第二章 气体、固体和液体 单元练习(Word版含答案)

第二章、气体、固体和液体
一、选择题（共16题）
1．关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有（　　）
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
B．两个系统在接触时，它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的几个系统的压强一定相等
2．在“用DIS探究气体的压强与体积的关系”实验中，某小组通过推活塞减小气体体积测得数据，并画出如图的p-图像，则可能原因是实验过程中（　　）
A．气体温度升高 B．气体漏出注射器
C．气体温度降低 D．气体漏进注射器
3．下列说法中错误的是（　　）
A．金刚石具有确定的熔点
B．0℃时冰分子平均动能为零
C．水黾可以停在水面上，是因为液体有表面张力
D．液晶具有流动性和光学的各向异性
4．如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则下列图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是（　　）
A． B．
C． D．
5．封闭在氧气筒内的氧气，当温度从20℃升高到40℃时，它的压强（ ）．
A．变为原来的2倍 B．变为原来的 C．增加了原来的 D．增加了原来的
6．根据所学知识分析，下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是热运动
B．有液体和气体才能发生扩散现象
C．太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果
D．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小
7．如图所示，两根粗细不同，两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体，气柱长度，水银柱长度，今使封闭空气降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是（　　）
A．均向下移动，A管移动较少 B．均向下移动，A管移动较多
C．均向下移动，两管移动的一样多 D．水银柱的移动距离与管的粗细有关
8．如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是（　　）
A．水不浸润玻璃
B．水银浸润玻璃
C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力
9．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p﹣t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC ， 则通过图象可以判断它们的大小关系是（ ）
A．VA=VB＞VC B．VA=VB＜VC C．VA＜VB＜VC D．VA＞VB＞VC
10．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．食盐、玻璃、天然石英和金刚石都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C．单晶体有固定的熔点，多晶体和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
11．一定质量理想气体的状态经历了如图所示的A→B、B→C两个过程，其中AB平行于纵轴，BC的延长线通过原点，则该气体（　　）
A．A→B过程外界对气体做功
B．B→C过程气体对外界做功
C．全过程中温度先升高后不变
D．全过程中温度先降低后不变
12．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是( )
A．凡是晶体，都具有确定的几何外形
B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体
C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体
D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
13．如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门，当气室2中的压强大于气室1中的压强时，单向阀门向下开启。已知开始时，气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞面积为S，活塞与气缸间无摩擦，气缸导热性能良好，重力加速度为g。现在活塞上方缓慢放置质量为m的细砂后，下列说法正确的是（　　）
A．当时，气室1的压强为4p0
B．当时，气室2的压强为
C．当时，活塞向下移动
D．当时，活塞向下移动
14．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　）
A．摄氏温标和热力学温标是温度的两种不同的表示方法
B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C．摄氏温度升高，在热力学温标中温度升高
D．热力学温度升高与摄氏温度升高是等效的
15．以下说法正确的是( )
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关
B．布朗运动不是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
16．下列说法中正确的是
A．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
B．非晶体呈各向同性，晶体也有可能呈各向同性
C．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
D．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力
E．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多
二、填空题
17．如图所示浮沉子的工作原理是：当用力挤压橡胶薄膜时，根据_______定律，量筒内气体压强_______，将水压入小瓶内，小瓶内气体的体积减小，所受浮力_______，所以小瓶就下沉。
