第二章 气体、固体和液体 复习与测试 （word版含答案）

第二章复习与测试
一、选择题（共14题）
1．下列热力学温度，最接近于室温的是（　　）
A．100K B．200K C．300K D．400K
2．华氏温度规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度，中间分为180等份，每一等份代表1华氏度。若今年1月份某地出现了近几年罕见的低温，最低温度接近零下10摄氏度，换算成华氏温度为（　　）
A．14华氏度 B．16华氏度 C．18华氏度 D．20华氏度
3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．所有的晶体都有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点
C．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
D．晶体在合适的条件下可以转变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体
4．以下说法正确的是 （填选项前的字母）
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
5．如图所示，是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是________。
A．气体温度升高，所有分子的速率都增加
B．—定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加
C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D．一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
6．下列关于盖·吕萨克定律的说法中正确的是（ ）．
A．对于一定质量的理想气体，在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是温度升高前体积的
B．对于一定质量的理想气体．在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是它在0℃时体积的
C．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与温度成正比
D．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与热力学温度成反比
7．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中。气体分子的平均速率的变化情况是
A．不断增大 B．不断减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
8．如图a所示，玻璃管上端封闭下端开口，管中通过两段水银柱封闭两段空气柱。轻弹玻璃管，使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起(如图b所示)。若此过程中温度不变，水银柱与管壁密封很好，则b管水银柱的下端与原来a管水银柱的下端面A相比（　　）
A．在同一高度 B．比A稍高
C．比A稍低 D．条件不足，无法判断
9．如图所示，A、B两个容器中装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作为活塞，当A容器内气体的温度为-10℃，B容器内气体的温度为10℃时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡。两个容器内气体的温度都升高20℃时，下列判断正确的是（　　）
A．水银滴将不移动
B．水银滴将向A移动
C．水银滴将向B移动
D．无法判断水银滴将向哪个方向移动
10．开口向下的细玻璃管长，内装有汞柱．当大气压强相当于时，空气柱长．当大气压强变为时，管内汞柱的长度h为（ ）．
A． B．
C． D．
11．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的两倍，则气体温度的变化情况是（ ）
A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B．气体的热力学温度升高到原来的两倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
12．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法正确的是（ ）
A．将管稍上提，h不变
B．将管稍上提，h变大
C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm
D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm
13．下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（　　）
A．悬浮在水中的花粉做无规则运动
B．叶面上的露珠呈球形
C．绸布伞有缝隙但不漏雨水
D．滴入水中的红墨水很快散开
14．下列说法正确的是(　　)
A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多
B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动
C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的
E．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等
二、填空题
15．容积为20L的圆筒内装有氧气，当温度是16℃时，它的压强是，若保持温度不变，压强为时氧气的体积为_________L；若再保持压强不变，温度降到0℃时氧气的体积为_________L．
16．一玻璃管竖直插在液体中，管内液面比管外液面高h，顶端封闭空气柱长度为，若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的管长不变，则h将__________，将_________；若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的高度不变，则h将_________，将__________．（均选填“变大”“变小”或“不变”）
17．在做用油膜法测分子直径的实验中，先把油酸与酒精以1∶3000的比例混合，然后取一滴混合液滴在水面上，酒精溶于水，油酸在水面上扩展，形成了面积的油膜．则由此可算出油酸分子的直径的数量级是__________m．（设一滴液滴的体积为）
三、综合题
18．如图，开口朝下的圆筒形汽缸竖直悬挂，处于静止状态，汽缸内用横截面积为的薄活塞封闭着温度为的某种理想气体，活塞可在汽缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至时，活塞刚好移到汽缸口。已知大气压强为，汽缸容积为，重力加速度为。
(1)求时汽缸内气体体积；
(2)如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢（等温）地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量与活塞质量相等时，活塞也刚好移到汽缸口，求活塞的质量。
19．有一辣椒酱瓶盖直径为，若在夏天时加盖密封，则到冬天时瓶内密闭气体压强为多少？瓶盖承受的压力差为多少？（设大气压保持不变）
20．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。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，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压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。
21．如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：
(1)抽气前氢气的压强；
(2)抽气后氢气的压强和体积。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
一般室温为左右，根据热力学温度与摄氏温度关系有
所以C正确；ABD错误；
故选C。
2．A
【详解】
根据题述
，则华氏度。
故选A。
3．B
【详解】
A．只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，A错误；
