第二章 气体、固体和液体 单元测试 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（解析版）

第二章《气体、固体和液体》检测卷姓名：一、单选题（每题3分）选择题答案填写到后面答题栏内！！！1．新买的冰箱在第一次通电后一段时间，首次打开冰箱门会发现门比较紧，产生这种现象的原因是（）A．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强小于外界压强B．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强大于外界压强C．腔体内气体分子平均动能变大D．腔体内气体分子平均动能不变2．下列说法正确的是（）A．液晶是一种晶体B．所有的晶体都表现为各向异性C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0D．毛细管越细，产生的毛细现象就越显著3．用打气筒给篮球打气，设每推一次活塞都将一个大气压的一整筒空气压入篮球。不考虑打气过程中的温度变化，忽略篮球容积的变化，则后一次与前一次推活塞过程比较（

）A．篮球内气体压强的增加量相等 B．篮球内气体压强的增加量大C．篮球内气体压强的增加量小 D．压入的气体分子数少4．一根足够长的试管开口竖直向下，中间用水银封闭了一定质量的理想气体，如图所示。现将试管绕定点缓慢向右转到虚线处，则下列图像中可能正确的是（）A． B． C． D．5．以下说法正确的是（）A．已知标况下氢气的摩尔体积和每个氢气分子的体积不可以计算出阿伏伽德罗常数B．悬浮在液体里的花粉颗粒分子的无规则运动是布朗运动C．在阳光中可以观察到悬浮在空气中的灰尘在不停的运动，这些灰尘的运动是布朗运动D．把气体压缩，气体的压强一定增大6．静止的电梯中，静置一两端开口装有水银的U型管，右管水银柱间封闭着一段气柱，两侧水银面高度差为，如图所示。现启动电梯向上加速运动，则（）A．高度差不变 B．气柱压强不变 C．气柱长度增大 D．气柱温度升高7．关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（）A．晶体能溶于水，而非晶体不能溶于水B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动着D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，不相等的是非晶体8．如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的状态变化过程，则下列说法正确的是（）A→B过程中，气体分子间距减小 B．A→B过程中，气体内能增加C．B→C过程中，气体压强减小 D．C→A过程中，气体压强增大9．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是（）柱塞上涂油是为了减小摩擦力 B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞C．推拉柱塞时可用手握住注射器 D．实验前应测得柱塞受到的重力10．如图所示，A、B两个大容器装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作活塞，当左边容器的温度为-5℃，右边容器的温度为15℃时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡。当两个容器的温度都升高15℃时，下列判断正确的是（）A．水银滴将不移动B．水银滴将向右移动C．水银滴将向左移动D．水银滴将向哪个方向移动无法判断二、多选题（每题4分）11．关于一定量的气体，下列说法正确的是（