18．高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔排出锅外．已知某高压锅的限压阀的质量为，排气孔直径为，则锅内气体的压强最大可达_______．设压强每增加，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达______℃．（设大气压为）
19．如图表示0.2mol的某种气体的压强与温度的关系图象，图中p0为标准大气压，问气体在B状态时的体积多大？
20．一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，其中符合查理定律的变化过程是___________，设气体在状态A、C时的温度分别为tA和tC，则tA___________tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
三、综合题
21．小明在一个带刻度的玻璃瓶口上，装上带细管的瓶塞，用它来测量泳池池水的深度。入水前，盖紧瓶塞，封闭细管；瓶子到达池底时，瓶口向下，打开细管，让水流入瓶中（瓶中气体不外溢），稳定后再次封闭细管，此时瓶中液面如图（b）所示，将瓶旋转，瓶口朝上，此时瓶中液面如图（c）所示，已知当地大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2，玻璃瓶刻度单位为mL，忽略环境温度变化，则：
（1）由图（b）、（c）可知图（c）中气体体积是多少？并请推算瓶子的总体积V；
（2）该泳池的池水深度是多少？
22．如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计．现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．已知汽缸的长度为2L、活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为p0，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为p0．现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体温度不变），当汽缸的位移为L时活塞到缸口的距离为．
①求弹簧的劲度系数k；
②若在上述条件下保持汽缸静止，缓慢降低外界温度，使活塞距离缸口仍为L，则此时气体温度与原来温度之比为多大？
23．一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，气体在状态A时的压强pA=p0，温度TA=T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求∶
（1）气体在状态B时的压强pB？
（2）气体在状态C时的温度TC？
（3） 做出气体从状态A经状态B到状态C的P-V图像？
24．在航天飞机中原来有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有水和水银（如图a、b）。当航天飞机处于失重状态时，试把水和水银的表面的形状分别画在图c、d两空框内。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．根据平衡态的定义知系统温度长时间内都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；
BD．根据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B正确，D错误；
C．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，C错误。
故选B。
2．A
【详解】
根据
整理
图像斜率变大，则温度升高，故A正确BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．金刚石的分子排列有规则，它是晶体，故它具有确定的熔点，A不符合题意；
B．0°C时冰分子仍是运动的，故它的分子平均动能不为零，B符合题意；
C．水黾可以停在水面上，是因为液体有表面张力，C不符合题意；
D．液晶具有流动性和光学的各向同性，D不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
在p—T图象中，开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的等容变化，即，图象为一条过坐标原点的直线；当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条水平时温度轴的直线，因此ACD错误，B正确．
故选B。
5．D
【详解】
氧气发生等容变化，则有
即
则有
故选D。
6．C
【详解】
A．布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规则运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动，它不是微粒的热运动，也不是液体分子的热运动，A错误；
B．固体、液体、气体都可以发生扩散现象，B错误；
C．太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在表面张力作用下收缩为球形，C正确；
D．当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而减小，当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而先增大后减小，D错误。
故选C。
7．A
【详解】
D．因为大气压保持不变，封闭空气柱均做等压变化，放封闭空气柱下端的水银面高度不变，根据盖一吕萨克定律，可得
则
即
化简得
则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关，D错误；
ABC．因A、B管中的封闭空气柱初温T相同，温度的变化也相同，则与H成正比。又，所以，即A、B管中空气柱的长度都减小，水银柱均向下移动，因为，所以
所以A管中空气柱长度减小得较少，A正确，BC错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．由题图知水浸润玻璃，故A错误；
B．由题图知水银不浸润玻璃，故B错误；
CD．表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
过理想气体A和B点，分别做它们的等容变化的P-t图，如图所示．根据PV/T=C，可得，
