第二章 气体、固体和液体 单元检测(Word解析版)

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名称 第二章 气体、固体和液体 单元检测(Word解析版)
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文件大小 608.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-30 16:48:34

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文档简介

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
单元检测(解析版)
第I卷(选择题)
一、选择题(共48分)
1.关于固体、液体的性质,下列说法正确的是(  )
A.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于表面张力的作用
B.单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向同性的特点
D.晶体不可能转化为非晶体
2.下列关于温度及内能的说法中,正确的是(  )
A.质量和温度相同的冰和水,内能是相同的
B.理想气体的温度升高,每个气体分子的动能增大
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
D.质量相同,温度相同,可看成理想气体的氢气和氧气,它们的内能相同
3.肥皂水容易吹出泡泡是因为肥皂水单位长度上的表面张力较小,某同学将一个火柴棒的一端沾上一块肥皂,然后将其浮在水面上,如图所示,火柴棒释放后将(  )
A.向右运动
B.向左运动
C.向下运动
D.向上运动
4.一段长为的水银柱,把空气封闭在一端开口、粗细均匀的静止长直玻璃管内。如果外界大气压强为,当玻璃管内空气压强为时,玻璃管一定处于(  )
A.开口向右水平放置状态
B.开口向下倾斜放置状态
C.开口向下竖直放置状态
D.开口向上竖直放置状态
5.对于热运动和热现象,下列说法正确的是(  )
A.封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的
B.云母片导热性能各向异性,说明云母是个多晶体
C.用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象
D.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
6.2020年1月1日(胎压监测系统)强制安装法规已开始执行。汽车行驶时显示某一轮胎内的气体温度为27℃,压强为240,已知该轮胎的容积为30L,阿伏加德罗常数为,0℃、1下1任何气体的体积均为22.4L,。则该轮胎内气体的分子数约为(  )
A.
B.
C.
D.
7.如图甲所示,总长为40cm的一端封闭的粗细均匀的直玻璃管水平放置,用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体,气体长度为20cm,大气压强为75cmHg,环境温度300K。现以封闭端为轴,将玻璃管缓慢逆时针旋转90°,如图乙所示;再以封闭端为轴,将玻璃管缓慢逆时针旋转180°,如图丙所示;最后以封闭端为轴,将玻璃管缓慢顺时针旋转53°,如图丁所示。则下列说法正确的是(  )
A.图乙气柱长度约为15.8cm
B.图丙气柱长度约为27.3cm
C.图丁气柱长度约为22.7cm
D.图丁气柱长度约为23.8cm
8.如图所示,两端都封闭的粗细均匀的U形玻璃管中装有水银,分别封闭住A、B两部分气体,当它们温度相同且A、B端竖直向上放置时,管内水银面高度差为h,以下判断中正确的是(  )
A.若使U形管由图示位置开始自由下落,则下落过程中h将变大
B.若使U形管由图示位置开始自由下落,则下落过程中h将变小
C.若使A、B两部分气体升高相同的温度,则h将变大
D.若使A、B两部分气体升高相同的温度,则h将不发生变化
9.下列物体中处于平衡态的是(  )
A.冰水混合物处在的环境中
B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间
C.冬天刚打开空调的教室内的气体
D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间
10.关于生活中的物理现象,下列说法中正确的是_________。
A.冰箱制冷,说明热量可以从低温物体传递给高温物体
B.彩色液晶电视利用了液晶具有光学性质各向异性的特点
C.对能源的过度消耗会使自然界的能量不断减少,因而存在“能源危机”
D.泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香、茶色,是因为温度越高分子热运动越剧烈
E.水黾能停在水面上是因为受到浮力的作用
11.下列说法正确的是(

A.饱和汽压随温度的升高而减小
B.0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能
C.露珠呈球形是因为液体表面张力的作用
D.在水中的花粉小颗粒做布朗运动,水的温度越高,布朗运动越剧烈
E.当两个分子间的作用力表现为斥力时,子间的距离越小分子间的作用力一定越大
12.如图所示,竖直放置一根上端开口,下端封闭的细玻璃管,内有两段长为的水银柱,封闭了长度均为的、两段空气柱,已知大气压强,环境温度保持不变。则、两段空气柱的压强是多大(  )
A.