）A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高12．如图所示，内径均匀、两端开口的形管，支管竖直插入水银槽中，支管与支管之间的夹角为，支管中有一段长为的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（）A．管内水银面比槽内水银面高B．管内水银面比槽内水银面高C．管内水银面比槽内水银面低D．管内封闭气体的压强比大气压强小高水银柱产生的压强13．如图所示，两端开口的U形管中，右边直管内有一部分空气被一段水银柱与外界隔开（）A．若向左管口注入一些水银，h减小 B．若向左管口注入一些水银，h不变C．若向右管口注入一些水银，不变 D．若向右管口注入一些水银，h增大14．如图所示，U形汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭一定质量的理想气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，活塞紧压小挡板，外界大气压强为p0，缸内气体体积为V0。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列能反映汽缸内气体的压强p或体积V随热力学温度T变化的图像是（）A．B．C．D．15．如图所示为一定质量气体的三种变化过程，则下列说法正确的是（）A．a→d过程气体体积增加 B．b→d过程气体体积不变C．c→d过程气体体积增加 D．a→d过程气体体积减小16．如图所示，一粗细均匀的形管竖直放置，A侧上端封闭，侧上端与大气相通，下端开口处开关关闭；A侧空气柱的长度为，侧水银面比A侧的高。现将开关打开，从形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为时将开关关闭。已知大气压强，环境温度不变。则下列说法正确的是（）A．此时A侧气体压强为B．此时A侧空气柱长度为C．此后再向侧注入水银，使A、两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为D．此后再向侧注入水银，使A、两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为12345678910111213141516三、实验题（每空2分）17．“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验：（1）封闭气体的压强p用________传感器测量，体积V由______读出。（2）除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的_________不变，采取的主要措施是缓慢推动活塞和_______。（3）图线a、b、c是三位同学根据实验数据分别得到的p-V图像。若a、b是不重合的两条双曲线，c与b相交，则()A．a、b不重合是由于b气体质量大B．a、b不重合是由于b气体温度高C．产生c图线可能是容器密闭性不好D．产生c图线可能是推动活塞过于快速18．在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。(1)结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图。则反映气体在第二次实验中的关系图线的是___________（选填“1”或“2”）；(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个___________（选填（“等压”“等温”或“等容”）的变化过程。四、解答题（每题8分）19．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0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士用注射器将体积为0.04mL、压强为的气体注入药瓶（瓶内外温度相同且始终保持不变，气体视为理想气体），求：（1）此时药瓶内气体的压强。（2）若再次将体积为0.04mL、压强为的气体注入药瓶，此时药瓶内气体的压强。20．如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差为，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高，整个过程温度不变，外界大气压。求：（1）右管封闭空气柱的最终长度；（2）加入的水银柱长度x。21．如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为、质量为m＝4kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0＝1.0×105Pa.现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2.求：（1）活塞与气缸固定连接卡环之间的距离；（2）加热到525K时封闭气体的压强。22．如图所示，固定的导热气缸内有一质量为m的“T”形活塞（体积可忽略），距气缸底部处连接一“U”形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，活塞距离气缸底部为，两边汞柱存在高度差．已知汞的密度为，大气压强为，气缸横截面积为S，活塞竖直部分长为，重力加速度为g．试问：（1）初始时，汞柱两液面的高度差为多大？（2）在活塞上缓慢加重物，汞柱两液面的高度差最大为多少？第二章《气体、固体和液体》检测卷解析1．A【解析】【详解】AB．根据一定质量的理想气体状态方程可知随着温度下降，腔体内气体压强小于外界压强。故A正确；B错误；CD．由于温度下降，故腔体内气体分子平均动能变小。故CD错误。故选A。2．D【解析】【详解】A．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质，液晶分子的空间排列是不稳定的，但具有各向异性，故A错误；B．只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故B错误；C．在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r＞r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势。故C错误；D．毛细现象是指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润的液体在细管中下降的现象，内径越细现象越明显，故D正确。故选D。3．A【解析】【详解】ABC．设篮球的容积为，打气筒的容积为，打第次气后篮球内气体的压强为，打第次气后篮球内气体的压强为，根据玻意耳定律有整理得即后一次与前一次推活塞过程比较，篮球内气体压强的增加量相等，故A正确，BC错误；D．每次压入的气体体积、温度和压强都相同，所以每次压入的气体分子数相同，故D错误。故选A。4．D【解析】【详解】设管内气体的压强为p、体积为V，水银柱的长度为h，转过的角度为θ。则当θ增大时，cosθ减小，封闭气体的压强增大、体积减小、温度不变。