第二章 气体、液体和固态 单元测试题1（Word版含解析）

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
单元测试题1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．有关水分子下列说法正确的是（　　）
A．水由液体变为同温度的气体的过程中，动能不变，分子势能也不变
B．自由下落的水滴呈现球状是因为水滴表面张力消失造成的
C．水对玻璃是浸润的，原因是附着层中水分子距离大于平衡间距而表现为引力
D．在一定温度下水的饱和气压决定于饱和气中水分子的数密度
2．下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引
C．布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的
D．一定温度下的饱和汽压和蒸汽的体积有关
3．一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为2.0×103Pa，则（　　）
A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103Pa
B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103Pa
C．它在0℃时，压强为1.365×105Pa
D．每升高1℃，压强增量为Pa
4．两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为10℃和20℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银将（　　）
A．向左移动
B．向右移动
C．不动
D．无法确定
5．在建立下列物理概念时，用到“等效替代”方法的是（　　）
A．电场强度
B．理想气体
C．质点
D．平均速度
6．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是无规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
7．三种气体在相同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中表示处单位速率区间内的分子数百分率，下列说法正确的是（　　）
A．I气体的分子平均动能最小
B．Ⅱ气体的分子平均速率最大
C．Ⅲ气体分子的质量最小
D．Ⅰ气体的曲线与轴围成的面积最大
8．关于理想气体的认识，下列说法正确的是（　　）
A．它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体
B．它是一种从实际气体中忽略次要因素，简化抽象出来的理想模型
C．在温度不太高、压强不太小的情况下，气体可视为理想气体
D．被压缩的气体，不能视为理想气体
9．装有两种不同气体的容积相同的两个容器A、B，用均匀的长直玻璃管水平连接，管内有一段水银柱，将两部分气体隔开，当A的温度低于B的温度17℃时，水银恰好平衡，位于管中央，如图所示。为使水银柱保持在中央，则两容器的温度变化是（　　）
A．升高相同温度
B．使A、B升高到相同温度
C．使两容器升温后的热力学温度之比等于它们的初状态的热力学温度之比
D．使两容器温度变化量之比等于它们的初状态的热力学温度之比
10．下列说法正确的是（　　）
A．具有各向同性的物体一定没有固定的熔点
B．晶体熔化时，温度不变，但内能变化
C．肉眼观察到空气中灰尘的运动也是布朗运动
D．微粒越小，布朗运动越明显
E.硬币能够浮在水面上是因为液体表面张力的缘故
11．下列说法正确的是（　　）
A．扩散运动向着更为无序的方向进行，是可逆过程
B．物体的内能取决于温度、体积和物质的量
C．分子间作用力随分子间距离的增大而减小
D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化
E.失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
12．氧气分子在0
°C和100
°C温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子的速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中虚线对应氧气分子平均动能较小的情形
B．图中实线对应氧气分子在100
°C时的情形
C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D．与0
°C时相比，100
°C时氧气分子速率出现在0～400
m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．如图所示是某科技创新小组自制的一个监控气温的报警装置，在板上固定一个开口向右、导热性能良好的气缸足够长，用一轻质活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，气缸右侧固定一个带压力传感器的警报器A。当气缸内温度为270K时，活塞到警报器的距离L1=5cm，到气缸底部的距离L2=30cm。当警报器受到的压力为20N时开始报警。已知大气压强p0恒为1.0×105Pa。活塞横截面积，不计活塞厚度及一切摩擦。求：
（1）活塞刚好碰到传感器时的环境温度；
（2）开始报警的温度
14．为防止文物展出过程中因氧化而受损，需将存放文物的展柜中的空气抽出，充入惰性气体，营造低氧环境。如图所示为用活塞式抽气筒将放入青铜鼎的展柜内空气抽出的示意图，已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出气体的体积为，抽气一次后展柜内压强传感器显示内部压强为，不考虑抽气引起的温度变化。求∶
（1）青铜鼎的体积；
（2）抽气两次后剩余气体与开始时气体的质量之比。
15．某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计．如图，细管连通且导热性能良好的气缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为L。气缸Ⅰ左端开口，内部有轻质薄活塞A，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动．外界大气压强为，气缸内封有压强为的气体，此时A位于气缸Ⅰ最左端。该装置放入水下后，测出A向右移动的距离可测定水的深度．已知相当于10m高的水柱产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体，求：
（1）当A向右移动时，水的深度h；
（2）该深度计能测量的最大水深。
16．如图所示，圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，K处有一阀门，A处是一固定绝热活塞，C处是质量为2kg、横截面积为1.0×10-3m2的可自由移动的绝热活塞，此时两活塞处于同一水平面上将管内气体分割成体积相等的上、下两部分，温度都为300K，其中上部气体的压强为1.0×105Pa，现保持下部分气体温度不变，只对上部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦），重力加速度g取10m/s2，求：
（1）可移动活塞在C处时由于自重对下部分气体产生的压强；
