第2章 气体、固体和液体 达标检测（word版含答案）

人教版选择性必修3物理 第2章 气体、固体和液体 达标检测
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某位同学在保温瓶中灌入热水，先测量初始水温，经过一定时间后再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了 次实验，实验数据记录如下表：
下列研究方案中符合控制变量法的是
A. 入若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 、 、 次实验数据
B. 且若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 、 、 次实验数据
C. 若研究初始水温与保温效果的关系，可用第 、 、 次实验数据
D. 若研究保温时间与保温效果的关系，可用第 、 、 次实验数据
2. 一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是
A. 温度升高，压强增大 B. 温度升高，压强减小
C. 温度不变，压强增大 D. 温度不变，压强减小
3. 如图为一定质量理想气体的压强 与体积 的关系图象，它由状态 经过等容过程到状态 ，再经过等压过程到状态 。设 、 、 状态对应的温度分别为 、 、 ，则下列关系式中正确的是
A. ， B. ，
C. ， D. ，
4. 如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。若不计活塞与汽缸间的摩擦，汽缸导热性能良好，则下列判断正确的是
A. 若大气压强增大，则活塞将上升 B. 若大气压强减小，则活塞将上升
C. 若气温升高，则汽缸将上升 D. 若气温升高，则活塞将上升
5. 如图所示，一根一端封闭的玻璃管开口向上竖直放置，有两段均为 长的汞柱封闭了两段体积相等的空气柱 、 ，大气压为 ，当玻璃管缓慢转至水平时，空气柱 、 的体积关系是气体 的体积大。若保持温度不变，而往玻璃管中端加入一段汞，则结果应是
A. 气体 的体积大 B. 气体 的体积大
C. 和 的体积一样大 D. 无法确定
6. 一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其 图象如图所示，变化顺序为 ，图中 的延长线过坐标原点， 线段与 轴垂直， 线段与 轴垂直。气体在变化过程中
A. ，压强减小、温度不变、体积增大
B. ，压强增大、温度降低、体积减小
C. ，压强不变、温度升高、体积减小
D. ，压强减小、温度升高、体积不变
二、双项选择题（共2小题；共8分）
7. 以下各种说法中正确的有
A. 因为水银滴在玻璃上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
B. 由于大气压作用，液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象
C. 在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D. 当 液体和 固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于 固体分子对附着层 液体分子的吸引力比液体内分子对附着层分子吸引力大些还是小些
8. 用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律。 、 管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时 、 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变
A. 将烧瓶浸入热水中时，应将 管向上移动
B. 将烧瓶浸入热水中时，应将 管向下移动
C. 将烧瓶浸入冰水中时，应将 管向上移动
D. 将烧瓶浸入冰水中时，应将 管向下移动
三、多项选择题（共1小题；共4分）
9. 关于固体、液体的性质，下列说法正确的是
A. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为不浸润
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异性的特点
D. 把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力的作用
四、解答题（共4小题；共52分）
10. 某容器内装有压强为 的理想气体 ，当放出部分气体后，容器内的压强降为 ，设气体温度始终不变，求容器内剩余气体的质量。
11. 一气象探测气球，在充有压强为 （即 ）、温度为 的氦气时，体积为 。在上升至海拔 高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压 ，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为 。求：
（1）氦气在停止加热前的体积
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积
12. 如图（甲）所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面 ，因上部混有少量的空气使读数不准，当气温为 时标准气压计读数为 ，该气压计读数为 。
（1）若在气温为 时，用该气压计测得的气压读数为 ，求当时实际气压值 ；
（2）若在气温为 ，实际气压为 时，某同学将该气压计玻璃管倾斜一个角度使用，如图（乙）所示，测得的气压读数正好为 ，求此时玻璃管与竖直方向夹角 。
13. 如图所示，绝热汽缸放在水平地面上，质量为 、横截面积为 的绝热活塞将汽缸分成上下两室。两室中分别充有一定量的氢气 和氮气 （视为理想气体），竖直轻弹簧上端固定，下端与活塞相连。初始时，两室气体的温度均为 ，活塞与汽缸底部的距离为 ，与顶部的距离为 ，弹簧劲度系数为 （ 为重力加速度大小）、原长为 。现对 缓慢加热，当弹簧处于原长状态时停止加热，此时 的温度为 ， 的温度为 。已知 ，求对 停止加热时 、 的压强。
五、实验题（共1小题；共12分）
14. “用 研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。
（1）保持温度不变，封闭气体的压强 用 传感器测量，体积 由 读出。实验前是否需要对传感器进行调零 （选填：“是”或“否”）。
（2）某次实验中，数据表格内第 次 第 次压强没有点击记录，但其它操作规范。根据表格中第 次和第 次数据，推测出第 次压强 ，其最接近的值是 。
A．
B．
C．
D．
（3）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积 不可忽略，则封闭气体的真实体积为 。从理论上讲 图象可能接近下列哪个图 。
答案
第一部分
1. A
【解析】若研究瓶内水量与保温效果的关系，应选择初始温度相同和时间相同的实验数据，即可用第 、 、 次实验数据，故 A 正确，B 错误；
若研究初始水温与保温效果的关系，应选择水量和时间相同的实验数据，C 错误；
若研究保温时间与保温效果的关系，应选择水量和初始温度相同的实验数据，D 错误。
2. A
【解析】由查理定律 得温度和压强只能同时升高或同时降低，故A项正确.
