第二章测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )
A.食盐粒透明,橡胶不透明
B.金刚石的密度大,松香的密度小
C.冰熔化时温度保持不变,松香熔化时温度不断升高
D.石墨可导电,沥青不导电
答案：C
解析：透明程度、密度和导电性不是晶体与非晶体的区别,A、B、D错误,C正确。
2.关于浸润和不浸润,下面说法正确的是( )
A.水是浸润液体,水银是不浸润液体
B.在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,液面呈凸形
C.如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱,就会形成浸润现象
D.鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润
答案：D
解析：一种液体对某些固体浸润,对另一些不浸润,并不是对所有固体均浸润,所以A错误。若浸润器壁,液面应呈凹形,所以B错误。若固体分子跟液体分子间的引力较弱,应形成不浸润现象,所以C错误。脂肪不被水浸润,所以D正确。
3.一个两端开口的“「”形管,且水平部分足够长,一开始如右图所示,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点,被封闭的空气柱的长度分别会如何变化 ( )
A.变大;变小
B.变大;不变
C.不变;不变
D.不变;变大
答案：D
解析：上提时空气柱压强不变,空气柱的长度不变;下降时空气柱压强变小,空气柱长度变大,所以D选项正确。
4.冬天,北方的气温最低可达-40 ℃,为了测量那里的气温应选用( )
A.水银温度计
B.酒精温度计
C.寒暑表
D.体温计
答案：B
解析：水银的凝固点是-39.3 ℃,-40 ℃时水银就会凝固,酒精的凝固点是-114 ℃,寒暑表的测量范围为-30 ~50 ℃,体温计的测量范围为35~42 ℃,所以B正确。
5.对于一定质量的气体,在压强不变时,体积增大到原来的两倍,则下列说法正确的是( )
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.温度每升高1 K体积增加原来的
D.体积的变化量与温度的变化量成反比
答案：B
解析：由盖-吕萨克定律可知A错误,B正确。温度每升高1 ℃即1 K,体积增加0 ℃体积的,C错误。由盖-吕萨克定律的变形式可知D错误。
6.严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支实验室温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( )
A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提出,读出示数
B.取一塑料饮水瓶,将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后取出,再用温度计测瓶中水的温度
C.取一塑料饮水瓶,将温度计悬挂在瓶中,再将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即从瓶外观察温度计的示数
D.手拿温度计,从洞中将温度计插入水中,待较长时间后取出,立即读出示数
答案：C
解析：要测量冰下水的温度,必须使温度计与冰下的水达到热平衡,再读出温度计的示数,但是隔着水又没法直接读数,把温度计取出来,显示的又不是原热平衡状态下的温度,所以选项A、D的做法不正确,选项C的做法正确。选项B的做法也失去了原来的热平衡,饮水瓶提出后,再用温度计测量,这时,周围空气也参与了热交换,测出的温度不再是冰下水的温度。
7.一定质量的理想气体,从如图所示的A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断不正确的是(BC与横轴平行,CD与纵轴平行)( )
A.A→B温度升高,压强不变
B.B→C体积不变,压强变大
C.C→D体积变小,压强变大
D.D点的压强比A点的压强小
答案：B
解析：A→B过程中V与T成正比,是等压线,A判断正确。B→C是等容过程,温度降低,压强减小,B判断错误。C→D是等温过程,体积变小,压强变大,C判断正确。D点与坐标原点连线的斜率大于OA的斜率,由理想气体状态方程=C,得,可知在V-T图像中斜率越大,压强越小,所以D点的压强比A点的压强小,D判断正确。
8.往一固定容器内充气,当气体压强为p、温度为27 ℃时,气体的密度为ρ。当温度为327 ℃、气体压强为1.5p时,气体的密度为( )
A.0.25ρ
B.0.5ρ
C.0.75ρ
D.ρ
答案：C
解析：由理想气体状态方程得,
所以V'=V,所以ρ'=ρ=0.75ρ,应选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( )
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
答案：BC
解析：从状态Ⅰ到状态Ⅱ,温度降低,分子的平均动能减小,该平均动能只是小于状态Ⅰ时的一部分分子的动能,故B正确,D错误。从状态Ⅰ到状态Ⅱ,要使T减小而p增大,由=C得,理想气体的体积应当减小,故C正确,A错误。
10.(2019·江苏卷)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来
B.每个分子的速度大小均相等
C.分子的平均动能保持不变
D.分子的密集程度保持不变
答案：CD
解析：在没有外界影响的情况下,分子的无规则运动永不停息,分子的速率分布呈中间多、两头少,不可能每个分子的速度大小均相等,选项A、B错误。根据温度是分子平均动能的标志可知,只要温度不变,分子的平均动能就保持不变,由于体积不变,所以分子的密集程度保持不变,选项C、D正确。
11.一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像如图所示,其中A是初状态,B、C是中间状态,A→B是等温变化,如将上述变化过程改用p-T图像和V-T图像表示,则下列各图像正确的是( )
答案：BD
解析：在p-V图像中,由A→B,气体经历的是等温变化过程,气体的体积增大,压强减小;由B→C,气体经历的是等容变化过程,根据查理定律,pC>pB,则TC>TB,气体的压强增大,温度升高;由C→A,气体经历的是等压变化过程,根据盖-吕萨克定律,VC>VA,则TC>TA,气体的体积减小,温度降低。A项中,B→C连线不过原点,不是等容变化过程,A错误。C项中,B→C体积减小,C错误。B、D两项符合全过程。综上所述,正确答案：选B、D。
12.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,反映这一状态变化的p-T图线如图所示,下列说法正确的是( )
