第二章 气体、固体和液体 单元测试1（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1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．单晶体和多晶体都有固定的熔点和规则的几何外形
B．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
C．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
D．密闭在汽缸里的一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞单位面积的器壁的气体分子数一定减少
2．关于液体的表面张力，下列说法错误的是（　　）
A．液体与大气相接触的表面层内，分子间的作用表现为相互吸引
B．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在张力
D．荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力
3．下列说法正确的是（　　）
A．气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大
B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
C．一定质量理想气体温度升高，则内能可能增大
D．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，测出来的分子大小将偏小
4．如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），温度升高时，下列物理量发生变化的是（　　）
A．活塞高度h
B．汽缸高度H
C．气体压强p
D．弹簧长度L
5．网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的p—V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
B．状态B气体的温度大于状态D气体的温度
C．状态A对应的是图丙中的图线①
D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
6．如图所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中（a）、（b）所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中（c）所示，则由此可判断出（　　）
A．A为单晶体
B．A为非晶体
C．B为单晶体
D．B为多晶体
7．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
C．当分子间距离比平衡位置时距离大时，分子间只有引力作用
D．荷叶上的小水珠呈球形，是表面张力使液面收缩的结果
8．下列现象中，关于液体的表面张力说法正确的是（　　）
A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C．缝衣针浮在水面上不下沉是水的表面张力作用的结果
D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
9．关于固体和液体，下列说法正确的是（
）
A．所有晶体在物理性质上一定是各向异性的
B．有些晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
C．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因
D．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，因而可用来做显示屏
10．下列说法中正确的是（　　）
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．当两个相邻的分子间距离为平衡距离时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
11．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有（　　）
A．没有固定的熔点
B．天然具有规则的几何形状
C．沿不同方向的导热性能相同
D．分子在空间上周期性排列
12．下列关于物理现象的解释正确的是（　　）
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体有表面张力
B．人们感到潮湿是因为空气的绝对湿度较大
C．土壤里有很多毛细管，若要防止把地下的水分沿着它们引到地表，可将地面的土壤锄松
D．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．十一“黄金周”期间，张老师一家五人准备驾车出游，启动汽车后，发现胎压监测系统发出警告，显示“左后轮胎胎压低”，张老师驾车开往汽车修理店给汽车轮胎打气。假设打气前汽车左后轮胎内气体的压强为，其余三个轮胎内气体的压强均为，打气泵内的气体压强为，打完气后，每个汽车轮胎的体积均为，五人都上车后汽车轮胎的体积变为原来的，环境温度为且保持不变。
（1）若打气过程中，轮胎内气体温度不变，则向左后轮胎中打入气体的体积；
（2）驾驶汽车一段时间后由于车胎温度升高，求汽车轮胎的体积再次达到时胎内气体的温度。
14．如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态，再从状态变化到状态，已知状态A的温度为，求：
（1）气体在状态时的温度；
（2）气体在状态时的温度。
15．如图所示，两侧粗细均匀、横截面积均是S、高度均为的U型管，现处于倒置状态，左管下端开口，右管下端封闭，左管中有高的水银柱，管内封闭有一段气体。已知水银柱下表面离管口的距离。管底水平段的体积可忽略。在转动过程中，始终没有水银流出。环境温度为，大气压强。
（1）现将U型管缓慢转动直至左右两管都平放在水平面上，求稳定后水银柱液面离管口的距离是多少？
（2）U型管平放在水平面后，再将密封气体缓慢加热，使水银柱液面恰好与管口平齐。求此时封闭气体的温度。
16．某品牌汽车轮胎，厂家建议的标准胎压为250kpa。某人购买该品牌汽车时，车外温度显示为27℃，胎压监测系统在仪表盘上显示为2.50bar（2.50bar=250kpa），车辆使用一段时间后保养汽车时，车外温度显示为9℃，若将车胎内气体看作理想气体，车胎内部体积视为不变。（取
）
(1)若轮胎未漏气，求此时轮胎胎压；
(2)若要使胎压恢复至标准值，需要充入一定量与现在轮胎内气体压强相等的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变，求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。
参考答案
1．D
【详解】
A．多晶体无规则的几何外形，故A错误；
B．液体的表面张力是由于表层分子间距大于内层分子间距产生的，B错误；
C．布朗运动反映了液体分子的无规则运动，C错误；
D．气体的压强取决于分子的平均动能和分子密集程度，在等压膨胀过程中，气体压强不变，体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，但分子密集程度减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少，D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．液体与大气相接触，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，表面层分子间的作用表现为相互吸引，A正确，不符合题意；
