第二章 气体、固体和液体 章末测评验收卷（二）（学生版+教师版）

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第二章 气体、固体和液体 章末测评验收卷(二)(时间：75分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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.以下现象中，主要是由分子热运动引起的是(　　)A.菜籽油滴入水中后会漂浮在水面B.含有泥沙的浑水经过一段时间会变清C.密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动D.荷叶上水珠成球形2.关于热平衡，下列说法错误的是(　　)A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡C.测量体温时温度计需和身体接触达到5 min是为了让温度计跟身体达到热平衡D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态3.下列说法正确的是(　　)A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B.晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变C.杯中的茶水慢慢冷却，该过程中所有的水分子的运动速率都减小了D.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点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.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6.如图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段气柱。现使玻璃管缓慢地绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，能描述管内气体状态变化的图像是(箭头表示状态的变化方向)(　　)7.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于(　　)A.30 cm3 B.40 cm3 C.50 cm3 D.60 cm38.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＝200 kg，活塞质量m＝10 kg。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＝10 m/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620 KC.缸内气体温度为600 KD.缸内气体温度为74 ℃9.启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低，显示为1.5p0，车轮内胎体积约为V0。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入ΔV＝eq \f(1,200)V0、压强为p0的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%，充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到2.5p0？(汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化)(　　)A.3 B.4 C.5 D.610.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－ eq \f(1,V)图线如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab段延长线过坐标原点，cd段与p轴垂直，da段与eq \f(1,V)轴垂直，则(　　)A.a→b，压强减小、温度不变、体积减小B.b→c，压强增大、温度降低、体积增大C.c→d，压强不变、温度降低、体积减小D.d→a，压强减小、温度升高、体积不变二、非选择题(本题共5小题，共60分)11.(15分)如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；③重复上述步骤②，多次测量并记录；④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是________(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D.气体的压强和体积必须用国际单位制单位(2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(选填“p－V”或“p－\f(1,V)”))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________________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在下列四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是________。12.(8分)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示。某种药瓶的容积为0.9 mL，内装有0.5 mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa。护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0×105 Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。13.(8分)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27 ℃时，压强为3.0×103 Pa。(1)当夹层中空气的温度升至37 ℃，求此时夹层中空气的压强；(2)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。14.(13分)如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为eq \f(V,2)。(1)求A的体积和B的压强；(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。15.(16分)如图所示是某乡村排水管道的侧面剖视图，井盖上的泻水孔因故堵塞，井盖与管口间密封良好但不粘连。暴雨期间，水位迅速上涨，该井盖可能会不断跳跃。设井盖质量为m＝60.0 kg，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.300 m2，图示时刻水面与井盖之间的距离为h＝2.06 m，井内密封有压强刚好等于大气压强p0＝1.01×105 Pa的空气(可视为理想气体)，温度始终不变，重力加速度取g＝10 m/s2。(1)求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；(2)求从图示位置起，水面上涨多高后井盖会被顶起；(3)若井盖第一次被顶起后又迅速落回，井盖与管口的密封性被破坏，求井盖被顶起前后井中空气质量之比。