20182019学年粤教版高中物理选修33 第二章 固体、液体和气体 单元测试

2019-2019学年粤教版高中物理选修3-3 第二章 固体、液体和气体 单元测试一、单选题1.如图，沸水中气泡在上升过程体积逐渐增大设泡内为质量不变的理想气体，则上升过程泡内气体（ ）A.压强增大B.压强不变C.在沸水中吸热D.在沸水中放热2.下列说法正确的是（ ） A.一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度C.产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升D.滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力3.用同一热源加热某种物质，使其从固态变成液态，直至沸腾整个过程物质的温度与时间关系图象如图所示，下列判断正确的是（ ）A.t1与t2相比，物质的内能相同因为温度相同B.从t2到t3到t4 ， 物质都处在沸腾的过程中C.0t1时刻，物质处于固态；t1t2时刻，物体处于液态D.熔化和沸腾的过程，都要吸热4.某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物质( ) A.一定是非晶体B.可能具有确定的熔点C.一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D.一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质5.两端封闭玻璃管水平放置，一段水银把管内同种气体分成两部分，V左V右 ， 如图当温度为t1时，水银柱静止不动，现把两边都加热到t2 ， 则管内水银柱将（ ）A.向左移动B.向右移动C.保持静止D.无法判断6.关于饱和汽的下列说法不正确的是（ ） A.一定温度下，饱和汽的密度是一定的B.相同温度下，不同液体的饱和汽压一般是相同的C.饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D.理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近似遵守理想气体定律7.如图所示为水的饱和汽压图象，由图可以知道( )A.饱和汽压与温度无关B.饱和汽压随温度升高而增大C.饱和汽压随温度升高而减小D.未饱和蒸汽的压强一定小于饱和蒸汽的压强二、多选题8.一定质量的某种理想气体，由状态A经过图中直线所示过程缓慢变化到状态B，在此过程中（ ）A.气体的密度一直变小B.气体的密度一直变大C.气体的内能一直增加D.气体的内能一直减小9.如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），现通过气缸内一电阻丝对气体加热，则以下图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是（ ）.A.B.C.D.10.伽利略在1593年，制造了世界上第一个温度计空气温度计如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则（ ） A.该温度计的测温物质是槽中的液体B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的三、填空题11.如图所示为一沾有肥皂膜的闭合金属框若将膜面上棉线圈内部的膜戳破后，棉线圈的形状会变为_，这是因为_的作用，与戳破前相比，肥皂膜的内能_（选填“增加”、“减少”或“不变”）12.在某温度时，水蒸气的绝对气压为P=200mmHg ， 此时的相对湿度为50%，饱和汽压为_ 13.如图所示，在用DIS验证“玻意耳马略特定律”的实验中，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系实验研究的对象是_，实验中应保持不变的参量是_；实验中为了控制该参量不变，采取的主要措施比较合理的是下列哪些项_（多项选择）A在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性B推拉活塞时要缓慢C不要用手直接握在注射器密闭气体的部分D实验前注射器内要吸入尽量多的空气四、解答题14.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=1103m2 ， 气缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底L1=12cm，此时气缸内被封闭气体的压强为P1=1.5105 Pa，温度为T1=300K外界大气压为P0=1.0105Pa，g=10m/s2 现对密闭气体加热，当温度升到T2=400K，其压强P2多大？若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为T3=360K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4=16cm处，则求气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小及方向15.