B．表面张力产生在液体表面层，方向平行于液体表面，B错误，符合题意；
C．雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，C正确，不符合题意；
D．荷叶上的露珠呈球形，是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，D正确，不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A．温度是分子的平均动能的标志，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，不是每个气体分子的动能都将变大，故A错误；
B．根据分子力的特点可知，分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故B正确；
C．气体的分子之间的距离比较大，分子之间的作用力可以忽略不计，所以一定质量理想气体温度升高，则内能一定增大，故C错误；
D．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，则测量的油膜的面积偏小，所以测出来的分子大小将偏大，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
AD．根据整体法分析可知，弹簧的拉力大小等于活塞、汽缸以及气体重力之和，所以当温度升高时，弹簧拉力大小不变，根据胡克定律可知弹簧伸长量不变，即弹簧长度L不变，根据长度关系分析可知，活塞高度h也不变，故AD不符合题意；
C．对活塞单独进行受力分析，由题意及上述分析可知活塞受力情况不变，则气体压强p不变，故C不符合题意；
B．根据理想气体状态方程=C可知，当T增大且p不变时，气体体积V增大，所以汽缸将向下运动，则汽缸高度H减小，故B符合题意。
故选B。
5．C
【分析】
本题考查理想气体状态方程、分子动理论，目的是考查学生的理解能力。
【详解】
A．由题图知状态B→状态C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变，选项A错误；
B．由状态B→状态C的过程为等容变化，状态C的气体压强大于状态B的气体压强，TC>TB，而，所以TD>TB，选项B错误；
C．因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方动移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图知状态A的温度低，所以对应的是图线①，选项C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，不代表每个分子的动能，选项D错误。故选C。
6．C
【详解】
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，由熔化曲线可知，A与B均为晶体，单晶体是各向异性的，表面的石蜡熔化时是椭圆形，多晶体是各向同性的，表面的石蜡熔化时是圆形，因此A为多晶体，B为单晶体；
故选择：C。
7．D
【详解】
A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，故A错误；
B．晶体都有固定的熔点，单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性，故B错误；
C．无论分子间距离比平衡位置时距离大还是小，分子间的引力和斥力是共存的，故C错误；
D．作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，就是表面张力，荷叶上的小水珠呈球形，是表面张力使液面收缩的结果，故D正确。
故选D。
8．ACD
【详解】
AC．仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用。浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，AC正确；
B．小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中（排开一部分水）受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，B错误；
D．喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠（体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势），D正确。
故选ACD。
9．BD
【详解】
A．只有单晶体在物理性质上是各向异性的，选项A错误；
B．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的，如水晶是晶体，可经过高温处理他会转换成非晶体，故B正确；
C．液体表面层分子间只既有引力也有斥力，引力大于斥力是产生表面张力的原因，故C错误；
D．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，因而可用来做显示屏，选项D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】
A．布朗运动是指悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，不是物质分子的无规则运动，A错误；
B．当两个相邻的分子间距离为平衡距离时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，B正确；
C．食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向是不一样的，C错误；
D．由于表面张力的作用，液体要收缩至表面积最小，所以小草上的露珠呈球形，D正确。
故选BD。
11．AC
【详解】
根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。
故选AC。
12．AC
【详解】
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体有表面张力，故A正确；
B．人们感到潮湿是因为空气的相对湿度较大，故B错误；
C．土壤里有很多毛细管，如果将地面的土壤锄松，则将破坏毛细管，可防止地下的水引到地面，故C正确；
D．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，巩固D错误。
故选AC。
13．（1）；（2）
【详解】
（1）由题意可知，向左后轮胎中打气过程中，气体发生等温变化。对打入的气体由玻意耳定律可知
解得
（2）五人上车后每个轮胎的体积均为，对车胎内气体由盖-吕萨克定律可知
解得
14．（1）160K；（2）480K
【详解】
（1）A、C两状态体积相等，则有
得
（2）由理想气体状态方程
得
15．（1）；（2）
【详解】
解：（１）对封闭的气体，从开始到平放在水平面上，气体温度恒定，现将U型管平放在水平面上，此时水银柱液面离管口的距离是x。初态：气体压强
气体体积
末态：气体压强，气体体积
根据玻意耳定律得，代入数据解得
（２）缓慢加热过程，密封气体再经等压膨胀过程体积变为
设水银柱液面恰好与管口平齐时封闭气体的温度为，根据盖吕萨克定律有，代入数据解得
16．(1)
；(2)
【详解】
(1)车胎内体积可视为不变，由查理定律得
①
代入数据
解得
②
(2)设置轮胎体积为V，充气过程可理解为：压强为，体积为V3的气体，一次性压缩为，体积为V的气体，且过程中温度不变。
根据玻意耳定律
③
得
又
④
解得
⑤