第二章 气体、固体和液体 章末测评验收卷(二)(时间：75分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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.以下现象中，主要是由分子热运动引起的是(　　)A.菜籽油滴入水中后会漂浮在水面B.含有泥沙的浑水经过一段时间会变清C.密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动D.荷叶上水珠成球形答案　C解析　菜籽油滴入水中漂浮在水面主要体现的是浮力作用，A错误；含有泥沙的浑水经过一段时间会变清是由于泥沙的平均密度大于水的密度，泥沙在重力的作用下向下沉，而上层水变清，B错误；密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动，是因为水分子热运动撞击花粉颗粒，造成了花粉颗粒受力不平衡，C正确；荷叶上的水珠成球形是表面张力的作用，是分子间作用力的结果，D错误。2.关于热平衡，下列说法错误的是(　　)A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡C.测量体温时温度计需和身体接触达到5 min是为了让温度计跟身体达到热平衡D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态答案　B解析　两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，A、D两项正确；标准状况下冰水混合物的温度为0 ℃，与0 ℃的水的温度相同，所以达到热平衡，B项错误；测量体温时温度计需和身体接触达到5 min是为了使温度计的温度和身体的温度相同，达到热平衡，C项正确。3.下列说法正确的是(　　)A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B.晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变C.杯中的茶水慢慢冷却，该过程中所有的水分子的运动速率都减小了D.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点答案　A解析　空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故A正确；晶体熔化过程中吸热，内能增加，故B错误；根据麦克斯韦速率的分布规律，当温度降低时，大部分的水分子的速率减小，但个别水分子的速率可能增加，故C错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D错误。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.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。6.如图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段气柱。现使玻璃管缓慢地绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，能描述管内气体状态变化的图像是(箭头表示状态的变化方向)(　　)答案　A解析　设大气压为p0，封闭气体压强p＝p0－ρgh，玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，水银柱的有效高度h变小，封闭气体压强变大，气体温度不变，由玻意耳定律pV＝C可知，气体体积将变小；由数学知识知p－V图线为双曲线，故A正确，B、C、D错误。7.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于(　　)A.30 cm3 B.40 cm3 C.50 cm3 D.60 cm3答案　D解析　根据玻意耳定律可得p0V＋5p0V0＝p1×5V，又p0＝750 mmHg，V0＝60 cm3，p1＝750 mmHg＋150 mmHg＝900 mmHg，解得V＝60 cm3，故选项D正确。8.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＝200 kg，活塞质量m＝10 kg。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＝10 m/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620 KC.缸内气体温度为600 KD.缸内气体温度为74 ℃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,300 K)＝eq \f(l,T2)，解得T2＝600 K＝327 ℃，所以C正确，B、D错误。9.启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低，显示为1.5p0，车轮内胎体积约为V0。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入ΔV＝eq \f(1,200)V0、压强为p0的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%，充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到2.5p0？(汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化)(　　)A.3 B.4 C.5 D.6答案　C解析　设使轮胎内气体压强达到2.5p0的充气时间为t min，此时内胎体积为V2，压强为p2；胎内气体在压强为p1时体积为V1，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，其中p1＝1.5p0，p2＝2.5p0，V2＝V0＋0.2V0＝1.2V0，联立解得V1＝2V0，则充入胎内气体在压强为1.5p0时的体积为V′＝2V0－V0＝V0，对充入胎内气体，由玻意耳定律得60p0ΔVt＝1.5p0V′，其中ΔV＝eq \f(1,200)V0，联立方程解得t＝5 min，故C正确。10.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－ eq \f(1,V)图线如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab段延长线过坐标原点，cd段与p轴垂直，da段与eq \f(1,V)轴垂直，则(　　)A.a→b，压强减小、温度不变、体积减小B.b→c，压强增大、温度降低、体积增大C.c→d，压强不变、温度降低、体积减小D.d→a，压强减小、温度升高、体积不变答案　C解析　由图像可知，a→b过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积倒数成正比，则压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A错误；由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C可知p＝CT·eq \f(1,V)，由题图可知，连接Ob的直线的斜率小于连接Oc的，所以b对应的温度低，b→c过程温度升高，由图像可知，同时压强增大，且体积也增大，故B项错误；由图像可知，c→d过程，气体压强p不变而体积V变小，由盖－吕萨克定律可知气体温度降低，故C项正确；由图像可知，d→a过程，气体体积V不变，压强p变小，由查理定律可知，气体温度降低，故D项错误。