第二章 气体、液体和固态 单元检测（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
第二章
气体、液体和固态
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．在“用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”实验中，关于实验前压强传感器操作以及缓慢压缩气体时对应的图像正确的是（　　）
a
b
A．不需要调零
图
B．不需要调零
图
C．需要调零
图
D．需要调零
图
2．下列关于液体表面张力的说法中，正确的是（　　）
A．液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密些
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏，分子间斥力大于引力
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．表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势
3．如图所示是一定数量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的速率分布图，下列说法正确的是（　　）
A．虛线对应于分子在100℃的速率分布情形
B．虚线对应于分子在0℃的速率分布情形
C．随着温度的升高，速率小的分子所占的百分比变高
D．与低温状态相比，高温时图线与横轴所围的面积大
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．回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K，某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t1＝27℃和t2＝－133℃；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0，则状态B与D的压强之比是（　　）
A．7∶3
B．15∶7
C．133∶27
D．75∶7
6．一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（
）
A．p1
=
p2，V1
=
2V2，T1
=
T2
B．p1
=
p2，V1
=
V2，T1
=
2T2
C．p1
=
2p2，V1
=
2V2，T1
=
T2
D．p1
=
2p2，V1
=
V2，T1
=
2T2
7．如图，一竖直放置的汽缸内有两个活塞分别用一根硬杆相连，上活塞上放有一小木块，缸内封有一定质量的气体，整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对汽缸向下移动的是（　　）
A．给气缸内气体缓慢降温
B．上活塞再加一个小木块
C．让整个装置自由下落
D．大气压变大
8．下列说法正确的是（　　）
A．常见的金属材料是多晶体
B．只有非晶体才显示各向同性
C．凡是具有天然的规则几何外形的物体必定是单晶体
D．有确定熔点的是单晶体和多晶体，没有确定熔点的是非晶体
E.晶体在物理性质上一定是各向异性的
9．下列说法中正确的是（　　）
A．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．空气中水汽达到饱和状态时，相对湿度是100％
D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低
E.露珠呈球形是因为液体表面张力的作用
10．下列四幅图对应的说法中正确的有_________。
A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B．图乙是干湿泡温度计，若发现两温度计的读数差正在变大，说明空气相对湿度正在变大
C．图丙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体加热后变成晶体
D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
E.液体浸润细管壁或者不浸润细管壁都能产生毛细现象
11．下列说法中正确的是（　　）
A．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍
B．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致
C．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，引力减小的快
D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体
12．下面对气体压强的理解，正确的是
A．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
B．气体压强取决于单位体积内的分子数和气体的温度
C．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就是气体对器壁的压强
D．气体的压强是由于气体分子间的斥力产生的
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．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，使吸盘被紧压在墙璧上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前密封体积为，压强等于大气压强，空气密度为，扳下锁扣后吸盘内体积变为。
（1）若环境气温不变，求扳下锁扣后吸盘内气体压强和密度；
（2）若环境温度升高，忽略吸盘体积变化和漏气情况，试定性分析吸盘能悬挂的最大质量变化情况。
14．2020年新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，需要从北方调用大批图示医用钢瓶氧气。若每个大钢瓶容积，在北方时测得钢瓶内氧气的压强，环境温度，运输到武汉方舱医院时测得钢瓶内氧气的压强，环境温度。实际使用时，先用小钢瓶缓慢分装，后供病区病人使用，小钢瓶容积，分装后每个小钢瓶内氧气的压强。假定小钢瓶分装前已抽成真空，分装过程无漏气现象，且保持温度不变。
（1）试通过计算判断大钢瓶运输途中是否漏气；
（2）一个大钢瓶内的氧气最多可分装到多少个小钢瓶内供病人使用？
15．竖直平面内有一直角形状、内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A段，各部分长度如图所示，外界大气压强为，最初管内气体的温度为。
（1）现对管内气体缓慢加热，求加热到多少摄氏度时，水银刚好全部进入竖直管内？（结果保留1位小数）
（2）若保持温度不变，将玻璃管从如图位置绕过A点的水平轴顺时针缓慢旋转，当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？玻璃管中的水银柱的长度是多少？
16．如图所示，上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内，有两个厚度不计的活塞，封闭了上、下两部分气体，其中小活塞质量为，导热性能良好，大活塞质量为，绝热，两活塞密封性均良好。细管道横截面积为，粗管道横截面积为，下部分气体中有电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为，此时各部分长度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，重力加速度g取，取现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。
