高中 物理 必修第三冊 第二章 氣體、固體和液體《章末過關(guān)檢測(二)》教學(xué)設(shè)計

章末過關(guān)檢測(二)(時間：75分鐘分值：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求)1．下列說法正確的是()A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部C．晶體在合適的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，但非晶體不可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wD．布雨傘能夠遮雨，其原因之一是液體表面存在表面張力解析：選D。只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性，A錯誤；液體表面張力的方向與液面相切，B錯誤；晶體在合適的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，熔融過的石英卻是非晶體，C錯誤；布雨傘能夠遮雨，其原因之一是液體表面存在表面張力，D正確。2．下列現(xiàn)象屬于浸潤現(xiàn)象的是()A．內(nèi)徑很小的玻璃管豎直插在水銀槽內(nèi)，細管內(nèi)的水銀面比外面槽里的水銀面低B．灑在玻璃板上的水滴會向四周擴展C．少量的油在湯里形成小油珠D．少量的水灑在蠟紙上，呈球形水珠答案：B3．中醫(yī)拔罐療法在中國有著悠久的歷史，早在成書于西漢時期的帛書《五十二病方》中就有類似于后世的火罐療法。其方法是以罐為工具，將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部淤血，以達到通經(jīng)活絡(luò)、行氣活血、消腫止痛、袪風散寒等作用。在剛開始的很短的時間，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是()A．火罐內(nèi)的氣體溫度不變，體積減小，壓強增大B．火罐內(nèi)的氣體壓強不變，溫度降低，體積減小C．火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強減小D．火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強增大解析：選C。在剛開始的很短時間內(nèi)，火罐內(nèi)部氣體體積不變，由于火罐導(dǎo)熱性良好，所以火罐內(nèi)氣體溫度迅速降低，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下火罐“吸”在皮膚上，A、B、D錯誤，C正確。4．一定質(zhì)量的某種氣體做等壓變化時，其體積V隨攝氏溫度t變化的關(guān)系圖像(V－t圖像)如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，使氣體的壓強增大后，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比()A．與t軸之間的夾角變大B．與t軸之間的夾角不變C．與t軸交點的位置不變D．與t軸交點的位置一定改變答案：C5．某自行車輪胎的容積為V，里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p，設(shè)充氣過程為等溫變化過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同、壓強也是p0的空氣的體積為()A．eq\f(p0,p)V B．eq\f(p,p0)VC．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)－1))V D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)＋1))V解析：選C。設(shè)所求體積為Vx，由玻意耳定律得，p0(Vx＋V)＝pV，Vx＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,p0)－1))V，C正確。6．關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析，下列說法正確的是()A．甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B．乙圖中將棉線圈中一側(cè)的肥皂膜刺破后，擴成一個圓孔，是表面張力作用的結(jié)果C．丙圖中毛細管中液面高于管外液面的是毛細現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細現(xiàn)象D．丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會變鈍，是一種浸潤現(xiàn)象解析：選B。因為液體表面張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如，故A錯誤；將棉線圈中一側(cè)的肥皂膜刺破后，擴成一個圓孔，是表面張力作用的結(jié)果，故B正確；浸潤液體情況下容器壁對液體的吸引力較強，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，故浸潤液體呈凹液面，不浸潤液體呈凸液面，都屬于毛細現(xiàn)象，故C錯誤；玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會變鈍，是表面張力的原因，不是浸潤現(xiàn)象，故D錯誤。7．如圖所示，A、B兩容器容積相等，用粗細均勻的細玻璃管相連，兩容器內(nèi)裝有不同氣體，細管中央有一段水銀柱，在兩邊氣體作用下保持平衡時，A中氣體的溫度為0℃，B中氣體溫度為20℃，如果將它們的溫度都降低10℃，那么水銀柱()A．