二、非选择题(本题共5小题，共60分)11.(15分)如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；③重复上述步骤②，多次测量并记录；④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是________(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D.气体的压强和体积必须用国际单位制单位(2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(选填“p－V”或“p－\f(1,V)”))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________________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在下列四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是________。答案　(1)AB　(2)p－eq \f(1,V)　过原点的倾斜直线　(3)AC解析　(1)由于该实验是用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生明显变化，故A、B正确；等温变化过程的规律为p1V1＝p2V2，所以不用测出气体的质量，只要看它是否满足这样的变化规律即可，故C错误；只要压强p两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以探究等温变化的规律，D错误。(2)如果作p－V图像，因为它们的乘积是不变的，故这个图像应该是一条曲线，而正比关系更能形象直观地体现二者的关系，故应作出p－eq \f(1,V)图像。在误差允许的范围内，p－eq \f(1,V)图线是一条过原点的倾斜直线。(3)由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点(可使两点对应的体积大小相等)，则pV乘积较大的是T1对应的图线，故A正确，B错误；设p＝keq \f(1,V)，则k值大的图线对应的pV的乘积大，即斜率越大的图线对应的温度越高，故C正确，D错误。12.(8分)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示。某种药瓶的容积为0.9 mL，内装有0.5 mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa。护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0×105 Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。答案　1.3×105 Pa解析　未向药瓶内注入气体前，药瓶内气体的压强p1＝1.0×105 Pa体积V1＝(0.9－0.5) mL＝0.4 mL注射器内气体的压强p0＝1.0×105 Pa体积V0＝0.3×0.4 mL＝0.12 mL将注射器内气体注入药瓶后，药瓶内气体的体积V2＝V1＝0.4 mL，设压强为p2根据玻意耳定律有p1V1＋p0V0＝p2V2解得p2＝1.3×105 Pa。13.(8分)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27 ℃时，压强为3.0×103 Pa。(1)当夹层中空气的温度升至37 ℃，求此时夹层中空气的压强；(2)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。答案　(1)3.1×103 Pa　(2)eq \f(97,3)解析　(1)初状态：p1＝3.0×103 Pa，T1＝(273＋27)K＝300 K，末状态：T2＝(273＋37)K＝310 K，设压强为p2根据查理定律得eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2)解得p2＝3.1×103 Pa。(2)保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，则夹层压强和大气压强p0相等，以夹层中原有空气为研究对象，由玻意耳定律得p1V＝p0V′，解得V′＝0.03V 夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值eq \f(Δm,m)＝eq \f(V－V′,V′)＝eq \f(97,3)。14.(13分)如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为eq \f(V,2)。(1)求A的体积和B的压强；(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。答案　(1)0.4V　2p0(2)(eq \r(5)－1)V　eq \f(3＋\r(5),4)p0解析　(1)对气体B，由玻意耳定律有p0V＝pBeq \f(V,2)代入数据解得pB＝2p0此时pA＝pB＋0.5p0＝2.5p0同理有p0V＝pAVA代入数据解得VA＝0.4V。(2)设此时气体A、B的压强分别为pA1、pB1，体积分别为VA1、VB1，由玻意耳定律有pAVA＝pA1VA1，pBeq \f(V,2)＝pB1VB1VA1＋VB1＝2V，pA1＋0.5p0＝pB1联立解得VA1＝(eq \r(5)－1)VpB1＝eq \f(3＋\r(5),4)p0。15.(16分)如图所示是某乡村排水管道的侧面剖视图，井盖上的泻水孔因故堵塞，井盖与管口间密封良好但不粘连。暴雨期间，水位迅速上涨，该井盖可能会不断跳跃。设井盖质量为m＝60.0 kg，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.300 m2，图示时刻水面与井盖之间的距离为h＝2.06 m，井内密封有压强刚好等于大气压强p0＝1.01×105 Pa的空气(可视为理想气体)，温度始终不变，重力加速度取g＝10 m/s2。(1)求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；(2)求从图示位置起，水面上涨多高后井盖会被顶起；(3)若井盖第一次被顶起后又迅速落回，井盖与管口的密封性被破坏，求井盖被顶起前后井中空气质量之比。答案　(1)1.03×105 Pa　(2)0.04 m　(3)103∶101解析　(1)设密闭空气的压强为p时井盖刚好被顶起，则对井盖，由平衡条件可得pS＝p0S＋mg解得p＝1.03×105 Pa。(2)设从题图所示位置起，水面上涨x后井盖会被顶起，根据玻意耳定律可得p0hS＝p(h－x)S解得x＝0.04 m。(3)若井盖被顶起前封闭空气等温膨胀至压强为p0时的体积为V′，则根据玻意耳定律可得pV＝p0V′井盖被顶起后井中空气的压强变为p0，体积为V，所以井盖被顶起前后井中空气的质量之比为eq \f(m,m′)＝eq \f(V′,V)＝eq \f(p,p0)＝eq \f(103,101)。