第二章、气体、固体和液体 练习（Word版含答案）

第二章、气体、固体和液体
一、选择题（共16题）
1．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（　　）
A．水分子的平均动能增大 B．只有个别水分子动能增大
C．所有水分子的动能都增大 D．水分子动能不变
2．关于物体的内能以下说法正确的是（ ）
A．箱子运动的速度减小，其内能也减小
B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小
C．物体的温度和体积均发生变化，其内能将一定变化
D．对于一些特殊的物体，可以没有内能
3．如图所示为一定质量的理想气体的图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是(　　)
A． B． C． D．
4．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．a→b过程中，气体体积变小，温度降低
B．b→c过程中，气体温度不变，体积变小
C．c→a过程中，气体体积变小，压强增大
D．c→a过程中，气体压强增大，体积变小
5．下列各组物质全部为晶体的是（ ）
A．石英、雪花、玻璃 B．食盐、橡胶、沥青
C．食盐、雪花、金刚石 D．雪花、橡胶、石英
6．下列说法正确的是（　　）
A．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的
B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素
C．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
D．液晶显示器是利用了液晶对光特性的各向同性的特点
7．如图所示，四个两端封闭粗细均匀的玻璃管，管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态，如果管内两端的空气都升高相同的温度，水银柱向左移动的是（　　）
A．（va＜vb且Ta＜Tb）
B．（va＞vb且Ta=Tb）
C．（va=vb且Ta＜Tb）
D．（va＜vb且Ta＞Tb）
8．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小
D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小
9．下列说法错误的是(　　)
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
C．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度会升高
10．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时，现将A中气体加热到127℃，B中气体降低到27℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比为（　　）
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶4 D．2∶1
11．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C．气体分子的总数增加
D．单位体积内的分子数目不变
12．如图所示，A、B是两个定积相同的密闭容器，由细玻璃管连通，管内有一段汞柱。当A容器气体温度为，B容器内气体温度为，汞柱在管中央静止。若分别给A、B容器加热，使它们的温度都升高，管内汞柱将（　　）
A．向右移动 B．向左移动
C．保持不动 D．无法确定
13．下列说法正确的是
A．晶体都具有各向异性
B．液体浸润固体是由于附着层分子间的距离比液体内部大
C．液晶显示器是利用液晶光学性质的各向异性制成的
D．水黾可以在水面自由活动说明它所受的浮力大于重力
14．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能的大小与它的机械运动无关
B．从窗户射入的阳光中可以看到灰尘飞舞，这是布朗运动
C．由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在张力
D．当两分子间的作用力表现为引力时，若分子力减小，说明分子间的距离增大
E．某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质单位体积内所含的分子数为
15．玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节，当温度达到1 200 ℃时，大量的气泡分布在玻璃液中，经过一系列工艺后获得澄清的玻璃液，之后可以通过降温到合适温度，然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡（即往玻璃液中吹气）制造玻璃器皿，下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是（　　）
A．因为分子间存在着斥力，所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起
B．玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程中，温度不固定
C．玻璃内部的原子是无序分布的，具有各向异性的特点
D．使1 200 ℃的玻璃液继续升温，可能使其中的气泡减少
E．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散在半导体材料中掺入其他元素
16．图中描述一定质量的气体做等容变化的图线是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
17．如图，气缸固定于水平面，用截面积为20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计．当大气压强为1.0×105Pa、气体温度为87℃时，活塞在大小为40N、方向向左的力F作用下保持静止，气体压强为____Pa．若保持活塞不动，将气体温度降至27℃，则F变为______N．
18．中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。如下图所示，火罐下端开口，使用时先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气体体积_______（选填“不变”或者“减小”），内部气体压强_______外部大气压（选填“大于”或“等于”或“小于”），使火罐紧紧吸附在皮肤上。
