气体经过热传递, 温度不断降低,气体发生等容变化,由查理定律可知,气体压强减小,火罐内气体压 强小于外界大气压,大气压就将罐紧紧地压在

13、皮肤上,故 B 正确。 4.B由盖-吕萨克定律? ?=C 可知,温度上升到 3 2T0时,体积增大到 3 2V0,由查理定律 ? ?=C 可知,压强减小到1 2p0时,温度变为 3 4T0,故最后的状态为 1 2p0、 3 2V0、 3 4T0,选项 B 正确。 5.C两段水银柱合在一起前后的总压强差是相等的,所以最上面的那部分气体的 压强始终没变,那么它的体积也保持不变;夹在中间的这部分气体向上移动后,它 的压强减小,根据玻意耳定律可知它的体积将增大,所以水银柱的下表面将下降, 即 A比 A 稍低,故 A、B、D 错误,C 正确。 6.A由图像可知,ab 过程,气体发生等温变化,气体压强减小

14、而体积增大,故 A 正确;由理想气体的状态方程? ? =C 可知 ? 1 ? =pV=CT,由题图可知,连接 Ob、Oc,斜率 kObkOc,所以温度 Tbp2=1.210 5 Pa(1 分) 所以活塞到达卡环处,气体压强为 1.510 5 Pa。 13.答案(1)160 kPa(2)48 cm 解析(1)由题意知:A 中气体压强 pA不变,且与 B 中气体末态压强 pB相等,即 pA=pB(1 分) B 中气体初状态压强 pB=pA-ph(1 分) 对 B 中气体由玻意耳定律有 pBVB=pB2 3VB(2 分) 代入数据解得烧瓶 A 中气体的压强 pA=160 kPa(1 分) (2)A

15、中的气体发生等容变化,由查理定律有? ?1= ? ?2(2 分) 解得 pA=512 3 kPa(1 分) 橡胶气囊 B 恢复原状,其压强为 pB=pA-ph=320 3 kPa 设 U 形管两侧水银柱的高度差为h,则 pA=?+pB(2 分) 解得?=64 kPa 则h= 64 10075 cm=48 cm(1 分) 14.答案 3?1mg (?2-3?1)S ?2mg (?2-3?1)S 解析设初始时,A、B 的压强分别为 pA1、pB1,停止加热时 A、B 的压强分别为 pA2、 pB2 开始时,根据胡克定律有 F=? ? (3L-2L)=mg(2 分) 活塞受力平衡,则 初状态有 pB1S+F=pA1S+mg(2 分) 末状态有 pB2S=pA2S+mg(2 分) 根据理想气体的状态方程,则 对 A 有?13LS ?0 =?22LS ?1?0 (2 分) 对 B 有?1LS ?0 =?22LS ?2?0 (2 分) 解得 pA2= 3?1mg (?2-3?1)S,pB2= ?2mg (?2-3?1)S。(2 分)