2023版新教材高中物理第二章气体固体和液体核心素养检测卷新人教版选择性必修第三册

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第二章核心素养检测卷考试时间：75分钟，满分：100分一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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．下列说法正确的是(　　)A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体B．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为斥力C．若液体P滴在固体Q上很难擦去，则说明液体P浸润固体QD．只有浸润液体在细管中才能发生毛细现象2．以下说法正确的是(　　)A．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大，内能增加D．浸润现象中，附着层的液体分子比液体内部更密集，液体分子之间表现为相互排斥的力3．关于气体压强，下列说法中正确的是(　　)A．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大B．气体分子热运动的平均动能增加，气体的压强一定增大C．一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，压强一定增大D．一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，压强一定增大4．关于下面四幅图中现象的分析，下列说法正确的是(　　)A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果B．乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果C．丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象D．丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象5.两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分，环境温度为10℃.U型管竖直放置，左、右两气柱的长度分别为L1和L2，如图所示．现将环境温度逐渐升高，则(　　)A．L1变长，L2变短B．L2变长，L1变短C．L1和L2不变化D．条件不足，无法判定6.如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg.活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气．此时，缸内气体的温度为27℃，活塞位于汽缸正中间，整个装置都静止．已知外界大气压恒定，重力加速度取g＝10m/s2.则当活塞恰好能静止在汽缸缸口AB处时(　　)A．弹簧长度变短B．缸内气体温度为620KC．缸内气体温度为600KD．缸内气体温度为74℃7．活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的(　　)A．eq \f(1,4)B．eq \f(1,2)C．eq \f(4,9)D．eq \f(5,9)二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)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，温度升高9.如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管(容积不能忽略)的A管插入烧瓶，B管与玻璃管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(橡胶管内充满水银)等高，外界大气压恒定，下列说法正确的是(　　)A．保持B、C两管不动，若烧瓶内气体温度降低，则瓶内气体密度增大B．保持B、C两管不动，若烧瓶内气体温度降低，则C管中水银柱将升高C．若烧瓶内气体温度升高，为使烧瓶内气体的压强不变，应将C管向上D．若烧瓶内气体温度升高，为使烧瓶内气体的压强不变，应将C管向下移动10．如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中，用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体的压强p、体积V、内能E、分子势能Ep随着热力学温度T变化，正确的是(　　)三、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(6分)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”).分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置．12.(10分)某小组利用如图所示的装置研究“等温情况下，一定质量气体压强与体积的关系”．带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据：(1)图中装置1为____________，装置2为____________；(两空均选填“数据采集器”或“压强传感器”)(2)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是________；(4)若图像斜率为k，该直线的函数表达式是________________，图像纵截距的绝对值表示的是___________________________________________________________．13．(10分)一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图(甲)所示，若状态D的压强是2×104Pa.(1)求状态A、B、C的压强；(2)在(乙)图中画出该状态变化过程的p­T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态．14.(12分)如图所示，用U形管和细管连接的玻璃烧瓶A和橡胶气囊B内都充有理想气体，A浸泡在温度为27℃的水槽中，U形管右侧水银柱比左侧高h＝40cm.现挤压气囊B，使其体积变为原来的eq \f(2,3)，此时U形管两侧的水银柱等高．已知挤压过程中气囊B温度保持不变，U形管和细管的体积远小于A、B的容积，变化过程中烧瓶A中气体体积可认为不变．(大气压强相当于75cm高水银柱产生的压强，即100kPa)求：(1)烧瓶A中气体的压强；(2)将橡胶气囊B恢复原状，再将水槽缓慢加热至47℃，此时U形管两侧水银柱的高度差．15．(16分)如图甲所示，气缸左右侧壁导热，其它侧壁绝热，平放在水平面上．质量为m、横截面积为S的绝热活塞将气缸分隔成A、B两部分，每部分都封闭有气体，此时两部分气体体积相等．外界温度T0保持不变，重力加速度为g(不计活塞和气缸间的摩擦).(1)若将气缸缓慢转动，直到气缸竖直如图乙所示，稳定后A、B两部分气体体积之比变为2∶1，整个过程不漏气，求此时B部分气体的压强．(2)将丙图中B的底端加一绝热层，对B部分气体缓慢加热，使A、B两部分气体体积再次相等，求此时B部分气体的温度T.第二章核心素养检测卷1．答案：C解析：若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体应为单晶体，A错误；液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为吸引力，B错误；若液体P滴在固体Q上很难擦去，根据浸润的定义，说明液体P浸润固体Q，C正确；不论液体是否浸润细管壁都能产生毛细现象，毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液面下降，低于管外液面，D错误．2．