B.
C.
D.
第II卷(非选择题)
二、解答题(共52分)
13.如图,左侧为导热良好的定容容器A,其中装有理想气体,用极细的管子将A与盛有水银的U形管的左臂连接,在温度为大气压为环境中,U形管左右两侧的水银高度差为,已知大气压。
(1)在温度为大气压为环境中,容器A中气体产生的压强;
(2)若将此装置移至,大气压强为的高原环境中,此时左右两侧液柱的高度差。
14.导热良好的圆柱形气缸(足够深)置于水平地面上,用质量均为M的两个光滑活塞a和b密封两部分一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,开始时气缸开口向上,被封闭的气体的高度均为L,如图甲所示。已知外界大气压强为p0,重力加速度大小为g,环境温度保持不变。现将气缸平放,如图乙所示。待系统重新稳定后,求活塞a相对于缸底移动的距离。
15.如图所示,一水平放置的汽缸,由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、用一长为的刚性轻细杆连接,它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动,活塞A、的横截面积分别为、,A、之间封闭着一定质量的理想气体。汽缸外大气的压强为,温度为,初始时活塞A与大圆筒底部(大小圆筒连接处)相距2L,汽缸内气体温度为时,求:
(1)此时汽缸内理想气体的压强大小。
(2)汽缸内气体的温度缓慢降低至350K时,活塞移动的位移及方向。
(3)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强(此结果保留2位有效数字)。
16.如图为吸盘工作原理示意图,使用时先把吸盘紧挨竖直墙面,按住锁扣把吸盘紧压在墙上,挤出吸盘内部分空气,如图甲,然后要把锁扣扳下,让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖以最大的压力吸住吸盘,使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差,使吸盘被紧压在墙壁上,挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前密封体积为V,压强等于大气压强p0,扳下锁扣后吸盘内体积变为4V,环境温度为T0。
(1)若环境气温不变,求扳下锁扣后吸盘内气体压强;
(2)若环境温度升高,忽略吸盘体积变化和漏气情况,求温度变化前后吸盘能悬挂的最大质量锁扣之比。
参考答案
1.A
【详解】
A.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于表面张力的作用,故A正确;
B.单晶体和多晶体都有确定的熔点,,故B错误;
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点,故C错误;
D.晶体在一定条件下可以转化为非晶体,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】
A.冰融化成水的过程温度不变,但要吸收热量,故质量和温度相同的冰和水,水的内能较大,A错误;
B.理想气体的温度升高,分子的平均动能增大,但并不是每个气体分子的动能都增大,B错误;
C.结合A的解析可知,一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化,C正确;
D.理想气体的内能是所有分子的动能的总和,质量相同,温度相同,可看成理想气体的氢气和氧气,由于摩尔质量的不同,物质的量不同,分子数不同,故它们的内能不相同,D错误。
故选C。
3.B
【详解】
如图所示,在火柴棒的上下两侧,由于水的表面张力使火柴棒受到的作用力相互平衡;右端的肥皂能降低水的表面张力,导致火柴棒左端由于水的表面张力而受到的作用力大于右端,所以火柴棒将向左运动。
故选B。
4.B
【详解】
由于管内压强小于大气压强,因此管口向下,管内外压强差为5cmHg,小于10cmHg,所以玻璃管处于倾斜状态,则B正确;ACD错误;
故选B。
5.D
【详解】
A.封闭气体的压强是气体分子的热运动对器壁的撞击而产生的,所以A错误;
B.云母片导热性能各向异性,说明云母是个单晶体,所以B错误;
C.用吸管将牛奶吸入口中利用了空气压强的原理,所以C错误;
D.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,所以D正确;
故选D。
6.B
【详解】
设胎内气体经过一定过程后温度变为,压强变为,体积变为,则由理想气体方程得
