2023-2024学年粤教版选择性必修3第二章 气体液体和固体 单元测试A卷（含解析）

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2023-2024学年 粤教版 选择性必修3 第二章《气体 液体和固体》单元测试A卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．以下现象中，与表面张力无关的是（　　）
A．处于完全失重状态的水银滴呈球形
B．某些小型昆虫可以在水面上行走
C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝
D．湿的衣服很难脱下来
2．下列四幅图分别对应四种说法，其中错误的是（　　）
A．A图中油酸分子不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法
B．B图中显示的布朗运动，使得炭粒无规则运动的原因是炭粒内部分子的无规则热运动造成的
C．C图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
D．D图中0 ℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
3．如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图象，当r=r0时，引力和斥力大小相等，以下说法正确的是
A．r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力的合力逐渐增大
B．r=r0时，分子势能最小
C．因液体表面层相邻分子间的距离rD．气体相邻分子间的距离约等于r0
4．一定质量的理想气体发生一系列的变化，下列不可能实现的是（　　）
A．气体的压强和体积均增加，气体的温度降低
B．气体的压强增加、温度升高，气体的体积减小
C．气体的压强、体积均增加，同时温度升高
D．气体的压强、体积均减小，同时温度降低
5．如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为 15 cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为30cm，大气压强恒为 75 cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转 90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin 53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（　　）

A．图丙状态的气体压强小于图乙
B．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增加
C．图乙气柱长度为25 cm
D．图丙气柱长度约为 34.1 cm
6．如图所示，一竖直放置、开口向上的足够长的粗细均匀的试管，用长度为的水银柱将一定质量的理想气体封闭在管内。当气体的热力学温度为时，气柱长，大气压强恒为。现把试管顺时针缓慢旋转至水平，假设该过程中气体的温度不变，则管内气柱的长度变为（　　）
A． B． C． D．
7．图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．缓缓加热气体，使A、B升高相同温度，系统稳定后，A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为△FA和△FB，压强变化量分别为△pA和△pB．则（　　）
A．水银柱向下移动了一段距离
B．水银柱不发生移动
C．△FA＜△FB
D．△pA=△pB
评卷人得分
二、多选题
8．由同一种化学成分形成的物质( )
A．既可能是晶体，也可能是非晶体
B．是晶体就不可能是非晶体
C．可能生成几种不同的晶体
D．只可能以一种晶体结构的形式存在
9．下列说法正确的是（　　）
A．完全失重状态下的水滴成球形，是液体表面张力作用的结果
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大可能先减小后增大
D．具有各向同性的固体一定是非晶体
E．一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的相对湿度一定较大
10．下列说法中正确的是( )
A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
B．温度和质量都相同的水和冰、水和水蒸气，它们的内能相等
C．热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到温度相同
D．压缩气体不一定能使气体的温度升高
E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
11．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（　　）
A．若外界大气压增大，则弹簧压缩量保持不变
B．若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大
C．若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大
D．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．取一根两端开口的细玻璃管，一端通过橡皮塞与一个玻璃泡相连，另一端竖直插入水槽，并使管内吸入一段水柱。这就是一支伽利略验温器（如图）。一位同学认为，利用这个装置，也可以粗略地验证查理定律。
你认为上述看法是否合理，请说明你的理由。如认为合理，请提出实验方案。
13．实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积V；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。