（2）可移动活塞到达B处时上部分气体的温度；
（3）保持上、下部分气体温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，则释放气体质量与上部分剩余气体质量之比。
参考答案
1．D
【详解】
A．水由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，则分子动能不变，因为要吸收热量，则分子势能变大，选项A错误；
B．自由下落的水滴呈现球状是因为水滴表面张力作用造成的，选项B错误；
C．水对玻璃是浸润的，原因是附着层中水分子距离小于平衡间距而表现为斥力，附着层出现扩展的趋势，选项C错误；
D．在一定温度下水的饱和气压决定于饱和气中水分子的数密度，选项D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．晶体都有固定的熔点，只有单晶物理性质都表现为各向异性，选项A错误；
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引，选项B正确；
C．布朗运动是由于液体分子对悬浮的固体颗粒不平衡的撞击引起的，选项C错误；
D．一定温度下的饱和汽压是一定的，和蒸汽的体积无关，选项D错误。
故选B。
3．C
【详解】
ABD．根据查理定律可知压强的变化Δp与摄氏温度的变化Δt成正比。根据题意可知，每升高1℃，压强的增量为500Pa，故A、B、D错误；
C．由查理定律可得
代入数据解得
p1=1.37×105Pa
则它在0℃时，压强为
p0=p1-500Pa=1.365×105Pa
故C正确。
故选C。
4．B
【详解】
假定两个容器的体积不变，即V1，V2不变，A、B中所装气体温度分别为283K和293K，当温度升高△T时，容器A的压强由p1增至p'1
△p1=p'1﹣p1
容器B的压强由p2增至p′2
△p2=p′2﹣p2
由查理定律得
因为
p2=p1
所以
△p1＞△p2
即水银柱应向右移动，故B正确，ACD错误．
故选B。
5．D
【详解】
等效替代方法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。即两概念对比，产生的某种效果相同，才是等效替代法。
A．电场强度采用比值定义法。故A错误；
BC．理想气体和质点，采用理想化模型的方法，
BC错误；
D．平均速度是用匀速运动替代变速运动的方法，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；
BC．晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误，C正确；
D．多晶体和非晶体一样具有各向同性，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．相同温度下的气体，其分子平均动能相等，故A错误；
BC．由图可知，Ⅲ气体的分子平均速率最大，由于分子平均动能相等，所以Ⅲ气体分子的质量最小，故B错误、C正确；
D．曲线与轴围成的面积表示各个速率区间内的分子数百分率之和，其和等于100%，所以三条曲线与轴围成的面积相等，故D错误。
故选C。
8．AB
【详解】
气体分子大小和相互作用力可以忽略不计，也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失，这样的气体称为理想气体。它是理论上假想的一种把实际气体的性质加以简化的气体。理想气体在任何情况下都严格遵守气体实验定律,也就是说,实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度不太低，压强不太大时，才可近似处理。一般可认为温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时的气体为理想气体，故AB正确，CD错误。
故选AB。
9．CD
【详解】
假设水银柱不动，对A
同理对B得
A．如果升高相同温度，有
，
所以
水银柱会向右移动。A错误；
B．如果使A、B升高到相同温度，有
，
所以
水银柱会向右移动。B错误；
C．如果两容器升温后的热力学温度之比等于它们的初状态的热力学温度之比，即
而
所以有
水银柱不会移动，C正确；
D．如果使两容器温度变化量之比等于它们的初状态的热力学温度之比，即
据此有
水银柱不会移动，D正确。
故选CD。
10．BDE
【详解】
A．多晶体具有各向同性，同时也具有固定的熔点，故A错误；
B．晶体熔化时，温度不变，但内能在不断变化，故B正确；
C．肉眼观察到空气中灰尘的运动不是布朗运动，布朗运动是微粒的无规则运动，用肉眼观察不到，要利用显微镜才能观察得到，故C错误；
D．微粒越小，分子对微粒碰撞的不均衡越显著，布朗运动越明显，故D正确；
E．硬币能够浮在水面上是因为液体表面张力的缘故，故E正确。
故选BDE。
11．BDE
【详解】
A．
扩散运动是自发地向着更为无序的方向进行，是不可逆过程，故A错误；
B．
物体的内能取决于分子动能、分子势能、分子数，物质的量决定分子数，温度决定分子动能，体积决定分子势能，故B正确；
C．
分子间作用力随分子间距离的增大先减小后增大再减小，故C错误；
D．
液晶的光学特性具有各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，故D正确；
E．在失重状态下，液态金属呈球状，由于表面张力的约束，是充入金属液体的气泡不能无限膨胀，故E正确。
故选BDE。
12．AB
【详解】
A．0
°C具有最大比例的速率区间对应的速率应较小，说明虚线为0
°C时的分布图线，对应的分子平均动能较小，A正确；
B．实线对应的最大比例的速率区间内分子速率较大，说明实线对应的温度大，故为100
°C时的情形，B正确；
C．题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占总分子数的百分比，但无法确定分子具体数目，C错误；
D．由题图可知，0～400
m/s段内，100
°C对应的氧气分子占总分子数的百分比小于0
°C时的，因此100
°C时氧气分子速率出现在0～400
m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，D错误。
故选AB。
13．（1）315K；（2）378K
【详解】
（1）缸内气体发生等压变化，根据盖吕·萨克定律：
得
解得：T2=315K
（2）设当传感器受到的压力为F=20N时汽缸内气体压强为p2，对活塞有
活塞碰到传感器后，缸内气体发生等容变化
联立可得T3=378K
14．（1）；（2）
【详解】
（1）由玻意耳定律得
解得
（2）设第二次抽气后气体压强为p2
设剩余气体压强为p0时体积为V，则
剩余气体与原气体的质量比
解得
15．（1）h=2m；（2）hm=10m
【详解】
（1）设活塞A向右移动时，气缸内的气体压强为，由玻意耳定律得
又
联立解得
（2）当活塞A恰好移动到气缸I最右侧时所测深度最大，设此时气体压强为，则
解得
16．（1）2×104Pa；（2）1080K；（3）2.6
【详解】
（1）活塞自重产生的压强为
=2×104Pa
（2）对下部分气体分析，做等温变化。根据玻意耳定律有
即
解得
p2=2.4×105Pa
对上部分气体分析，当活塞移动到最低点时，对活塞受力分析可得出两部分气体的压强
根据理想气体状态方程，有
即
代入数据解得
（3）设上部分气体，等温变化，压强回到p0时体积为V3，根据玻意耳定律有
代入数据解得
对应释放气体的等效体积为
释放气体与剩余气体质量之比为