章末綜合檢測(cè)（二） 氣體、固體和液體

章末綜合檢測(cè)（二）氣體、固體和液體一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．(2022·重慶一中高二下期中)以下說法正確的是()A．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體B．大顆粒的鹽磨成了細(xì)鹽，就變成了非晶體C．晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子的平均動(dòng)能一定增大，內(nèi)能增加D．浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部更密集，液體分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力解析：選D燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片是晶體，A錯(cuò)誤；大顆粒的鹽磨成了細(xì)鹽，仍然是晶體，B錯(cuò)誤；晶體熔化時(shí)吸收熱量，溫度不變，所以分子的平均動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部更密集，液體分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，故D正確。2.如圖為一注水的玻璃裝置，玻璃管D、E上端與大氣相通，利用玻璃管C使A、B兩球上部相通，D、C、E三管與兩球接口處緊密封接。當(dāng)A、B、D的水面高度差如圖所示時(shí)，E管內(nèi)水面相對(duì)B中水面的高度差h應(yīng)等于()A．0 B．0.5mC．1m D．1.5m解析：選D表面看，題圖中1區(qū)、2區(qū)液面不在同一水平面，但1、2區(qū)以管C相通，即p1＝p2＝pC，p1＝p0＋ρgh1，h1＝1.5m，p2＝p1＝p0＋ρgh，則h＝1.5m，D正確。3．(2022·湖北石首一中高二下月考)如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定質(zhì)量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁摩擦)，溫度升高時(shí)，改變的量有()A．活塞高度hB．汽缸高度HC．氣體壓強(qiáng)pD．彈簧長(zhǎng)度L解析：選B對(duì)活塞、汽缸以及封閉氣體整體進(jìn)行分析，彈簧的拉力大小等于整體的重力，根據(jù)胡克定律可知彈簧伸長(zhǎng)量始終不變，彈簧長(zhǎng)度L始終不變，活塞的位置不變，則活塞高度h也不變，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，可知活塞受力情況不變，則氣體壓強(qiáng)p不變，因?yàn)闅怏w壓強(qiáng)p不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律可知，當(dāng)T增大時(shí)，氣體體積V增大，又由于活塞的位置不變動(dòng)，所以汽缸將向下運(yùn)動(dòng)，則汽缸高度H減小，故B符合題意。4．(2020·北京等級(jí)考)如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度TA、TB和TC的關(guān)系，正確的是()A．TA＝TB，TB＝TCB．TA<TB，TB<TCC．TA＝TC，TB>TCD．TA＝TC，TB<TC解析：選C由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓變化過程，由蓋-呂薩克定律有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，因?yàn)閂B>VA，則有TB>TA。而從狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容變化過程，則由查理定律有eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，因?yàn)閜B>pC，有TB>TC。對(duì)狀態(tài)A和C，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有eq\f(2p0×\f(3,5)V0,TA)＝eq\f(\f(3,5)p0×2V0,TC)，解得TA＝TC，綜上分析，可知選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5.如圖所示，a、b表示兩部分氣體的等壓線，根據(jù)圖中所給條件可知，當(dāng)t＝273℃，氣體a的體積比氣體b的體積大()A．0.1m3 B．0.2m3C．0.3m3 D．0.4m3解析：選D在0℃到273℃的溫度區(qū)間上應(yīng)用蓋-呂薩克定律分別研究氣體a和b可得到方程eq\f(Va,273K＋273K)＝eq\f(0.3m3,273K)，eq\f(Vb,273K＋273K)＝eq\f(0.1m3,273K)解得Va＝0.6m3，Vb＝0.2m3，ΔV＝Va－Vb＝0.4m3，正確選項(xiàng)為D。6.(2021·山東等級(jí)考)血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則V等于()A．30cm3 B．40cm3C．50cm3 D．60cm3解析：選D設(shè)每次擠壓氣囊將體積為V0＝60cm3的空氣充入臂帶中，壓強(qiáng)計(jì)的示數(shù)為p′＝150mmHg，則以充氣后臂帶內(nèi)的空氣為研究對(duì)象，由玻意耳定律得：p0V＋p0×5V0＝(p0＋p′)5V，代入數(shù)據(jù)解得：V＝60cm3，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。7．(2022·遼寧大連八中高二下期中)兩端封閉的U形管中有一些水銀將空氣隔為兩部分，環(huán)境溫度為10℃。U形管豎直放置，左、右兩氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2，如圖所示?，F(xiàn)將環(huán)境溫度逐漸升高，則()A．L1變長(zhǎng)，L2變短B．L2變長(zhǎng)，L1變短C．L1和L2不變化D．條件不足，無法判定解析：選B假設(shè)左、右兩氣柱的長(zhǎng)度不變，兩氣柱在最初狀態(tài)的壓強(qiáng)關(guān)系p2＞p1，由查理定律有eq\f(p1,T0)＝eq\f(p1′,T1)＝eq\f(Δp1,ΔT)，則壓強(qiáng)的增大量分別為Δp1＝eq\f(ΔTp1,T0)、Δp2＝eq\f(ΔTp2,T0)；由于升高相同溫度，起始溫度也相同，且p2＞p1，則Δp2＞Δp1，所以L2變長(zhǎng)，L1變短，故B正確。8.如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形管內(nèi)由水銀封有長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2的兩部分理想氣體A、B，則下列敘述中正確的是()A．只對(duì)A加熱，則h減小，B的長(zhǎng)度變長(zhǎng)B．只對(duì)A加熱，則h減小，B的長(zhǎng)度變短C．若在右管中注入一些水銀，L1將增大D．