向A移動 B．向B移動C．不動 D．不能確定答案：A二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)8．若液體對某種固體是浸潤的，當液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細管中時，則()A．附著層分子密度大于液體內(nèi)分子的密度B．附著層分子的作用力表現(xiàn)為引力C．管中的液體表面一定是下凹D．液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢解析：選ACD。浸潤時固體分子與液體分子間的引力相當強，造成附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密，這樣就會使液體間出現(xiàn)相互排斥力，使液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢。9．如圖所示的是一定質(zhì)量的氣體的三種升溫過程，以下四種解釋正確的是()A．a(chǎn)d過程，氣體的體積增大B．bd過程，氣體的體積不變C．cd過程，氣體的體積增大D．a(chǎn)d過程，氣體的體積減小解析：選AB。圖像中各狀態(tài)與原點的連線的斜率越大，體積越小，所以ad過程氣體的體積增大，bd過程氣體的體積不變，cd過程氣體的體積減小。10．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)組成合作學(xué)習(xí)小組，對晶體和液晶的特點展開了討論。他們的說法正確的是()A．甲說，晶體有單晶體和多晶體，單晶體有天然規(guī)則的幾何外形B．乙說，多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有固定的熔點C．丙說，液晶就是液態(tài)的晶體，其光學(xué)性質(zhì)與多晶體相似，具有各向異性D．丁說，液晶是一種在分子結(jié)構(gòu)上介于固體和液體之間的中間態(tài)，它具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性解析：選AD。單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，無論是多晶體還是單晶體都有固定的熔點，故A正確，B錯誤；液晶像液體一樣具有流動性，但不能說它是液態(tài)的晶體，它的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C錯誤，D正確。11.如圖所示，絕熱隔板K把絕熱汽缸分隔成兩部分，K與汽缸的接觸是光滑的，隔板K用銷釘固定，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種理想氣體a、b，a的體積大于b的體積?，F(xiàn)拔去銷釘(不漏氣)，當a、b各自達到新的平衡時()A．a(chǎn)的體積小于b的體積B．a(chǎn)的體積等于b的體積C．在相同時間內(nèi)兩邊與隔板碰撞的分子數(shù)不同D．a(chǎn)的溫度比b的溫度高解析：選CD。由于兩部分氣體是相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體，所以兩部分氣體的eq\f(pV,T)值是相等的，由于a的體積大一些，壓強就小一些，拔去銷釘后，a的體積會減小，溫度升高，壓強增大，再次平衡后壓強相等，但由于a的溫度高一些，a的體積還是大一些，A、B錯誤，D正確；由于壓強相等，a的溫度高，分子平均動能大，相同時間內(nèi)兩邊碰撞的次數(shù)不同，C正確。三、非選擇題(本題共5小題，共56分)12．(10分)某小組利用如圖所示的裝置研究“等溫情況下，一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”。帶刻度的注射器內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，推動活塞可以改變氣體體積V，實驗所用測量壓強的裝置較特殊，測量的是注射器內(nèi)部氣體和外部大氣(壓強為p0)的壓強差Δp，在多次改變體積后，得到如下數(shù)據(jù)：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876(1)圖中裝置1為________________，裝置2為________________；(兩空均選填“數(shù)據(jù)采集器”或“壓強傳感器”)(2)每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)，這是為了________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)研究小組基于數(shù)據(jù)，以Δp為y軸，作出的函數(shù)圖線為直線，則x軸是________；(4)若圖像斜率為k，該直線的函數(shù)表達式是________________，圖像縱截距的絕對值表示的是_________________________________________________。解析：(1)本實驗利用電腦自動處理數(shù)據(jù)，首先需要感應(yīng)壓強大小的壓強傳感器，即裝置1；還需要采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集器，即裝置2；(2)在實驗過程中，每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)，這是為了讓封閉氣體與外界進行充分的熱交換，溫度恢復(fù)原狀，保持不變；(3)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p0V0＝(p0＋Δp)V，Δp＝p0V0·eq\f(1,V)－p0，則x軸是eq\f(1,V)；(4)若圖像斜率為k，該直線的函數(shù)表達式是Δp＝k·eq\f(1,V)－p0，根據(jù)圖像表達式可以得到圖像與Δp軸的交點的絕對值為外部大氣壓強的值。