3. C
【解析】 与 状态的体积相同，则：，得： ， ；
与 的压强相同，则： 得：，。所以选项C正确。
4. C
【解析】活塞与汽缸整体受到重力和弹簧的弹力作用，且弹簧的弹力等于重力，故若外界大气压强增大或减小，弹簧压缩量不变，活塞将静止不动，故A、B错误；若气温升高，弹簧压缩量不变，由盖 吕萨克定律 可知，气体的体积增大，汽缸将上升；由于弹簧长度不变，则活塞距地面的高度将不变，选项C正确，D错误。
5. A
6. A
【解析】由图象可知， 过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A正确；由理想气体的状态方程 可知 ，由题图可知，连接 、 ，斜率 ，所以温度 ， 过程温度升高，又由图可知， 过程压强增大，体积增大，故B错误；由图象可知， 过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体的状态方程 可知气体温度降低，故C错误；由图象可知， 过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体的状态方程 可知，气体温度降低，故D错误。
第二部分
7. C， D
【解析】水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以 A 错。
毛细现象是由于液体浸润固体（细管）引起液体上升及不浸润固体引起的液体下降的现象，不是大气压作用，B 错。
在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，C 正确。
D 选项说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理，D 正确。
8. A， D
【解析】将烧瓶浸入热水中时，气体温度升高、压强增大，要维持体积不变，应将 管向上移动， 项正确；将烧瓶浸入冰水中时，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将 管向下移动，D项正确。
第三部分
9. A， C， D
【解析】诗中荷叶和露水表现为不浸润，选项A正确；单晶体和多晶体都有确定的熔点，选项B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，选项C正确；把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力的作用，选项D正确。
第四部分
10.
【解析】设气体跑出后总体积变为 ，则 ，即 ，即剩余体积占总体积为 ，所以剩余质量为 。
11. （1）
【解析】在气球上升至海拔 高空的过程中，气球内氦气经历等温过程。
有 式中，，， ， 是在此等温过程末氦气的体积。代入解得 。
（2）
【解析】在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐 下降到与外界气体温度相同，即 这是等压过程，根据盖 吕萨克定律有
式中， 是在此等压过程末氦气的体积。代人数据解得 。
12. （1）
【解析】玻璃管顶端气体压强：，
，
由理想气体状态方程得：，
即：，解得：；
（2）
【解析】封闭气体的压强：，
气体发生等温变化，应用玻意耳定律得：，
即：，解得：，。
13. ；
【解析】设初始时， 、 的压强分别为 、 ，停止加热时 、 的压强分别为 、 ，
开始时，根据胡克定律有
，
活塞受力平衡，则
初状态有 ，
末状态有 。
根据理想气体的状态方程，则
对 有 ，
对 有 ，
解得 ，
。
第五部分
14. （1） 压强；注射器刻度；否
【解析】[ ]根据实验原理，结合实验设计，在保持温度不变情况，用压强传感器测量气体的压强；[ ]体积 由用注射器刻度来读作，气体的体积，记作 ；[ ]压强传感器需要校准，不需要调零。
（2） C
【解析】[ ]根据玻意耳定律，一定质量气体，压强与体积成反比；而实验数据，第 次和第 次数据，它们的压强与体积乘积，也正好近似相等，因此第 次的压强：
。
故选C。
（3） ；D
【解析】[ ][ ]在软管内气体体积 不可忽略时，被封闭气体的初状态的体积为 ，压强为 ，末状态的体积为 ，压强为 ，由等温变化有：
，
解得：
，
当式中的 趋向于零时，有：
，
即该双曲线的渐近线方程是：
，
故D正确，ABC错误。
故选D。
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