（1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 （选填选项前的字母）。
A．移动活塞时应缓慢一些
B．封闭气体的注射器应密封良好
C．必须测出注射器内封闭气体的质量
（2）为了能够最直观地判断出气体的压强p与其体积V是否成反比，应做出 （选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 线，就说明在 和 时，气体的压强与其体积成反比。
评卷人得分
四、解答题
14．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA=0.3 m3，TA=TC=300 K、TB=400 K．
（1）求气体在状态B时的体积；
（2）说明B→C过程压强变化的微观原因．
15．如图所示，粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水银柱封闭着L1=40cm的气柱（可视为理想气体），左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。现将U形管右端与一低压舱（图中未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。若环境温度不变，取大气压强P0 =75cmHg。求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”作单位）。
16．高压锅有很好的密封性，基本上不会漏气．锅盖中间有一个排气孔，上面套有类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当给高压锅加热时，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就能把限压阀顶起来，部分蒸汽从排气孔排出锅外，已知某高压锅的限压阀的质量是0.1 kg，排气孔直径为0.3 cm，则锅内气体的压强最大可达多少？已知压强每增加3.5×103 Pa，水的沸点相应增加1 ℃，则这只高压锅内能达到的最高温度是多少？(g取10 m/s2，大气压强p0＝1.013×105 Pa)
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
解析：A.处于完全失重状态下的水银在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；
B.水在表面张力的作用下形成了一成水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；
C.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；
D.湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大的缘故，与表面张力无关，故D符合题意。
答案：D。
2．B
解析：A．A图中油酸分子不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法，故A正确，不符合题意；
B．B图中显示的布朗运动，使得炭粒无规则运动的原因是炭粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，故B错误，符合题意；
C．C图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故C正确，不符合题意；
D．D图中0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故D正确，不符合题意。
答案：B。
3．B
解析：A.分子力随分子间的距离的变化而变化，当r＞r0时，分子间的作用力随分子间距离的增大而减小，斥力减小的更快，故分子力表现为引力，且合力先增大后减小，故A错误．
B.分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r=r0时，引力等于斥力，分子力为零，分子势能最小，故B正确．
C.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，故C错误．
D.气体分子间距离很大，差不多为10r0，几乎没有相互作用力，故D错误．
4．A
解析：AC．根据理想气体状态方程
可知，若气体的压强增加、体积增加，则气体的温度升高，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意；
B．若气体的压强增加、体积减小，则气体的温度可能升高，可能降低，也可能不变，故B正确，不符合题意。
D．若气体的压强、体积均减小，则气体的温度一定降低，D正确，不符合题意。
答案：A。
5．D
解析：ACD．设玻璃管横截面积为，水银柱的长度为，图甲状态气体压强为，气柱长为，图乙气体压强为，气柱长为，图丙气体压强为，气柱长度为，则由题已知条件可知
，
从甲状态到乙状态，由波意耳定律有
而对于状态乙气体的压强为
解得
从状态乙到状态丙，根据波意耳定律有
而对于状态丙气体的压强为
解得
故AC错误，D正确；
B．若玻璃管从图乙状态自由下落，处于完全失重状态，封闭气体的压强将等于大气压强，大于图乙状态的气体压强，由波意耳定律
可知，气柱的长度将减小，故B错误。
答案：D。
6．B
解析：设试管在竖直时封闭理想气体压强为P1，长度为l1，体积为V1，大气压强为P0，试管横截面积为S，汞柱高度为H；当试管旋转至水平方向时，封闭理想气体的压强为P2，长度l2，体积为V2。当试管处于竖直平衡状态时有
当试管处于水平方向时有
由于理想气体温度不变，则根据玻意耳定律有
代入数据解得
答案：B。
7．C
解析：AB：假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化．对气体A：；则得 即；对气体B，同理可得：．据题意初始温度相同，，升高相同的温度， 且，则，液柱将向上移动．故AB两项错误．
