2024春高中物理第二章气体固体和液体达标检测卷（人教版选择性必修第三册）

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第二章达标检测卷(考试时间：60分钟　满分：100分)班级：________　　座号：________　　姓名：________　　分数：________一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．)1．下列关于固体的说法中，正确的是(　　)A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的【答案】A【解析】晶体具有一定的熔点，在熔化时温度保持不变，但要不断地吸收热量，改变分子间的距离，所以内能也要发生变化，故A正确；单晶体具有确定的几何形状，有确定的熔点，单晶体可以是单质，也可以是化合物，比如食盐、雪花等，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；多晶体也是各向同性的，单晶体具有各向异性，故D错误．2．下列现象中，不能说明液体存在表面张力的是(　　)A．吹出的肥皂泡成球形B．硬币能漂浮于水面上C．滴入水中的红墨水很快散开D．在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形【答案】C【解析】吹出的肥皂泡成球形是由于表面张力的作用，故A不符合题意；硬币能漂浮于水面上，是由于表面张力的作用，故B不符合题意；滴入水中的红墨水很快散开，是自由扩散的结果，与表面张力无关，故C符合题意；在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形，是由于表面张力的作用，故D不符合题意．3．如图，密封的桶装薯片从上海带到拉萨后密封膜盖子凸起．若两地温度相同，则桶内的气体压强p和分子平均动能Ek的变化情况是(　　)A．p增大、Ek增大 B．p增大、Ek不变C．p减小、Ek增大 D．p减小、Ek不变【答案】D【解析】两地温度相同，则分子平均动能不变；由玻意耳定律可知桶内气体的体积增大、压强减小，D正确．4．如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行．则下列说法正确的是(　　)A．A→B过程气体压强增加B．B→C过程气体压强不变C．C→A过程气体单位体积内的分子数减少D．A→B过程气体分子平均动能增大【答案】D【解析】本题目考察对V－T图像的理解．过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；从状态B到状态C，斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D正确．5．下列说法正确的是(　　)A．雨水没有透过伞布是因为液体表面存在张力B．1 g、100 ℃的水与1 g、100 ℃的水蒸气相比较，分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同C．玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大，所以分子间表现为引力D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征【答案】A【解析】雨水在布料上形成一层薄膜，由于液体表面存在张力，雨水在表面张力作用下没有透过伞布，故A正确；分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高，绝大部分的分子热运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大，100 ℃的水与100 ℃的水蒸气温度相同，故分子热运动的平均动能相同，又因为均为1 g，分子总数相同，故总动能也相同，故B错误；当浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为引力的缘故，故C错误；晶体有单晶体和多晶体，单晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征，而多晶体没有规则形状，各向同性，故D错误．6．一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【答案】A【解析】根据理想气体状态方程 eq \f(pV,T)＝C可知，若气体的压强增加、体积增加，则气体的温度升高，A错误，符合题意，C正确，不符合题意；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，B正确，不符合题意．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．7．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上如图所示，则(　　)A．在过程AC中，气体的压强不断变小B．在过程CB中，气体的压强不断变小C．在状态A时，气体的压强最大D．在状态B时，气体的压强最大【答案】D【解析】气体的AC变化过程是等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，故A错误．在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由 eq \f(p,T)＝C可知，温度升高，压强增大，故B错误．综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确．8．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．他们的说法正确的是(　　)A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何形状B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性D．丁说，液晶在分子结构上是一种介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性【答案】AD【解析】单晶体具有确定的几何形状，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A正确，B错误；液晶像液体一样具有流动性，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错误，D正确．9．住在海边的小明，跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩，下列相关说法正确的是(　　)A．出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大B．小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的C．