使A、B同時(shí)升高相同的溫度，則L1增大、h減小解析：選D只對(duì)A加熱，假設(shè)A的體積不變，由查理定律可知，A氣體的壓強(qiáng)p1增大，B的壓強(qiáng)p2不變，則p1>p2－ph，可知h會(huì)減小，由于B的壓強(qiáng)不變、溫度不變，則B的體積不變，即B的長(zhǎng)度不變，A、B錯(cuò)誤；若在右管中注入一些水銀，則B的壓強(qiáng)增大，A的壓強(qiáng)p1＝p2－ph，則A的壓強(qiáng)增大，根據(jù)玻意耳定律可知，A的體積減小，L1將減小，C錯(cuò)誤；使A、B同時(shí)升高相同的溫度，結(jié)合題圖知，此過程B的壓強(qiáng)不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，假設(shè)A氣體體積不變，則A的壓強(qiáng)增大，則B的壓強(qiáng)增大，而B的壓強(qiáng)不變，假設(shè)不成立，結(jié)合以上分析知，L1增大、h減小，D正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)9．下列說法中正確的是()A．單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向同性的B．液晶是液體和晶體的混合物C．露珠呈球形是因?yàn)橐后w表面張力的作用D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的可能降低解析：選CD單晶體的有些物理性質(zhì)是各向異性的，A錯(cuò)誤；液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，不是液體和晶體的混合物，B錯(cuò)誤；液體表面張力有使液體表面收縮的趨勢(shì)，露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，C正確；由于液體的浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的可能降低，D正確。10.如圖，固定的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸置于溫度不變的環(huán)境中?，F(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動(dòng)，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。選項(xiàng)圖中p、V和U分別表示該氣體的壓強(qiáng)、體積和內(nèi)能，eq\x\to(E)k表示該氣體分子的平均動(dòng)能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線。能正確反映上述過程的是()解析：選ABD汽缸導(dǎo)熱性能良好，汽缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，所以氣體發(fā)生等溫變化，p-V圖像是雙曲線，選項(xiàng)A正確；汽缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，保持環(huán)境溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)B正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，所以該氣體分子的平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體，n＝eq\f(N,V)，N為所有氣體的分子總數(shù)，N一定，所以n-V圖像是雙曲線，選項(xiàng)D正確。11.如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面內(nèi)的U形玻璃管左管內(nèi)，右管上端開口且足夠長(zhǎng)，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn)，能使h變大的原因是()A．環(huán)境溫度升高B．大氣壓強(qiáng)升高C．沿管壁向右管內(nèi)加水銀D．U形玻璃管自由下落解析：選ACD對(duì)左管內(nèi)封閉氣體有p＝p0＋ρgh，假設(shè)h不變，當(dāng)溫度升高，大氣壓強(qiáng)p0不變，左管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)升高，則h變大，A正確；大氣壓強(qiáng)升高，溫度不變，則封閉氣體體積減小，h減小，B錯(cuò)誤；向右管加水銀時(shí)，由于溫度不變，p0不變，ρgh增大，則左側(cè)封閉氣體壓強(qiáng)p增大，V減小，液柱重新穩(wěn)定后h變大，C正確；U形管自由下落，水銀處于完全失重狀態(tài)，p減小到與p0相等，U形管內(nèi)空氣體積增加，h變大，D正確。12.如圖所示，在柱形容器中裝有部分水，容器上方有一可自由移動(dòng)的活塞。容器水面浮有一個(gè)木塊和一個(gè)一端封閉、開口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空氣，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，玻璃管內(nèi)空氣柱在管外水面上方的長(zhǎng)度為a，空氣柱在管外水面下方的長(zhǎng)度為b，水面上方木塊的高度為c，水面下方木塊的高度為d。現(xiàn)在活塞上方施加豎直向下且緩緩增大的力F，使活塞下降一小段距離(未碰及玻璃管和木塊)，下列說法中正確的是()A．d和b都不變 B．只有b減小C．只有a減小 D．a(chǎn)和c都減小解析：選AC活塞下降一小段距離，則容器中的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，對(duì)于木塊露出的部分決定于上、下壓強(qiáng)差，故c、d不變；對(duì)于玻璃管，浮力等于重力，排開水的體積不變，b不變，玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，又b不變，故a減小，A、C正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(6分)如圖所示為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質(zhì)量的氣體被水銀封閉于燒瓶?jī)?nèi)，開始時(shí)B、C內(nèi)的水銀面等高。(1)若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管________(選填“向上”或“向下”)移動(dòng)，直至______________________________；(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Δt表示氣體升高的攝氏溫度，用Δh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是________。解析：(1)由蓋-呂薩克定律eq\f(V,T)＝C，可知?dú)怏w溫度升高，則體積增大，B內(nèi)水銀面將下降，為使氣體壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管向下移動(dòng)，直至B、C兩管水銀面等高。