如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长为L1=50cm，水平管长d=20cm，大气压强P0=76cmHg左管内有一段L0=8cm长的水银封住长为L2=30cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低，要把水银柱全部移到右管中，求右管内压强至少降为多少五、综合题16.某地大气中的水汽没有达到饱和状态，若无其他水汽来源，则当气温升高后，以下各物理量： （1）饱和水汽压怎么变化 （2）相对湿度怎么变化？ （3）绝对湿度怎么变化？ （4）露点怎么变化？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，根据热力学第一定律可得，U=W+Q知，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，温度不变，体积膨胀，根据理想气体状态方程 =k知压强减小故选：C【分析】在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，根据热力学第一定律可以判断气泡吸放热情况根据理想气体状态方程知压强变化2.【答案】B 【解析】【解答】A、饱和汽的压强与液体的种类和温度有关，与体积无关；故A错误；B、人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度；故B正确；C、若两物体是不浸润的，则液体在毛细管中可以是下降的；故C错误；D、红墨水在水中扩散是因为分子在永不停息地无规则运动；和表面张力无关；故D错误；故选：B【分析】饱和汽的压强与液体的种类和温度有关，与体积无关；人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度；扩散现象说明分子在永不停息地运动3.【答案】D 【解析】【解答】A、从t 1到t2的时间段，物体要吸收热量，内能就会增加，所以t3这段时刻，内能较大故A错误B、由图可知，从t3到t4 ， 物质都处在沸腾的过程中，t2还在熔化过程中，故B错误C、t1t2时刻，物体的温度恒定，故说明物体处于液态与固体共存的状态；故C错误D、因为冰熔化和水沸腾都需要吸热，故D正确故选：D【分析】（1）晶体在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变（2）比热是物质的一种特性，同种物质（状态一定）比热相同；不同物质比热一般不同水的比热容是4.2103J/Kg），冰的比热容是：2.1103J/（Kg）（3）冰熔化需要吸热，水沸腾也需要吸热4.【答案】B 【解析】【分析】因为单晶体只是某些物理性质具有各向异性，而另外某些物理性质却具有各向同性，故选项A、D不正确；晶体具有确定的熔点，因此选项B正确；物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”人为加工的，因此C选项错误。【点评】解题关键是要明确：导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，还可能是单晶体某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体。5.【答案】C 【解析】【解答】解：假设水银柱不动，则气体体积不变，由查理定律得： = ，则p= p= p，由于两部分气体的T、T1、p都相等，则气体压强的变化量p相等，水银柱受到两边气体压力的变化量相等，则水银柱保持不动；故选：C【分析】假设气体体积不变，应用查理定律求出气体压强的变化，然后根据气体压强变化判断水银柱移动情况6.【答案】B 【解析】【解答】A、饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，故A正确；B错误C、温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压随温度的升高而增大，而饱和汽压与气体的体积无关，故C正确；D、饱和状态的情况下：1、如果稍微降低温度将会出现凝结，而变成液体，体积迅速减小；2、稍微增大压强亦可出现凝结体积也会大大减小所以饱和状态下的汽体不遵循理想气体实验定律，而未饱和汽近似遵守理想气体定律，故D正确；故选：B【分析】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度 饱和汽压越大，表示该物质越容易挥发7.【答案】B 【解析】【分析】由图像可知：饱和气压随温度的升高而增大，所以AC错，B对；相同温度下，未饱和气压小于饱和气压，不同温度下的饱和气压不一定大于其他温度下的饱和气压，D错，故答案选B。【点评】饱和汽压：饱和汽温度一定，分子数密度，所以压强一定，其压强为饱和汽压，其符号为Ps。饱和汽压的理【解答】饱和汽压随温度的增高而增大。当温度升高时，飞出的水分子的个数增多，平衡被打破，最后又达到一个新的平衡，这时，数密度变大，所以压强变大。二、多选题8.