CD：系统稳定后，液注的上下表面的高度差将变大，液注上下表面的压强差变大，即系统稳定后，；又，所以．故C项正确，D项错误．
点拨：本题可采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量，从而判断出水银柱的移动方向．
8．AC
解析：同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体．而同一种元素的同素异形体可能是晶体，也可能是非晶体．
答案：AC。
9．ACE
解析：A．完全失重状态下的水滴成球形，是液体表面张力作用的结果，选项A正确；
B．当rr0时，分子力表现为引力，随分子间距变大，分子力先增加后减小，选项B错误；
C．当分子间距从小于r0到大于r0的过程中，分子势能随着分子间距离的增大先减小后增大，选项C正确；
D．具有各向同性的固体可能是多晶体，也可能是非晶体，选项D错误；
E．在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水汽蒸发就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝时湿度不一定大，故E正确。
答案：ACE。
10．ADE
解析：A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，A正确；
B．温度和质量都相同的水水和冰，分子平均动能相同，但是分子势能不同，则内能不同；同理温度相同的水和水蒸气的内能不相等，B错误；
C．温度高的物体把热量传向温度低的物体，最终达到温度相同，C错误；
D．压缩气体的同时向外放热不一定能使气体的温度升高，D正确；
E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，E正确。
答案：ADE。
11．AB
解析：AD．把汽缸、活塞、汽缸内的气体看成是一个整体，大气压强对这个整体的压强是平衡的，弹簧的弹力始终等于这个整体的重力，弹簧压缩量也保持不变，活塞位置不变，故A正确，D错误；
B．若气温升高，大气压强不变，根据理想气体状态方程，气体体积增大，在活塞位置不变的情况下，汽缸的上底面距地面的高度将增大，故B正确。
C．若外界大气压增大，而温度不变，根据理想气体状态方程，活塞内气体体积减小，在活塞位置不变的情况下，汽缸的上底面距地面的高度将减小，故C错误；
答案：AB。
12．见解析
解析：合理，可以粗略的验证查理定律。
理由是：当温度变化时，玻璃管内的水柱高度会发生变化，导致容器内的压强发生变化，但由于玻璃管比较细，被封闭气体的体积变化很小，可以忽略，认为是等容变化；
实验方案：用压力计测出大气压为p0，用温度计测量出环境温度t1，此时热力学温度为
T1=（273+t1）K
用刻度尺测量出细玻璃管内水柱的高度h1，此时被封闭气体的压强为
p1=p0-ρgh1
改变环境温度，测量出温度为t2，此时热力学温度为
T2=（273+t2）K
此时水柱的高度为h2，此时被封闭气体的压强为
p2=p0-ρgh2
验证即可。
13． AB 直 质量一定 温度不变
解析：（1）[1]AB．探究气体等温变化的规律，条件是对于一定质量的气体而言，因此需要保证封闭气体质量不变，故实验中不能出现漏气现象，保证温度不变应该缓慢推动活塞，如果太快的话，气体温度会发生变化，故AB正确；
C．等温变化的规律为
不必要测出气体的质量，只需看它是否满足变化规律即可，故C错误。
答案：AB；
（2）[2]是曲线，不容易判断，为了更直观地判断压强p与其体积V的数量关系，正比关系更能形象直观的体现二者的关系，故应做出图像；
[3][4][5]对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，成立的条件是一定质量的理想气体温度不变，故说明在质量一定和温度不变时，气体的压强与其体积成反比。
14．（1）0.4 m3（2）气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．
思路：根据“一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C”可知，本题考查查的是理想气体状态方程的应用，根据等压变化、等容变化规律，列式求解．
解析：（1）根据，A→B过程为等压变化，所以，，解的VB=0.4m3
（2）气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小
15．
解析：设U形管的横截面积为S，右端与大气相通时，对封闭气体
右端与减压舱连通后，设左端封闭气体压强为p2，左端水银面下降，则
根据几何关系可得
根据玻意耳定律
解得
减压舱压强
16．2.4×105Pa ；140℃
思路：（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强．
（2）先求出锅内压强增加量，再根据每增加3.5×103Pa水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量，进而得出锅内的最高温度．
解析：（1）锅内最大压强为：．
（2）锅内压强增加了：△P=P-P0=2.4×105Pa-1×105Pa=1.4×105Pa，
水的沸点增高：△t=℃=40℃．
所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃=140℃．
点拨：此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算等知识点，是一道物理综合题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，计算时还要注意统一使用国际单位制单位．
答案第1页，共2页
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