B．晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变；非晶体没有固定的熔点，非晶体在熔化过程中不断吸收热量，温度逐渐升高，B正确；
C．单晶体一定有规则的几何形状，而多晶体和非晶体没有天然规则的几何形状，形状不规则的金属也是晶体，C错误；
D．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错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，除了与单位体积内的分子数有关外，还与分子的平均速率有关，选项A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的运动的体现，它说明分子不停息地做无规则热运动，选项B错误；
C．当分子间的引力和斥力平衡时，即r=r0时，分子势能最小，选项C正确；
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，只有当气体体积不变时压强才增大，选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的速率都增加，选项A错误；
B．—定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变，则分子平均动能不变，选项B错误；
C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确；
D．一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子杂乱无章的做无规则运动的缘故，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
AB.由题可知，温度每升高1℃，也即升高1K，由盖-吕萨克定律，0℃时体积：
解得：
则对于一定质量的理想气体．在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是它在0℃时体积的，故B正确A错误；
CD. 由盖吕萨克定律：
则对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
根据pV=CT，C不变，pV越大，T越高。C状态温度最高。在A和B状态pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度；由于温度是分子平均动能的标志，所以分子的平均动能先增大后减小，对于同种分子，速率先增大后减小。
故选D。
8．C
【详解】
两段水银柱合在一起前后的总压强差是相等的，所以最上面的那部分气体的压强始终没变，那么它的体积也保持不变，可以假设它的体积始终是0；夹在中间是那一部分气体向上移动后，它的压强减小，根据玻意耳定律可知它的体积将增大，所以它将推动液柱向下移动，所以液体的下表面将下降，即比稍低，故A、B、D错误，C正确；
故选C。
9．C
【详解】
假定两个容器内气体的体积不变，即VA、VB不变，初始状态时A、B中气体温度分别为263K和283K，当温度升高ΔT时，容器A内气体的压强由p1增至p'1，则
Δp1=p'1-p1
容器B内气体的压强由p2增至p'2，则
Δp2=p'2-p2
由查理定律得
Δp1=·ΔT，Δp2=·ΔT
因为
p2=p1
所以
Δp1>Δp2
即水银柱将向B容器移动。
故选C。
10．B
【详解】
大气压强是，管中水银柱长75cm，压强关系为：
可知封闭空气柱的压强为，大气压变为时，管内水银长度也小于74厘米高水银柱，水银外流使管中空气柱的长度增加，压强减小，设气体压为，则有：
此时压强关系为：
可得：
所以管内汞柱的长度h为：
故选B。
11．B
【详解】
一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即，得，B正确．
12．BD
【详解】
AB．将管稍上提，假设气体体积不变，则说明，说明压强减小，由于整个过程可以看作等温变化，所以PV=常数，所以体积变大，即h高度差变大，B正确；
CD．由于考虑外界大气压对容器内理想气体的压强，根据PV=常数可知，气体的压强超过70cm，所以将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm，D正确。
13．BC
【详解】
A．悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动，是液体分子无规则热运动的反映，与表面张力无关，故A错误；
B．草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故B正确；
C．由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水，与表面张力有关，故C正确；
D．滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，是液体分子无规则热运动的反映，故D错误。
故选BC。
14．CDE
【详解】
A.水的摩尔质量是18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：
n＝×6.0×1023≈3.3×1022个
地球的总人数约为70亿，A错误；
B.布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，B错误；
C.温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，C正确；
D.气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，D正确；
E.铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，E正确．
15． 2000 1889
【详解】
温度不变，根据玻意耳定律得：
，，，代入数据得：
压强不变，根据盖-吕萨克定律得：
，，，代入数据得：
16． 变小 变小 变大 变大
【详解】
由于试管倾斜，且露出液面的管长不变，所以管内水银的竖直高度h变小；
由于管内水银的竖直高度h减小，产生的压强减小，根据题意有：
可知管内气体的压强增大，由于温度不变，根据玻意耳定律：
可知试管倾斜后气体的体积将减小，所以l变小。
由于试管倾斜，且露出液面的高度不变，则露出液面的管长变长，h变大；
由于管内水银的竖直高度h增大，产生的压强增大，根据题意有：
可知管内气体的压强减小，由于温度不变，根据玻意耳定律：
可知试管倾斜后气体的体积将变大，所以l变大。
17．
【详解】
一滴混合液的纯油酸体积为：
则油酸的直径d为：
所以油酸分子直径的数量级是。
18．(1)；(2)
【详解】
(1)通过电热丝缓慢加热气体的过程中，气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可得
其中
，，
解得
(2)通过挂沙盘使活塞移到汽缸口的过程中，气体发生等温变化。设活塞质量为，根据玻意耳定律可得
其中
联立解得
19．，45.5N
【详解】
由于容积不变，根据查理定理得：
，，，代入数据得：
瓶盖承受的压力差为：
20．
【详解】
设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1，温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2，罐的容积为V0，由题意知
p1=p0、T1=450 K、V1=V2、T2=300 K、V2=20V0/21 ①
由理想气体状态方程得
②
代入数据得
p2=0.7p0 ③
对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为p3、V3，末态气体状态参量分别为p4、V4，罐的容积为，由题意知
p3=p0、V3=、p4=p2 ④
由玻意耳定律得
⑤
联立②⑤式，代入数据得
⑥
设抽出的气体的体积为ΔV，由题意知
⑦
故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为
⑧
联立②⑤⑦⑧式，代入数据得
⑨
21．(1)；(2)，
【详解】
(1)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
，
得
(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有
由玻意耳定律得
p1V1=p10·2V0，p2V2=p0·V0
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1–2V0=2（V0–V2）
联立解得
，
答案第1页，共2页