可以看出，B态的斜率大于A态的斜率，所以VA＞VB；B到C的过程，温度相等，压强增加PC＞PB，由PV/T=C，得VB＞VC；所以：VA＞VB＞VC．故答案D正确．故选D．
10．B
【详解】
A．金刚石、食盐和天然石英都是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的，B正确；
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，故C错误；
D．单晶体具有各向异性，而多晶体不显示各向异性，非晶体具有各向同性，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．过程为等容变化，外界对气体没有做功，故A错误；
B．过程为等温变化，体积减小，外界对外做功，故B错误；
CD．过程为等容变化，压强减小，温度降低，过程为等温变化，温度不变，故C错误，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A：凡是晶体，不一定具有确定的几何外形，比如多晶体则没有．故A错误．
B： 原子在整个晶体中不是按统一的规则排列的，无一定的外形，其物理性质在各个方向都相同，有固定熔点，金属是多晶体，故B错误．
C：化学成分相同的物质，可以生成不同晶体，比如：石墨与金刚石．故C错误．
D：晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性．单晶体由于内部原子排列规律相同，所以具有各向异性，故D正确．
13．D
【详解】
A．当活塞刚好到达CD位置时，对气室1，2内的气体，根据玻意耳定律可得
解得
对活塞受力分析，根据共点力平衡可得
解得
若
此时，单向阀门已向下开启且活塞已经到达CD位置，故气室1的压强为，故A错误；
BCD．当气室2内的压强刚好到达时，对活塞受力分析，根据共点力平衡可得
解得
当
时，单向阀门开启且活塞稳定时，对于气室1，2内气体，等温变化有
对活塞受力分析，由共点力平衡可得
联立解得
所以，活塞下降
故BC错误，D正确。
故选D。
14．AD
【详解】
A．温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A正确；
B．摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，B错误；
CD．由可知，，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，故摄氏温度升高，也就是热力学温度升高，C错误D正确。
故选AD。
15．BCE
【详解】
A．气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，故A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它说明液体分子在不停息地做无规则热运动，故B正确；
C．分子力做功等于分子势能的减小量，当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零，分子势能最小，故C正确；
D．气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，但分子数密度可能减小，故气体压强不一定增加，故D错误；
E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但分子斥力减小的更快，故E正确。
故选BCE．
16．BCE
【详解】
A、“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径，用的是纯油酸的体积除以油膜的面积；故A错误.
B、非晶体呈各向同性，多晶体也有可能呈各向同性，而单晶体大多表现为各向异性；故B正确.
C、液体表面层的分子距离大于内部分子间的距离，故表面层的分子间表现为分子引力，使得液体表面呈现球形；故C正确.
D、不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力；故D错误.
E、温度从微观角度看表示大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，按照麦克斯韦的速率分布统计规律可得到速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多；故E正确.
故选BCE.
17． 玻意耳 增大 减小
【详解】
当用力挤压橡胶薄膜时，量筒内气体体积减小，根据玻意耳定律，气体压强增大，将水压入小瓶内，小瓶内气体的体积减小，其受到的浮力等于气体排开的水的重力，所以所受的浮力减小，小瓶下沉。
18． 139
【详解】
锅内最大压强为：
锅内压强增加了：
水的沸点增高：
所以锅内温度最高可达：
19．5.6L
【详解】
根据的延长线过这一点，可知是等容过程，所以有
又AB为气体的等压过程，从而列出等压方程
则
20． B→C 大于
【详解】
查理定律描述的是体积不变时气体状态变化的规律，图中B→C过程体积不变。C→A变化过程中压强不变，体积增大，根据盖 吕萨克定律，气体温度升高，所以tA大于tC。
21．（1），V=300mL；（2）5m
【详解】
（1）由图（b）、（c）可知图（b）中气体体积、水的体积为100mL，则瓶子的总体积
V=300mL；
（2）在水面气体的压强
p=p0=1.0×105Pa
在水中时气体的压强
由玻意耳定律可知
联立解得
h=5m
22．(1)；(2) 此时气体的热力学温度与其原来的热力学温度的比值为
【详解】
(1)以气缸内气体为研究对象，气体发生等温变化，
气体初、末状态的参量：P1=P0,V1=LS,V2=(2L L)S=LS，
由玻意耳定律得：P1V1=P2V2,即：P0LS=P2×LS，
解得：P2=P0
此时弹簧的伸长量为，
活塞受力平衡：P2S+kx=P0S,即P0S+k=P0S
解得：；
(2)活塞到缸口距离为L时，弹簧的伸长量为L，
此时气体的压强：P3=P0 KL/S=11P0/15，
气体初状态的状态参量为：P1=P0,T1=T0，
由查理定律得：,则：；
23．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）A到B是等温变化，压强和体积成反比，根据玻意耳定律有
解得
（2）由B到C是等压变化，根据盖吕萨克定律得
解得
（3）A到C是等容变化，根据查理定律得
解得
图像如图所示
24．
【详解】
球形的位置，画在容器内任何地方均可。如图所示
答案第1页，共2页