(2)由蓋-呂薩克定律知Δh與ΔT成正比，而氣體升高的攝氏溫度Δt與升高的熱力學(xué)溫度ΔT相等，所以Δh與Δt成正比，A正確。答案：(1)向下B、C兩管內(nèi)水銀面等高(2)A14.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組用注射器和壓強(qiáng)傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體，其壓強(qiáng)可由左側(cè)的壓強(qiáng)傳感器測(cè)得。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。A．該實(shí)驗(yàn)用控制變量法研究氣體的變化規(guī)律B．實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器必須水平放置C．注射器內(nèi)部的橫截面積沒必要測(cè)量D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，不能推拉活塞過快，其原因是________________________________________________________________________。(3)該實(shí)驗(yàn)小組首先在甲實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，如表為記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中有一次記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，記錄錯(cuò)誤的是________(填錯(cuò)誤數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)序號(hào))。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345封閉氣柱長(zhǎng)度L/cm12.0011.0010.009.008.00封閉氣柱壓強(qiáng)p/(×105Pa)1.011.091.191.331.90(4)該實(shí)驗(yàn)小組又利用同一裝置對(duì)同一封閉氣體在另一溫度稍高的乙實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，根據(jù)甲、乙實(shí)驗(yàn)室記錄的數(shù)據(jù)用正確的方法畫出的p-eq\f(1,L)圖像如圖所示，根據(jù)乙實(shí)驗(yàn)室記錄數(shù)據(jù)畫出的圖像應(yīng)為________(選填圖線代號(hào))。解析：(1)該實(shí)驗(yàn)過程中控制氣體的溫度不變，即運(yùn)用了控制變量法；實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器如何放置對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響；實(shí)驗(yàn)中要探究的是壓強(qiáng)與體積之間的比例關(guān)系，所以不需要測(cè)量氣體的體積，注射器內(nèi)部的橫截面積沒有必要測(cè)量；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，便于等量地改變體積，可以不標(biāo)注單位。故選A、C、D。(2)如果活塞推拉得過快，氣體的溫度將產(chǎn)生顯著的變化，實(shí)驗(yàn)誤差將增大；(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知?dú)庵L(zhǎng)度與氣柱壓強(qiáng)的乘積基本恒定，前4組數(shù)據(jù)符合的很好，乘積在11.9～12.2之間，第5組數(shù)據(jù)的乘積較大，為15.2，說明第5組數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤。(4)氣體壓強(qiáng)與氣體的溫度有關(guān)，一定量的氣體，在相同體積下，溫度越高，壓強(qiáng)越大，故圖像①是在溫度稍高的乙實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量獲得的。答案：(1)ACD(2)防止封閉氣體溫度發(fā)生改變(3)5(4)①15.(14分)在如圖所示的p-T圖像中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化：第一次變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，第二次變化是從狀態(tài)B到狀態(tài)C，且AC連線的反向延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)O，已知?dú)怏w在A狀態(tài)時(shí)的體積為VA＝3L，求：(1)氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積VB和在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC；(2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(指溫度t＝0℃，壓強(qiáng)p＝1atm＝1×105Pa)的體積是多少。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由題意可知：VA＝VC＝3L，因此A到C過程可以等效為等容變化由查理定律得：eq\f(pA,TA)＝eq\f(pC,TC)，代入數(shù)據(jù)解得pC＝2×105Pa，狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程為等溫變化，由玻意耳定律得：pBVB＝pCVC，代入數(shù)據(jù)解得VB＝1.5L。(2)設(shè)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為V0，由蓋-呂薩克定律得eq\f(VA,TA)＝eq\f(V0,T0)，代入數(shù)據(jù)解得V0≈2.7L答案：(1)1.5L2×105Pa(2)2.7L16．(16分)(2021·河北高考)某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為3.0×103Pa。(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃時(shí)，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。解析：(1)由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，代入數(shù)據(jù)解得p2＝3.1×103Pa。(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對(duì)象有p0V＝p1V1，解得V1＝eq\f(100,3)V，則增加空氣的體積為ΔV＝V1－V＝eq\f(97,3)V，所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為eq\f(Δm,m)＝eq\f(ΔV,V)＝eq\f(97,3)。答案：(1)3.1×103Pa(2)eq\f(97,3)17．(16分)(2022·山東濟(jì)南檢測(cè))如圖甲所示