19．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的_____倍．
20．在一端封闭的均匀玻璃管内储有空气，气柱被一段长的汞柱封住，当管口向下竖直放置时气柱长，当管水平放置时气柱长，则这时大气压强为_________．
三、综合题
21．横截面积分别为S和2S的两个气缸接在一起竖直放置，导热气缸内分别有活塞A、B封闭一定质量的理想气体，两光滑活塞质量分别为m、2m，由轻质硬杆连接，当缸内气体温度为T0，外界大气压强为p0时，平衡时两活塞到气缸连接处距离均为l，重力加速度为g。回答下面问题：
（1）求轻杆的弹力FN的大小；
（2）保证在气体状态变化时，两活塞均不滑到两气缸连接处，求缸内气体的温度变化范围。
22．如图是农村中常用来喷洒农药的小型压缩喷雾器结构示意图。其贮液筒A的容积为，现装入的药液。关闭阀门K，用打气筒B每次打入的空气。设下列过程中温度都保持不变。
（1）要使药液上方气体的压强为，应按压几次打气筒？
（2）当贮液筒A中有压强为的空气时，打开K可喷射药液。当药液不能喷射时，贮液筒内还剩余多少体积的药液？
23．如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通．两活塞用长为L＝30 cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动．当缸内封闭气体的温度为T1＝600 K时，活塞A、B的平衡位置如图所示．已知活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg，横截面积分别为SA＝20 cm2、SB＝10 cm2，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2．
①活塞A、B在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；
②现使缸内封闭气体温度缓慢降到300 K， 求此时气体的体积和压强．
24．一定质量的气体，在状态变化过程中的p T图像如图所示，在A状态时的体积为V0，试画出对应的V T图像和p V图像（标注字母和箭头）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
温度是物体平均动能的标志，当杯中水的温度升高，则水分子的平均动能增大，但并不是每个水分子的动能都增大，个别水分子的动能也可能减小。
故选A。
2．B
【详解】
A．内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间势能之和，与物体的动能无关，故A错误；
B．篮球的容积不变，不对外做功；内部气体的温度降低，说明其内能减小，故B正确；
C．物体的温度和体积均发生变化，说明分子热运动的平均动能一定变化，但分子势能可能增加也可能减小，故其内能不一定变化，故C错误；
D．内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间势能之和，分子的平均动能不可能为零，故内能不可能为零，故D错误；
故选B。
3．A
【详解】
图象上某点与原点连线的斜率越大表示温度越高，如图
故，故选A．
4．A
【详解】
A．过程中气体的压强保持不变，即气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可知气体体积变小，温度降低，故A正确；
B．过程中，气体温度不变，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律可知压强减小，体积增大，故B错误；
CD．过程中，由图可知与成正比，则气体发生等容变化，根据查理定律可知压强增大，温度升高，故C、D错误；
故选A。
5．C
【详解】
食盐、雪花、金刚石、石英、金刚石都是晶体；而玻璃、橡胶、沥青都是非晶体；故选C.
6．B
【详解】
A．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的。故A错误；
B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素，故B正确；
C．单晶体有确定的熔点，多晶体也有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故C错误；
D．液晶显示器是利用了液晶对光特性的各向异性的特点，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
AC．假设升温后液柱不动，则气体体积一定，由查理定律可得
解得
升温前a、b两部分气体压强相等，升高相同的温度，原来温度低的压强增大的多，与原来气体体积大小无关，因TaB．同理可知，当Ta=Tb，说明升温时假设液柱不动，a、b部分气体压强增大一样多，两侧压强大小仍相等，液柱静止不动，故B错误；
D．同理可知，因Ta>Tb，说明升温时假设液柱不动，b部分气体压强增大的多，a部分气体压强小于b部分气体压强，说明液柱向左移动，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．a→b过程气体温度不变，由
可知，随压强减小，体积增大，A正确；
B．b→c过程中，气体压强不变，随温度降低，体积减小，B错误；
CD．c→a过程中，由图可知，p与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质．故A正确．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如金刚石和石墨，选项B正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，加工后做成玻璃就是非晶体，故C正确．在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度不变，选项D错误；此题选项错误的选项，故选D.
10．B
【详解】
对A部分气体有
对B部分气体有
因为
，，
联立解得
则
所以B正确；ACD错误；
故选B。
11．B
【详解】
温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子数密度增加，故气体分子碰撞器壁更频繁，B正确ACD错误。
故选：B。
12．A
【详解】
假设体积不变，对A进行状态分析有
得
对B进行状态分析有
得
由于，则
所以管内汞柱将向右移动
故选A。
13．C
【详解】
A．单晶体是各向异性的，多晶体具有各向同性的特点，故A错误.