所以
该状态下气体的物质的量为
所以气体的分子数约为
故选B。
7.A
【详解】
A.图甲时
图乙设气柱长L
由玻意耳定律得
解得
A正确;
B.图甲时
图丙设气柱长L2
由玻意耳定律得
解得
B错误;
CD.图甲时
图丁设气柱长L3
由玻意耳定律得
解得
CD错误。
故选A。
8.AC
【详解】
AB.当U形管由图示位置开始自由下落时处于完全失重状态,最终两部分气体的压强相等,由于开始时B中气体压强比A中气体的压强大,所以水银柱高度差h变大,故A正确,B错误。
CD.使A、B两部分气体升高相同的温度,假设水银不动,左右两部分气体都将作等容变化,根据查理定律可得
所以压强的变化量
由于初态时两边温度相等,但B中气体的压强大,升高相同的温度时,B中气体压强的增加量比A的大,所以左侧水银面上升,水银柱高度差h变大,故C正确,D错误。
故选AC。
9.BD
【详解】
A.冰水混合物在的环境中要吸收热量,温度升高,不是平衡态,故A错误;
BD.当铝块放在沸水中足够长的时间,铝块各部分的温度与沸水的温度相同;用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间,达到平衡态,故BD正确;
C.冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同,不是平衡态,故C错误。
故选BD。
10.ABD
【详解】
A.根据热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,冰箱是靠制冷剂来制冷的,常用的制冷剂氟利昂既容易汽化又容易液化,汽化时吸热,液化时放热,冰箱就是利用氟利昂的这种特性来实现制冷的,故A正确;
B.液晶具有各向异性的特点,彩色液晶电视利用了液晶具有光学性质各向异性的特点,故B正确;
C.表述有误,人类可利用的少了,并非能量真的减少了,能量是守恒的,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,故D正确;
E.并不是由于浮力,而是表面张力,故E错误。
故选ABD。
11.CDE
【详解】
A.饱和汽压随温度的升高而增大,A错误;
B.温度是平均动能的标志,0℃冰的分子平均动能等于0℃水的分子平均动能,B错误;
C.液体表面张力有使液体收缩的趋势,露珠会成球形使表面积尽量小,C正确;
D.在水中的花粉小颗粒做布朗运动,是水分子无规则运动对小颗粒撞击的结果,水的温度越高,水分子运动越剧烈,布朗运动越剧烈,D正确;
E.当两个分子间的作用力表现为斥力时,随分子间的距离减小,引力和斥力都增大,但斥力增加的更快,故分子间的距离越小,分子间的作用力一定越大,E正确。
故选CDE。
12.BC
【详解】
AB.设水银柱长度为h,玻璃管横截面积为S,对A.?上部水银柱受力分析可得
联立解得
故A错误,B正确;
CD.对B上部水银柱受力分析,根据平衡条件
故C正确,D错误。
故选BC。
13.(1);(2)
【详解】
(1)容器A中气体产生的压强为
带人数据可得
(2)由于A导热良好,故温度为。设此时A中的气体产生的压强为
代入数据可得
代入数据可得
14.
【详解】
对活塞a受力分析,有
解得
对活塞b受力分析,有
解得
气缸平放后,对活塞受力分析,有
对封闭气体a和b,由玻意耳定律得
解得
所以
15.(1);(2)向右移动1.5L;(3)9.7×104Pa
【详解】
(1)对活塞的整体受力分析可知
解得
(2)缸内气体的温度缓慢降低时,其压强不变,活塞A、B一起向右移动,气体状态参量:V1=SA?2L+SBL,V2=SA(2L-x)+SB(L+x),已知:T1=500K,气体发生等压变化,由盖吕萨克定律得
代入数据解得
x=1.5L
由于x=l.5L<2L,表面活塞A未碰到大圆筒底部,故活塞A、B向右移动的位移为1.5L;
(3)大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有V3=3SBL
由盖吕萨克定律可得
解得
T3=300K
当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时有T=T0=290K
气体发生等容变化,由查理定律有
代入数据解得
p=9.7×104Pa
16.(1);(2)
【详解】
(1)初始体积为V,压强为p0,温度为T0,在拉起吸盘过程中温度不变,根据波意耳定律
解得
(2)设吸盘有效压强面积为S,吸盘与墙面间摩擦因数为μ,原来能悬挂的质量为m0
当温度升高,体积不变,根据查理定律
温度升高后允许悬挂的质量
解得