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、B、根据由理想气体状态方程： =C（其中C为常数），解得：P= T，可知图象各点到原点连线的斜率即为 ，由状态A到状态B，各点到原点连线的斜率变小，故体积V增大，而气体质量不变，根据密度公式：= ，可知气体的密度一直变小，故A正确，B错误；C、D、根据图象可知：由状态A到状态B，温度T增大，因为是理想气体，故气体的内能一直增加，故C正确，D错误故答案为：AC【分析】根据理想气体状态方程和P-T图像。随温度T的升高P变小，相同质量的气体V变小密度变大。9.【答案】B,D 【解析】【解答】电阻丝对气体加热时，活塞向上缓慢移动，气缸内气体压强不变，发生等压膨胀，根据盖吕萨克定律可知：气体的体积与热力学温度成正比，VT图线是过原点的倾斜的直线，PT图线是平行于T轴的直线故选BD。故答案为： BD【分析】电阻丝对气体加热时，活塞向上缓慢移动，气缸内气体压强不变，发生等压膨胀，根据盖吕萨克定律选择图象一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度不变时，其内能不变根据热力学第一定律分析吸放热情况10.【答案】CD 【解析】【解答】解：因不考虑外界大气压的变化，所以细长颈的球形瓶内的气体的压强不变，当温度发生变化时，瓶内的气体将发生热胀冷缩，体积发生变化，细管中的液面将发生变化，从而可反映出温度的变化，制成了温度计所以测温物质是瓶内的空气，该温度计的原理是利用了测温物质的热胀冷缩的性质，选项AB错误，CD正确 故选：CD【分析】通过题意可知被封闭气体的压强可视为不发生变化，温度变化时，被封闭的气体的体积将发生变化，从而可知测温物质为瓶中的气体，原理是利用了气体的热胀冷缩，从而可知各选项的正误三、填空题11.【答案】圆形；液体表面张力；减少 【解析】【解答】若将膜面上棉线圈内部的膜戳破后，棉线圈会被拉成 圆形，这是因为液体表面张力的作用，分子力对外做正功，内能减少故答案为：圆形，液体表面张力，减少【分析】凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如12.【答案】400mmHg 【解析】【解答】饱和汽压为 =400mmHg；故答案为：400mmHg【分析】相对湿度是指空气中水蒸气压与饱和水汽压的百分比等于空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比13.【答案】注射器内密闭的气体；气体温度；BC 【解析】【解答】（1）实验研究的对象是注射器内密闭的气体，实验中应保持不变的参量是气体温度（2）A、活塞与针筒之间要保持润滑，可以减小摩擦，不漏气可以保证气体质量一定，故A错误；B、推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故B正确；C、推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温度不变，故C正确D、实验前注射器内空气质量对温度没有影响，故D错误故答案为：（1）注射器内密闭的气体、气体温度；（2）BC【分析】（1）在用DIS验证“玻意耳马略特定律”的实验中，注射器内密闭的气体，要保持温度不变（2）推拉活塞要慢，使其温度与环境保持一致，不能用手握四、解答题14.【答案】解：由题意可知气体体积不变，状态：P1=1.5105 Pa，T1=300K，V1=11030.12m2状态：P2=？T2=400K气体发生等容变化，由查理定律得：= ，代入数据解得：P2=2105pa；状态：p3=P0+ =1.2105pa，T3=360K，V3=1103lm2由气体状态方程有： = ，代入数据解得：l=0.18m=18cm；气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p3L3S=p4L4S，代入数据解得：p4=1.35105pa，由牛顿第二定律得：p4Sp3Smg=ma，代入数据解得：a=7.5m/s2 ， 方向：竖直向上；答：现对密闭气体加热，当温度升到400K，其压强为2105pa若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为18cm；气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小为7.5m/s2 ， 方向：竖直向上 【解析】【分析】由于销子的作用，气体的体积不会变化，确定气体的两个状态，分析其状态参量，利用等容变化可解得结果拔去销子K后，活塞会向上移动直至内外压强一致，确定此时的状态参量，结合第一个状态，利用气体的状态方程可解的活塞距离缸底的距离先根据理想气体状态方程列式求解封闭气体的气压，然后对活塞受力分析，求解加速度15.【答案】解：以左管中封闭气体为研究对象初态： ，得： 末态：由题意知，水银柱全部移到右管中， 根据玻意耳定律，有 代入数据： 解得： 右管内压强降为p解得：p=29.148=21.14cmHg答：右管内压强至少降为21.14cmHg 【解析】【分析】对左管中气体为研究对象，根据玻意耳定律求左管中气体末态压强，根据左右管的压强关系求出右管内的压强；五、综合题16.【答案】（1）饱和气压的大小与温度有关，温度越高，饱和气压越大；（2）单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的“绝对湿度”，若无其他水汽来源，则当气温升高后绝对湿度不变（3）