（1）求当小活塞刚好移至顶部时，下部分气体的温度；
（2）求当下部分封闭气体的温度为时，上部分气体的压强。
参考答案
1．C
【详解】
在“用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”实验中，根据理想气态方程
pV
=nRT
得
压强与气体体积的倒数成正比，是一条过原点的直线，故在使用前压强传感器需要校准，需要调零。
故选C。
2．D
【详解】
A．液体表面张力的存在，使得液体表面绷紧，但表面层分子的分布还是比内部稀疏，故A错误。
BC．液体表面与气体接触，使得表面的分子距离大于液体内部分子间的距离，液体表面层的分子间同时存在引力和斥力，但是由于分子间的距离大于分子的平衡距离，分子间的引力大于斥力，分子力间作用力表现为引力，即存在表面张力，故B、C错误。
D．表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
AB．随着温度的升高，图像峰值对应的平均速率变大。A正确，B错误；
C．随着温度的升高，分子的平均速率变大，所以速率小的分子所占的百分比变小。C错误；
D．与低温状态相比，高温时图像与横轴所围面积相等。D错误。
故选A。
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．D
【详解】
由理想气体状态方程有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．D
【详解】
AB．由理想气体状态方程
=
可知，当p1
=
p2，体积和热力学温度成反比，则有
V1
=
2V2，T1
=
2T2
AB错误；
CD．由理想气体状态方程
=
可知，当
p1
=
2p2，V
=
V2，T1
=
2T2
C错误、D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．给气缸缓慢降温，气体温度降低，由盖·吕萨克定律知气体体积要减小，从气缸结构上看活塞应向上移动，选项A错误；
B．设缸内气体压强p，外界大气压为p0，大活塞面积S，小活塞面积s，活塞和木块的总重力为G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知
上活塞再加一个小木块，整体的重力增大，大气压及活塞面积不变，则容器内气体压强必须减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以两活塞相对汽缸向下移动，选项B正确．
C．让整个装置自由下落，缸内气体压强增大（原来小于大气压强），由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，选项C错误；
D．大气压变大时，由知缸内气体压强要变大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，选项D错误。
故选B。
8．ACD
【详解】
A．晶体又分单晶体和多晶体，常见的金属材料是多晶体，故A正确；
BE．非晶体和多晶体显示各向同性，单晶体显示各向异性，故BE错误；
C．单晶体具有天然的规则几何外形，故C正确；
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故D正确。
故选ACD。
9．CDE
【详解】
A．单晶体属于晶体，物理性质都是各向同性的，A错误；
B．液晶兼有晶体和液体的部分性质，但不是液体和晶体的混合物，B错误；
C．相对湿度是指空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比，相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中的水蒸气已达到饱和状态，C正确；
D．由于浸润与不浸润，因此毛细管中的液面有的升高，有的可能降低，D正确；
E．液体表面张力有使液体收缩的趋势，E正确。
故选CDE。
10．ADE
【详解】
A．液体在毛细管中上升，为液体能够浸润玻璃，故A正确；
B．干湿泡温度计读数差越大说明湿泡蒸发较快，空气较干燥，相对湿度变小，故B错误；
C．玻璃为非晶体，熔化再凝固仍为非晶体，其原因时熔化后液体的表面张力使玻璃管变钝，故C错误；
D．液体表面张力形成的原因是液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离，故D正确；
E．液体浸润细管壁或者不浸润细管壁都能产生毛细现象，故E正确；
故选ADE。
11．AD
【详解】
A．根据理想气体的状态方程可知，若温度不变，气体体积减半时，压强加倍，则单位时间内气体分子在器壁单位面积上碰撞的次数加倍，
故A正确；
B．液体表面张力是液体表面层分子间距离大于平衡距离，分子力表现为引力所致，故B错误；
C．随分子间距离增大，分子间引力和斥力均减小，但斥力减小的更快，故C错误；
D．单晶体具有各向异性的特点，但单晶体的导热性能未必都是各向异性，导热性能各向同性的固体，有可能是单晶体，故D正确。
故选
AD。
12．BC
【详解】
A．气体产生压强的原因是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强．在完全失重时，不影响分子的热运动，不影响大量分子对器壁的撞击，A错误；
C．气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均动能，即为单位体积内分子数和分子的温度，B正确；
CD．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就是气体对器壁的压强，C正确D错误。
故选BC。
13．（1），；（2）见解析
【详解】
（1）初始体积为，压强为，温度为，在拉起吸盘过程中温度不变，根据波意耳定律
解得
锁扣拉动前后气体质量没发生变化，所以
所以
（2）当温度升高，吸盘内气体体积不变，由
得，压强增大，内外压强差减小，所以吸盘与墙之间的压力减小，允许悬挂重物的最大质量减小。
14．（1）没有发生漏气；（2）100
【详解】
（１）大钢瓶从北方到武汉，容积一定，对瓶内气体，若成立，则气体的质量没有变化，即没有发生漏气。
在北方
在武汉
可见等式成立，故大钢瓶在运输途中没有发生漏气。
（2）在武汉医院，大钢瓶氧气分装为小钢瓶的过程，属于等温变化过程，则有：
解得
15．（1）；（2）120cm，20cm
【详解】
（1）由公式，代入数据
解得
（2）假设水银全部位于BC段，则此时封闭气体的压强为，假设此时空气柱的长度为
由公式，代入数据
解得
所以水银的确全部位于BC段，此时水银柱的长度为
16．（1）；（2）
【详解】
（1）在小活塞刚好移至顶部前，上部分气体的压强和温度均不变，所以体积保持不变。小活塞向上移动了
大活塞向上移动
对于下部分气体，压强不变，初态体积
温度
此时体积
设此时温度为，根据盖-吕萨克定律得
解得
（2）设当大活塞刚好移至粗细管道连接处时，下部分封闭气体的温度为，对上部分气体，初态
体积为
末态
由玻意耳定律得
代入数据解得
对下部分气体，初态时对大活塞受力分析，根据平衡条件得
体积
温度
末态
体积
根据理想气体状态方程得
代入数据解得
当下部分封闭气体的温度为时，末态体积仍为
所以上部分气体压强为