第二章 气体、固体和液体 单元测试（word解析版）

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册
第二章
气体、固体和液体
单元测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖变紧，由此可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数、气体分子平均动能的变化情况分别是（　　）
A．减少，减小
B．减少，增大
C．增多，减小
D．增多，增大
2．下列物理量中属于矢量的是（　　）
A．功
B．能量
C．温度
D．力
3．随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀士晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形
B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性
4．下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是（　　）
A．水是浸润液体，水银是不浸润液体
B．浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏
C．不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D．不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力
5．如图为一定质量的理想气体的图像，该气体经历了从的状态变化，图中ab连线平行于p轴，bc连线通过原点O，则（　　）
A．
B．
C．
D．
6．下列说法符合分子动理论观点的是（　　）
A．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用
B．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增加
D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小
7．如图所示，a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则（　　）
A．该水球内的水分子之间只有引力
B．a内气体的分子平均动能比b的大
C．水球呈球形是表面张力作用的结果
D．在水球表面滴一小滴红墨水，最后水球呈红色，这是布朗运动的结果
8．如图所示，气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是（　　）
A．快速挤压时，瓶内气体压强变大
B．快速挤压时，瓶内气体温度升高
C．快速挤压时，瓶内气体体积不变
D．缓慢挤压时，气球下降
9．中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上，进而可以养疗。如图所示，是治疗常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上某次使用时，先将气体由300K加热到400K，按在皮肤上后，又降至300K，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（　　）
A．加热后罐内气体质量是加热前的
B．加热后罐内气体质量是加热前的
C．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
D．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
10．下列叙述中正确的是（　　）
A．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大
B．扩散现象是物质分子间存在斥力作用的结果
C．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能
E.在使两个分子间的距离由很远（
）减小到分子力为零的过程中，分子势能始终减小
11．2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．B瓶中的药液先用完
B．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
C．随着液面下降，B瓶上方的气体体积增加，压强减小
D．只要B瓶中还有液体，滴壶D中的气体压强不变
12．下列说法正确的是（　　）。
A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离
B．同一种液体，在一定温度下，其饱和汽压与饱和汽所占的体积有关
C．晶体在熔化过程中吸收热量，其分子的平均动能一定增大
D．在同等温度下，干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差别越大，说明该环境越干燥
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0=300K，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两空，B室的体积是A室体积的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管，两侧水银柱高度差为76
cm，A内有体积可以忽略的电阻丝，左室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压P
=
76
cmHg。
（i）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少?
.
（ii）若打开阀门K稳定后，给A空内的电阻丝通电，将A空内气体温度加热到750K，求此时A室内气体压强。
14．如图所示，一连通器与贮有水银的开口容器M用软管相连，连通器的两直管A和B竖直放置，两管粗细相同且上端封闭，直管A和B内充有水银，当气体的温度为t1=27℃时，水银面的高度差h=10cm，两管空气柱长均为l1=10cm，B管中气体的压强pB1=40cmHg。现使两管中的气体的温度都升高到t2=127℃，同时调节M的高度，使A管中的水银面的高度不变，已知，求温度t2=127℃时。
（1）A管中气体的压强；
（2）B管中气体柱长度。
15．一种测量稀薄气体压强的仪器如图a所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图b所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：
（1）待测气体的压强；
（2）该仪器能够测量的最大压强。
16．如图所示，两个固定的导热良好的水平气缸，由水平硬杆相连的活塞面积，两气缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，内有理想气体，内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距，活塞静止。（不计摩擦，细管体积可忽略不计，设环境温度保持不变，外界大气压为）。
（1）将阀门K关闭，A内气体的压强。
（2）将阀门K打开，足够长时间后，活塞停在何处？
（3）将阀门K关闭，用打气筒向气缸中缓慢充入压强为理想气体，使活塞回到原位置，则充入的气体体积为多少？
参考答案
1．A
【详解】