到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是瓶内空气压强变大的缘故D．小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为水具有表面张力的缘故【答案】AB【解析】出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时若遇到凹陷的道路，汽车对地面的压力增大，导致胎压会增大，A正确；小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的，B正确；到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是由于高原的大气压强减小的缘故，C错误；小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为风使蒸发的水蒸气迅速扩散，不易形成小水滴的缘故，D错误．10．如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量分别为ΔVA、ΔVB，压强变化量分别为ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量分别为ΔFA、ΔFB，则(　　)A．水银柱向上移动了一段距离 B．ΔVA＜ΔVBC．ΔpA＞ΔpB D．ΔFA＝ΔFB【答案】AC【解析】本题考察液体移动的判断．假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A： eq \f(pA,TA)＝ eq \f(pA′,TA′)，初始状态时pA＝pB＋ph，则A、B升高相同温度后，pA′＝ eq \f(TA′,TA)pA＝ eq \f(TA′,TA)(pB＋ph)，同理知pB′＝ eq \f(TA′,TA)pB，又因为pA＞pB，故pA′－pA＞pB′－pB，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以ΔpA＞ΔpB，A、C正确；因为水银不可压缩，故ΔVA＝ΔVB，B错误；因为ΔFA＝ΔpA·SA，ΔFB＝ΔpB·SB，D错误．二、非选择题(本题共4小题，共40分)11．(8分)如p－V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3．用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3．(均填“大于”“小于”或“等于”)【答案】大于　等于　大于【解析】根据理想气体状态方程，可判断出状态1和状态3温度相等，即T1等于T3．气体从状态1到状态2，体积不变压强减小，温度降低，根据温度是分子平均动能的标志可知状态1分子平均速率大于状态3分子平均速率，则N1大于N2．气体从状态2到状态3，体积增大压强不变，温度升高，则N2大于N3．12．(10分)如图为“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，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________(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两管内水银面等高　(2)A【解析】(1)瓶内气体压强等于外界大气压，当温度升高时，瓶内气体压强增大，B管中液面下降，要想使瓶内气体压强保持不变，必须使B、C管中水银面再次等高，故应将C管向下移动．(2)设B管的横截面积为S，根据盖­吕萨克定律， eq \f(V,T)＝ eq \f(ΔV,ΔT)＝ eq \f(ΔhS,ΔT)＝常量，即Δh∝ΔT，所以应选A．13．(10分)空气栓塞指的是在输液或输血过程中，空气进入机体内静脉，直至心脏，引起血液循环障碍的现象．当人体心脏中的气体体积超过75 mL时，就会造成严重的空气栓塞，需进行紧急抢救．某次给病人输液时由于监护失误导致部分空气进入到心脏部位，形成的空气泡随着心脏搏动体积不断变化，体积最大时达到80 mL．该病人心脏处的血压为60 mmHg～120 mmHg，空气泡在心脏所受压强等于大气压强和血压之和，已知大气压强p0＝760 mmHg，病人的体温稳定保持不变．(1)求进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比；(2)因这次进入心脏气体较多，该病人需送高压氧舱进行加压急救．该病人送入高压氧舱后变得比较虚弱，其体内心脏处血压变为40 mmHg～80 mmHg，为了安全，需把心脏处的空气泡控制在40 mL以下，求该高压氧舱的压强至少为多少？解：(1)进入到心脏部位的空气泡的压强最小值为p1＝p0＋60 mmHg＝820 mmHg，压强最大值为p2＝p0＋120 mmHg＝880 mmHg，空气做等温变化，设进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值分别为V1和V2，根据玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，解得进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比 eq \f(V1,V2)＝ eq \f(44,41)．(2)送入高压氧舱后，空气泡发生等温变化，空气泡体积最大时达到80 mL，即V1＝80 mL，为了安全需要把心脏处的空气泡控制在40 mL，即V3＝40 mL，根据玻意耳定律可知p1V1＝p3V3，代入数据得p3＝1 640 mmHg，此时这部分空气对应的压强p3＝p＋40 mmHg，解得高压氧舱的压强至少为p＝1 600 mmHg．14．(12分)如图所示为某兴趣小组设计的研究气体性质的实验．实验时，先将高H＝48 cm的一端封闭的圆柱形玻璃管缓慢均匀加热到某一温度T1，然后立即开口朝下竖直插入一个足够大的水银槽中，稳定后测量发现玻璃管内外水银面的高度差为Δh＝4 cm，此时空气柱的长度为h＝38 cm．已知大气压强恒为p0＝76 cmHg，环境温度保持为27 ℃不变，热力学温度与摄氏温度间的关系为T＝t＋273 K，求：(1)玻璃管加热后的温度；(2)加热过程中排出玻璃管的空气占玻璃管中原有空气的比例．解：(1)设玻璃管的横截面积为S，以插入水银槽后玻璃管中的空气为研究对象，初始状态参量为p1＝p0，V1＝SH，最终稳定后气体的状态参量为p2＝p0－ρgΔh，V2＝Sh，T2＝300 K，根据理想气体状态方程可得 eq \f(p1V1,T1)＝ eq \f(p2V2,T2)，解得T1＝400 K．(2)设玻璃管中空气的体积为V，经过加热，等压膨胀后体积变为V′，初始温度T＝300 K，加热后温度T′＝400 K，根据 eq \f(V,T)＝ eq \f(V′,T′)，加热后排出玻璃管的空气占比为η＝ eq \f(V′－V,V′)×100%，联立解得η＝25%．