A.气体的温度一定升高
B.气体的体积一定变大
C.气体的分子数密度一定增大
D.气体分子的平均动能一定增大
答案：ABD
解析：由p-T图像可直接读出从状态A到状态B过程中压强与温度的变化,而温度是分子平均动能大小的标志,故A、D正确。在p-T图像中过原点的倾斜直线为等容线,斜率越小,表示体积越大,体积越大,气体分子数密度就越小,故B正确,C错误。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)下图为研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管 (选填“向上”或“向下”)移动,直至 ;
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的摄氏温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是 。
答案：(1)向下 B、C两管水银面等高 (2)A
解析：(1)气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变。
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量。
压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的,所以根据测量数据作出的图线是A。
14.(8分)如图所示,用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口,压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气,另一根带阀门的细管连通注射器。开始时阀门处于关闭状态,注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。依图示连接好实验器材,然后按照以下步骤实验:
①打开阀门,推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水,关闭阀门;
②记录气体的压强p,并在表格中记录注入的水的体积V;
③保持烧瓶中气体的温度不变,重复实验得到多组实验数据。
(1)实验中通过 测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)为验证玻意耳定律,采用图像法处理实验数据时,应选择 。
A.p-V图像
B.p-图像
C.V-图像
D.图像
(3)根据上述实验数据的图像可以测得 ;上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有 (写出一条即可)。
答案：(1)注射器针筒上的刻度
(2)C
(3)烧瓶的容积 烧瓶密封不严有漏气
解析：(1)这个实验是通过注射器注入水来改变烧瓶内的气体体积的,所以实验中通过注射器针筒上的刻度测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)等温变化时,气体压强与体积成反比,压强—体积图像是曲线,为了更好地对实验数据进行分析,通常采取化曲为直的作图方法。而V-图像是直线,故A、B、D错误,C正确。
(3)根据上述实验数据的图像可以测得烧瓶的容积,上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有烧瓶密封不严有漏气(或烧瓶中气体温度有变化)。
15.(8分)一定质量的理想气体,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。
答案：见解析图
V-T图像和p-V图像分别如图甲、乙所示。
解析：对气体A→B的过程,根据玻意耳定律,有p0V0=3p0VB,则VB=V0,C→A是等容变化。由此可知A、B、C三个状态的状态参量分别为A:p0、T0、V0;B:3p0、T0、V0;
C:3p0、3T0、V0。
16.(8分)内燃机汽缸里的混合气体,在吸气冲程之末,温度为50 ℃,压强为1.0×105 Pa,体积为0.93 L;在压缩冲程中,把气体压缩为0.155 L时,气体的压强增大到1.2×106 Pa,求这时的混合气体的温度升高到多少摄氏度。
答案：373 ℃
解析：吸气末,p1=1.0×105 Pa,V1=0.93 L,T1=323 K
压缩末,p2=1.2×106 Pa,V2=0.155 L,
由理想气体状态方程
代入已知数据解得T2=646 K t2=(646-273) ℃=373 ℃。
17.(14分)如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为l,底面直径为D,其右端中心处开有一圆孔;质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不计,开始时气体温度为300 K,活塞与容器底部相距l,现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0,求温度为480 K时气体的压强。
答案：p0
解析：开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等压变化。设活塞缓慢移动到容器最右端时,气体末态温度为T1,V1=,初态温度T0=300 K,V0=。
由盖-吕萨克定律知,解得T1=450 K
活塞移至最右端后,气体做等容变化,已知T1=450 K,p1=p0,T2=480 K。
由查理定律知,则p2=p0。
18.(16分)(2019·全国卷2)如图所示,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,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。
答案：(1)(p0+p)
(2)p0+p
解析：(1)设抽气前氢气的压强为p10,根据力的平衡条件得
(p10-p)·2S=(p0-p)·S ①
得p10=(p0+p)。 ②
(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p2·S=p1·2S ③
由玻意耳定律得
p1V1=p10·2V0 ④
p2V2=p0V0 ⑤
由于两活塞用刚性杆连接,故
V1-2V0=2(V0-V2) ⑥
联立②③④⑤⑥式解得
p1=p0+p ⑦
V1=。 ⑧第二章测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )
A.食盐粒透明,橡胶不透明
B.金刚石的密度大,松香的密度小
C.冰熔化时温度保持不变,松香熔化时温度不断升高
D.石墨可导电,沥青不导电
2.关于浸润和不浸润,下面说法正确的是( )
A.水是浸润液体,水银是不浸润液体