A．根据理想气体状态方程可得压强增大、V-T图像中斜率应该减小，故A错误；B．根据理想气体状态方程可得气体体积减小、p-T图像的斜率增大，故B错误；C．根据理想气体状态方程可得温度不变，压强增大，图中箭头方向反了，故C错误；D．p-V图像的等温线为双曲线的一支，由于封闭气体的压强增大、体积减小、温度不变，故D正确。故选D。5．A【解析】【详解】A．因为气体分子不是紧密排列的，所以知道气体的摩尔体积和每个分子的体积，无法算出阿伏伽德罗常数，故A正确；B．布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，而花粉颗粒分子的运动属于分子无规则热运动，不是布朗运动，故B错误；C．在阳光照射下看见灰尘不停的运动，是由于空气的宏观运动引起的，不属于布朗运动，故C错误；D．由理想气体状态方程可知，当体积减小时，由于温度变化情况未知，所以无法判断压强变化情况，故D错误。故选A。6．A【解析】【详解】A．对左管中高出h的水银柱受力分析可得被封气体的压强为对右侧水银柱受力分析可知，右管中水银柱高度也为h。当电梯向上加速运动时，设加速度为a，设被封气体压强为p2，对右管中高h水银柱设两侧水银面高度差为h2，对左管中高出h2的水银柱，由牛顿第二定律解得h2=h故A正确；B．由A中分析可知，p2>p1，故B错误；C．由理想气体状态变化方程可知，被封气体压强增大，温度不变，则体积减小，所以长度减小，故C错误；D．由热力学第一定律知，被封气体体积减小，外界对气体做功，而温度不变内能不变，则会放热，故D错误；故选A。7．B【解析】【详解】A．并非所用的晶体都能溶于水，例如各种金属晶体，故A错误；B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，呈“空间点阵”结构排列，而非晶体内部物质微粒的排列是不规则的，故B正确；C．晶体、非晶体内部的物质微粒都是在不停地运动着，故C错误；D．判断是晶体还是非晶体，是看是否有固定的熔点，而不是看结构，多晶体在各平面上的微粒数也不是相等的，但仍然是晶体，故D错误。故选B。8．B【解析】【详解】AB．A→B过程中，气体体积不变，温度升高，气体分子间距不变，气体分子的平均动能增大，气体内能增加，故A错误，B正确；C．根据理想气体的状态方程=C可得V=T，可知B→C过程是等压变化过程，故C错误；D．C→A过程中，气体温度降低，体积增大，由=C可知压强减小，故D错误。故选B。9．B【解析】【详解】A．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦力，A错误；B．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，B正确；C．用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；D．实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误。故选B。10．B【解析】【分析】【详解】假定先让两个容器的体积不变，即、不变，A、B中所装气体温度分别为268K和288K，当温度升高时，容器A的压强由增至，有容器B的压强由增至，有由查理定律得因为所以即水银柱应向B容器移动，即水银滴将向右移动。故选B。11．ABD【解析】【详解】A．气体分子间有间隙，因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积，A正确；B．温度是分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的剧烈程度，因此只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，B正确；C．气体的压强是由气体分子无规则运动时与器壁表面碰撞时的作用力引起的，与超重、失重无关，C错误；D．由盖—吕萨克定律知气体在等压膨胀时满足故体积增大时温度一定升高，D正确；E．气体温度不变，体积增大，压强减小，单位时间单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，E错误。故选ABD。12．BD【解析】【分析】【详解】以管中的水银柱为研究对象有则管内封闭气体的压强显然且管内水银面要比槽内水银面高出。故选BD。13．BD【解析】【分析】【详解】AB．被封闭气体的压强为上式压强单位是cmHg，右侧空气柱上方的液柱长也为h，向左侧玻璃管注入水银，因右侧上方水银柱长度不变，所以左右高度差h也不变，A错误，B正确；CD．向右侧管口注入水银，会导致右侧空气上方的水银柱长度变长，所以左侧水银柱的高度差会变大，C错误，D正确；故选BD。14．BD【解析】【详解】AB．当缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先发生等容变化，汽缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在p-T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，因为活塞的重力不计，则汽缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，其p-T图线是平行于T轴的直线，A错误，B正确；CD．汽缸内气体先发生等容变化，后发生等压变化，所以V-T图线先平行于T轴，后是经过原点的一条直线，C错误，D正确。故选BD。15．AB【解析】【分析】【详解】在p-T图像中等容线是延长线过原点的倾斜直线，且气体体积越大，直线的斜率越小。因此，a状态对应的体积最小，c状态对应的体积最大，b、d状态对应的体积相等。故选AB。16．ABC【解析】【分析】【详解】A．打开开关放出水银的过程中，侧水银面处的压强始终为，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，A、两侧水银面的高度差也随着减小，直至侧水银面低于A侧水银面为止（若侧水银面高于A侧水银面，则再向侧注入水银时A、两侧水银面不可能在同一高度），由力学平衡条件，有即此时A侧气体压强A正确；B．根据玻意耳定律可知解得B正确；CD．当A、两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为，压强为，由玻意耳定律，有由力学平衡条件有联立并代入数据，有设注入的水银在管内的长度为，依题意，有代入数据得C正确，D错误。故选ABC。17．

压强

注射器上的刻度

温度

手不要握住注射器封闭有气体的部分

C【解析】【详解】（1）[1][2]封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器上的刻度读出。（2）[3][4]除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的温度不变，采取的主要措施是缓慢推动活塞和手不要握住注射器封闭有气体的部分。（3）[5]AB．根据质量越大，则pV乘积越大，图像离原点越远；温度越高，pV乘积越大，图像离原点越远，则AB错误；C．若压缩气体时，注射器密闭性不好，则质量减小，则pV乘积减