答案：D解析：烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，A错误；大颗粒的盐磨成了细盐，仍然是晶体，B错误；晶体熔化时吸收热量，温度不变，所以分子的平均动能也不变，C错误；浸润和不浸润现象是由附着层里分子间的作用力决定的，浸润现象中，附着层的液体分子比液体内部更密集，液体分子之间表现为相互排斥的力，D正确．3．答案：D解析：气体压强取决于气体分子的数密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，故单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大，气体分子热运动的平均动能增加，气体的压强不一定增大，故A、B错误；由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C知，一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，压强减小，一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，压强一定增大，故C错误，D正确．4．答案：B解析：因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；毛细管中，浸润液体呈凹液面且高于管外液面．不浸润液体呈凸液面且低于管外液面，都属于毛细现象，故C错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误．5．答案：B解析：假设左、右两气柱的长度不变，由图可知，原来两气柱的压强关系p2>p1，由等容变化可得eq \f(p1,T0)＝eq \f(p′1,T1)＝eq \f(Δp1,ΔT).由于温度升高，则压强增大，且得Δp1＝eq \f(ΔTp1,T0)，同理可知Δp2＝eq \f(ΔTp2,T0).由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且p2>p1，则Δp2>Δp1，则L2变长，L1变短．B正确．6．答案：C解析：对活塞与汽缸整体分析有kΔx＝(M＋m)g，所以弹簧的弹力保持不变，则弹簧长度不变，所以A错误；对汽缸受力分析有p0S＋Mg＝pS，则有p＝p0＋eq \f(Mg,S)，所以缸内气体压强不变，则为等压变化，根据盖­吕萨克定律可得eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)，代入数据可得eq \f(0.5l,300K)＝eq \f(l,T2)，解得T2＝600K＝327℃，所以C正确，B、D错误．7．答案：C解析：设容器内气体压强为p，则气体状态参量为p1＝p，V1＝2V，V2＝3V.第一次抽气过程，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2即p×2V＝p2×3V解得p2＝eq \f(2,3)p.第二次抽气过程，气体状态参量p2＝eq \f(2,3)p，V′2＝2V，V3＝3V.由玻意耳定律得p2V′2＝p3V3即eq \f(2,3)p×2V＝p3×3V解得p3＝eq \f(4,9)p，故选C.8．答案：AD解析：a→b过程中，气体发生等压变化，根据盖－吕萨克定律eq \f(V,T)＝C可知气体温度降低，体积变小，故A正确；b→c过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律pV＝C可知压强减小，体积增大，故B错误；c→a过程中，由题图可知p与T成正比，则气体发生等容变化，根据查理定律eq \f(p,T)＝C可知压强增大，温度升高，故C错误，D正确．故选AD.9．答案：AD解析：保持B、C两管不移动，由等容变化可知，气体温度降低，压强变小，B管水银面上升，C管中水银柱将下降，气体体积减小，则瓶内气体密度增大，故A正确，B错误；若烧瓶内气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，由等压变化可知，应该使气体的体积增大，应将C管向下移动，故C错误，D正确．故选AD.10．答案：BC解析：气缸内气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和，可知气缸内气体的压强不变．根据理想气体状态变化方程可知eq \f(pV,T)＝C则V＝eq \f(C,p)T则V­T图像是过原点的直线，选项A错误，B正确；缸内气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增加，故C正确；理想气体分子间的作用力不计，分子势能为零，故D错误．故选BC.11．答案：引力　C解析：在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，水分子之间的作用力表现为引力．由于平衡位置对应的分子势能最小，在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，所以能够总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是题图中C位置．12．答案：(1)压强传感器　数据采集器　(2)让封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温度不变　(3)eq \f(1,V)　(4)Δp＝k·eq \f(1,V)－p0　外部大气压强的值解析：(1)本实验利用电脑自动处理数据，首先需要感应压强大小的压强传感器，即装置1；还需要采集数据的数据采集器，即装置2；(2)在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了让封闭气体与外界进行充分的热交换，温度恢复原状，保持不变；(3)根据理想气体状态方程p0V0＝(p0＋Δp)V，Δp＝p0V0·eq \f(1,V)－p0，则x轴是eq \f(1,V)；(4)若图像斜率为k，该直线的函数表达式是Δp＝k·eq \f(1,V)－p0，根据图像表达式可以得到图像与Δp轴的交点的绝对值为外部大气压强的值．13．答案：(1)4×104Pa　1.6×105Pa　4×104Pa　(2)图见解析解析：(1)由题图可知，A→B过程是等容升温过程，有eq \f(pA,TA)＝eq \f(pB,TB)B→C是等温膨胀过程，有pBVB＝pCVCC→D是等容降温过程，有eq \f(pC,TC)＝eq \f(pD,TD)联立解得pA＝4×104Pa，pB＝1.6×105Pa，pC＝4×104Pa.(2)该状态变化过程的p­T图像如图所示．14．答案：(1)160kPa　(2)48cm解析：(1)由题意知：A中气体压强pA不变，且与B中气体末态压强pB′相等，即pA＝pB′，初态压强满足pB＝pA－ph，对B中气体由玻意耳定律可知pBVB＝pB′·eq \f(2,3)VB，代入数据解得烧瓶A中气体的压强pA＝120cmHg＝160kPa.(2)A中的气体发生等容变化，由查理定律得eq \f(pA,T1)＝eq \f(pA′,T2)，代入数据解得pA′＝eq \f(512,3)kPa，橡胶气囊B恢复原状，其压强为pB＝pA－ph＝eq \f(320,3)kPa，设水槽缓慢加热至47℃时U形管两侧水银柱的高度差为pΔh，则pA′＝pΔh＋pB，解得pΔh＝64kPa解得Δh＝eq \f(64,100)×75cm＝48cm.15．答案：(1)eq \f(2mg,S)　(2)eq \f(7,4)T0解析：(1)假设开始时，AB两部分体积共为V，此时pA＝pB＝p、TA＝TB＝T0将气缸缓慢转动，直到气缸竖直如图乙所示时设A部分压强为p′A：则p′B＝p′A＋eq \f(mg,S)由玻意耳定律得：对A：pAeq \f(1,2)V＝p′Aeq \f(2,3)V对B：pBeq \f(1,2)V＝p′Beq \f(1,3)V联立解得p′B＝eq \f(2mg,S).(2)对B部分气体缓慢加热，使A、B两部分气体体积再次相等，A回到最初状态，此时p″B＝p＋eq \f(mg,S)＝eq \f(7mg,3S)从乙到丙过程，对B由理想气体状态方程得eq \f(p′B\f(1,3)V,T0)＝eq \f(p eq \o\al(\s\up1(″),\s\do1(B)) \f(1,2)V,T)联立解得T＝eq \f(7,4)T0.Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876