B．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润；故B错误.
C．液晶具有液体的流动性和晶体的光学各向异性，故C正确.
D．水黾可以停在水面上是因为液体表面张力与重力平衡，故D错误.
14．ACE
【详解】
A．物体的内能大小与物体的温度、物质的量、体积有关，与它整体的机械运动无关，故A正确；
B．布朗运动是悬浮微粒的运动，肉眼看不见，灰尘飞舞是空气对流引起的，故B错误；
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力，故C正确；
D．当两分子间的作用力表现为引力时，分子力减小，分子间的距离可能在增大也可能在减小，故D错误；
E．每个分子的质量
单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数
故E正确。
故选ACE。
15．BDE
【详解】
A．破碎的玻璃不能拼接在一起，是因为分子间距达不到分子作用力的范围，故A错误；
B．玻璃是非晶体，熔化时无固定温度，故B正确；
C．玻璃是非晶体，玻璃内部的原子是无序排列的，具有各向同性的特点，故C错误；
D．温度继续升高，气泡内气体升温，膨胀，气体的密度变小，上浮，从玻璃液中排出，使其中的气泡减少，故D正确；
E．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散在半导体材料中掺入其他元素，故E正确。
故选BDE。
16．CD
【详解】
ABC．由查理定律得，一定质量的气体，在体积不变时，其压强与热力学温度成正比，AB错误、C正确；
D．在图像中，直线与横轴的交点表示热力学温度的零度，D正确。
故选CD。
17． 0
【详解】
对活塞： ，解得
若保持活塞不动，将气体温度降至27℃，则根据 ；解得 ；因此时内外气压相等，故F=0.
18． 减小 小于
【详解】
火罐下端开口，使用时先加热罐中气体，罐内气体受热排出，然后迅速按到皮肤上，气体经过热传递，温度不断降低，气体的内能减小；火罐“吸”到皮肤上经一段时间后，人的一部分的皮肤组织进入火罐内，可知气体的体积减小；人的一部分的皮肤组织进入火罐内是由于火罐在内外气体压力差作用，可知气体压强减小；故内部的压强小于外部大气压强；
19．
【详解】
一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强变为原来的4倍，根据玻意耳定律pV＝C，有：，解得，即体积变为原来的.
20．
【详解】
设大气压强为，则管口向下竖直放置时气体压强为，气体体积为，水平放置时气体压强为，体积为，由波意耳定律
解得。
21．（1）；（2）
【详解】
（1）对A受力分析
对整体
解得
（2）气体发生等压变化，当B活塞到上端时
当A活塞到下端时
缸内气体的温度变化范围
22．（1）15次；（2）1.5L
【详解】
（1）设打n次气，以容器A中与打入的气体为研究对象
初态：p1=1×105Pa，V1=（1.5+0.3n）L
末态：p2=4×105Pa，V2=1.5L
由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
代入数据解得
n=15次
（2）当内外气压相等时，药液不再喷出，此时：p3=1×105Pa，V3=？
由玻意耳定律得
p2V2=p3V3
代入数据解得
V3=6L
剩余药液的体积
△V=V3-V1=7.5L-6L=1.5L
23．① ；②300cm3；
【详解】
①活塞A、B在题图示位置时，设气缸内气体的压强为p1，以活塞A、B为研究对象
p0SA＋p1SB＋2mg＝p0SB＋p1SA
解得
②缓慢降温则活塞向下移动,此过程为等压过程，设当A活塞刚接触气缸时的温度为， 体积
，
温度:=600K
由盖-吕萨克定律有
解得
=400K
继续降温体积不变，所以最后体积为
设最后的压强为p，由查理定律 有
其中，代入数据解得压强 p=9×104 Pa
24．
【详解】
根据理想气体状态方程，有
解得
A到B是等温变化，B到C是等压变化，C到A是等容变化，作出对应的V T图像和p V图像如图所示。
答案第1页，共2页