一段时间后，瓶内气体温度降低，根据查理定律可知，体积不变，故其压强变小。可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数减少，气体分子平均动能对应宏观上的温度，故减小。
故选A。
2．D
【详解】
力是既有大小也有方向是矢量。功、能量、温度只有大小没有方向是标量。
故选D。
3．D
【详解】
A．单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体则没有规则的几何外形，故A错误；
B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如煤炭与金刚石，故B错误；
C．单晶体和多晶体都具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项C错误；
D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；
BCD．在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，BC错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
根据理想气体的状态方程有
其中a→b温度不变，压强减少，即体积增大，故
Va＜Vb
b→c体积不变，即
Vb=Vc
故
故选B。
6．C
【详解】
A．用气筒打气需外力做功，是因为气体的压强的缘故，不符合分子动理论观点，故A错误；
B．单晶体的部分物理性质都是各向异性的，是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，不符合分子动理论观点，故B错误；
C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，符合分子动理论观点，故C正确；
D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，该力先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随二者距离的减小而增大．不符合分子动理论观点，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．分子之间同时存在引力和和斥力，故A错误；
B．a、b两气泡温度相同，则a内气体的分子平均动能与b的相等，故B错误；
C．水球呈球形是表面张力作用的结果，故C正确；
D．由于分子的无规则运动，最终红色将扩散到整个水球，这是扩散现象，故D错误。
故选C。
8．ABD
【详解】
ABC．快速挤压时，瓶内气体的体积减小而温度升高，由理想气体状态方程知压强变大，AB正确，C错误；
D．缓慢挤压时，瓶内气体、气球内气体压强增大，由于挤压缓慢，气球内温度始终与外界一致，即温度不变，对气球内气体，由理想气体状态方程可知，体积减小，气体的浮力减小，变成小于重力mg，故气球下降，D正确。
故选ABD。
9．AD
【详解】
AB．由等压变化可得
得
气体总体积变为原来的三分之四，总质量不变，则火罐内气体的密度变为原来的四分之三，所以加热后罐内气体质量是加热前的，故A正确，B错误；
CD．由理想气体状态方程可得
即
则罐内气体压强变为原来的，故C错误，D正确。
故选AD。
10．ACE
【详解】
A．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大，A正确；
B．扩散现象与布朗运动是分子无规则运动的宏观表现，扩散速度与温度有关，B错误；
C．根据液晶的性质可知，液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，C正确；
D．气体分子之间的距离很大，分子力近似为零，分子势能也近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是分子无规则地运动的结果，D错误；
E．在使两个分子间的距离由很远（）减小到分子力为零的过程中，分子力表现为引力，做正功，分子势能始终减小，E正确。
故选ACE。
11．BD
【详解】
A．在药液从B瓶中流下时，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶，补充B瓶流失的药液，即B瓶药液液面保持不变，直到A瓶中药液全部流入B瓶，即A瓶药液先用完，故A错误；
B．A瓶瓶口处压强和大气压强相等，但A瓶中液面下降，由液体产生的压强减小，因此A瓶中气体产生的压强逐渐增大，故B正确；
C．B瓶管口处的压强始终等于大气压，即
开始时，B瓶液体没有减少，不变，则上方气体压强不变；当A瓶中液体完后，随着B瓶中的液体减少，减小，B瓶上方的气体压强增大，故C错误。
D．B瓶管口处的压强始终等于大气压，满足
其中为滴壶D中空气上方到B瓶内管口处的液体高度，只要B瓶中还有液体，液体高度不变，滴壶D中的气体压强不变，故D正确。
故选BD。
12．AD
【详解】
A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子间作用力表现为引力，故A正确；
B．饱和汽压是指饱和汽所具有的压强，其特点是与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关，故B错误；
C．晶体在熔化过程中吸收热量，其温度始终保持不变，故其分子的平均动能也保持不变，故C错误；
D．因为纱布中水蒸气蒸发吸热，在同等温度下，干、湿两支温度计示数差别越大，说明该环境越干燥，故D正确。
故选AD。
13．（i）；
（ii）
【详解】
（ⅰ）开始时，设A室内气体压强为，则
A室的体积为，阀门K打开后，A室内气体等温变化，稳定后压强为，则，体积设为，由玻意耳定律：
解得：
B室内气体等温变化，
，，
由玻意耳定律：
解得：
则：
解得：
（ⅱ）假设打开阀门后，气体从
=300K升到时，活塞C恰好到达容器最左端，即A室内气体体积变为，压强始终为，即为等压变化过程，则根据盖—吕萨克定律，有
解得：
因为=750K
>
600K，所以温度从继续升高到=750K的过程中，A室内气体为等容变化过程，设其最终压强为，根据查理定律：
解得
14．（1）；（2）10.67cm
【详解】
（1）t1=279℃时，B气体压强PB1=40cmHg，A气体压强
pA1=pB1-h=30cmHg
升温过程，A气体体积不变，有
得
（2）升温后，设B管中水银面下降xcm，而A管水银面高度不变，A、B水银面高度差为h+x，所以此时
对B气体，由状态方程有
得
B气体柱长
l2=l1+x=10.67cm
15．（1）；（2）
【详解】
（1）水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为V，压强等于待测气体的压强p，提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高时，K1中水银面比顶端低h；设此时封闭气体的压强为p1，体积为V1，则
V=V0＋πd2l
V1=πd2h
由力学平衡条件得
p1=p＋ρgh
整个过程为等温过程，由玻意耳定律得
pV=p1V1
联立解得
（2）由题意知
h≤l
联立解得
该仪器能够测量的最大压强为pmax=。
16．（1）0.8p0；（2）25cm；（3）
【详解】
（1）阀门关闭时，对两活塞整体为研究对象，根据平衡得
解得
（2）打开阀门稳定后，设气体压强为，以两个活塞和杆为整体有
解得
设大活塞左移,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则大活塞停在据缸底
（3）关闭阀门，若活塞恢复原位，则对中气体由玻意耳定律得
解得
则
解得
对中气体和充入气体整体为研究对象，根据玻意耳定律得
解得