答案：(1)壓強傳感器數(shù)據(jù)采集器(2)讓封閉氣體與外界進行充分的熱交換，保持封閉氣體的溫度不變(3)eq\f(1,V)(4)Δp＝k·eq\f(1,V)－p0外部大氣壓強的值13．(10分)如圖所示，甲、乙兩個儲氣罐的容積都為V，儲存有同種氣體(可視為理想氣體)。甲罐中氣體的壓強為5p0，乙罐中氣體的壓強為p0?，F(xiàn)通過連接兩罐的細管把甲罐中的氣體盡量多的調(diào)配到乙罐中去，兩罐中氣體的溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變。求調(diào)配完成后：(1)兩罐中氣體的壓強；(2)調(diào)配到乙罐中的氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。解析：(1)設(shè)調(diào)配完成后，兩罐中壓強為p，在該壓強下，甲罐中氣體體積為V1，乙罐中氣體體積為V2，對甲罐中氣體由玻意耳定律有5p0V＝pV1同理，對乙罐中氣體有p0V＝pV2V1＋V2＝2V聯(lián)立解得p＝3p0。(2)由問題(1)可知V1＝eq\f(5,3)V，V2＝eq\f(1,3)V所以調(diào)配到乙罐中的氣體質(zhì)量Δm與甲罐中原有的氣體質(zhì)量m甲之比為eq\f(Δm,m甲)＝eq\f(\f(5,3)V－V,\f(5,3)V)＝eq\f(2,5)。答案：(1)3p0(2)eq\f(2,5)14．(10分)如圖所示，將一厚度不計的金屬筒移至水面上方，使其開口向下輕輕釋放，金屬筒下沉過程中不歪斜，最終靜止漂浮在水中。已知金屬筒的質(zhì)量m＝25kg，長度L＝1.512m，橫截面積S＝0.05m2；水的密度ρ＝1.0×103kg/m3；大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。求：(1)金屬筒靜止漂浮在水中時，內(nèi)外水面的高度差；(2)金屬筒靜止漂浮在水中時，露出水面的長度。解析：(1)當金屬筒靜止漂浮在水中時，設(shè)內(nèi)外水面高度差為h，有ρSh·g＝mg解得h＝0.5m。(2)金屬筒靜止漂浮在水中時，設(shè)內(nèi)部氣體壓強為p，金屬筒水面上方長度為L′由平衡條件可得p0S＋mg＝pS由玻意耳定律可得p0L＝pL′代入數(shù)據(jù)解得L′＝1.44m，則露出水面的長度ΔL＝L′－h(huán)＝0.94m。答案：(1)0.5m(2)0.94m15．(12分)中學(xué)物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器——哈勃瓶，它是一個底部開有圓孔，瓶頸很短的、導(dǎo)熱性良好的平底大燒瓶。在一次實驗中，體積為V＝1L的瓶內(nèi)塞有一氣球，氣球的吹氣口反扣在瓶口上，瓶底的圓孔上配有一個截面積為S＝2cm2的輕質(zhì)橡皮塞，橡皮塞與玻璃瓶間的最大靜摩擦力fm＝60N。瓶內(nèi)由氣球和輕質(zhì)橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計實驗開始前氣球中的少量氣體和氣球膜厚度，向氣球中緩慢打氣，假設(shè)氣球緩慢膨脹過程中球內(nèi)外氣壓近似相等。已知：實驗室環(huán)境溫度T＝290K恒定，環(huán)境空氣密度ρ＝1.20kg/m3，壓強為標準大氣壓p0＝105Pa，求：(1)橡皮塞被彈出時瓶內(nèi)氣體的壓強；(2)為了使橡皮塞被彈出，需要向氣球內(nèi)打入空氣的質(zhì)量。解析：(1)設(shè)橡皮塞即將被彈出時瓶內(nèi)氣體壓強為p，橡皮塞即將彈出時對瓶塞受力分析得：pS＝p0S＋fm，解得：p＝p0＋eq\f(fm,S)＝4×105Pa；(2)設(shè)末狀態(tài)瓶內(nèi)氣體體積為V1，瓶內(nèi)氣體等溫變化：p0V＝pV1，則V1＝0.25L對氣球內(nèi)氣體：體積V2＝V－V1＝0.75L氣球內(nèi)氣體壓強也為p等溫變化：p0V0＝pV2，可得V0＝3L打入空氣質(zhì)量m＝ρV0＝3.6×10－3kg。答案：(1)4×105Pa(2)3.6×10－3kg16．(14分)如圖所示，導(dǎo)熱汽缸的上端開口，用厚度不計的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸間的摩擦不計。用系在活塞上的輕繩將汽缸豎直懸掛起來，活塞與汽缸均處于靜止狀態(tài)。當環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T0時，活塞距缸底的高度為h0，已知外界大氣壓恒為p0，活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，汽缸質(zhì)量為M，重力加速度大小為g。(1)由于環(huán)境溫度降低，汽缸向上移動了Δh，求此過程中外界對密封氣體做的功W及此時環(huán)境的熱力學(xué)溫度T。(2)保持環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T，在汽缸底部掛上一個質(zhì)量為m0的砝碼，使活塞距缸底的高度仍為h0，求砝碼質(zhì)量m0的大小。解析：(1)活塞緩慢移動的過程，封閉氣體做等壓變化，設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強為p1，外界對氣體做功為：W＝p1SΔh其中p1S＋Mg＝p0