B.在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,液面呈凸形
C.如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱,就会形成浸润现象
D.鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润
3.一个两端开口的“「”形管,且水平部分足够长,一开始如右图所示,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点,被封闭的空气柱的长度分别会如何变化 ( )
A.变大;变小
B.变大;不变
C.不变;不变
D.不变;变大
4.冬天,北方的气温最低可达-40 ℃,为了测量那里的气温应选用( )
A.水银温度计
B.酒精温度计
C.寒暑表
D.体温计
5.对于一定质量的气体,在压强不变时,体积增大到原来的两倍,则下列说法正确的是( )
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.温度每升高1 K体积增加原来的
D.体积的变化量与温度的变化量成反比
6.严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支实验室温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( )
A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提出,读出示数
B.取一塑料饮水瓶,将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后取出,再用温度计测瓶中水的温度
C.取一塑料饮水瓶,将温度计悬挂在瓶中,再将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即从瓶外观察温度计的示数
D.手拿温度计,从洞中将温度计插入水中,待较长时间后取出,立即读出示数
7.一定质量的理想气体,从如图所示的A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断不正确的是(BC与横轴平行,CD与纵轴平行)( )
A.A→B温度升高,压强不变
B.B→C体积不变,压强变大
C.C→D体积变小,压强变大
D.D点的压强比A点的压强小
8.往一固定容器内充气,当气体压强为p、温度为27 ℃时,气体的密度为ρ。当温度为327 ℃、气体压强为1.5p时,气体的密度为( )
A.0.25ρ
B.0.5ρ
C.0.75ρ
D.ρ
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( )
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
10.(2019·江苏卷)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来
B.每个分子的速度大小均相等
C.分子的平均动能保持不变
D.分子的密集程度保持不变
11.一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像如图所示,其中A是初状态,B、C是中间状态,A→B是等温变化,如将上述变化过程改用p-T图像和V-T图像表示,则下列各图像正确的是( )
12.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,反映这一状态变化的p-T图线如图所示,下列说法正确的是( )
A.气体的温度一定升高
B.气体的体积一定变大
C.气体的分子数密度一定增大
D.气体分子的平均动能一定增大
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)下图为研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管 (选填“向上”或“向下”)移动,直至 ;
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的摄氏温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是 。
14.(8分)如图所示,用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口,压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气,另一根带阀门的细管连通注射器。开始时阀门处于关闭状态,注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。依图示连接好实验器材,然后按照以下步骤实验:
①打开阀门,推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水,关闭阀门;
②记录气体的压强p,并在表格中记录注入的水的体积V;
③保持烧瓶中气体的温度不变,重复实验得到多组实验数据。
(1)实验中通过 测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)为验证玻意耳定律,采用图像法处理实验数据时,应选择 。
A.p-V图像
B.p-图像
C.V-图像
D.图像
(3)根据上述实验数据的图像可以测得 ;上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有 (写出一条即可)。
15.(8分)一定质量的理想气体,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。
16.(8分)内燃机汽缸里的混合气体,在吸气冲程之末,温度为50 ℃,压强为1.0×105 Pa,体积为0.93 L;在压缩冲程中,把气体压缩为0.155 L时,气体的压强增大到1.2×106 Pa,求这时的混合气体的温度升高到多少摄氏度。
17.(14分)如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为l,底面直径为D,其右端中心处开有一圆孔;质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不计,开始时气体温度为300 K,活塞与容器底部相距l,现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0,求温度为480 K时气体的压强。
18.(16分)(2019·全国卷2)如图所示,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,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。
