2023高中物理第二章氣體固體和液體質(zhì)量評估新人教版選擇性

第二章質(zhì)量評估(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.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(diǎn)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,所以多晶體沒有確定的熔點(diǎn)C.丙說,液晶就是液態(tài)的晶體,其光學(xué)性質(zhì)與晶體相似,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,又像非晶體那樣具有光學(xué)各向同性解析:單晶體具有天然規(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確定的熔點(diǎn),A正確,B錯(cuò)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,C、D錯(cuò)誤.答案:A2.在25℃左右的室內(nèi),將一支溫度計(jì)從酒精中拿出,觀察它的示數(shù)變化情況是()A.溫度計(jì)示數(shù)上升B.溫度計(jì)示數(shù)下降C.溫度計(jì)示數(shù)不變D.溫度計(jì)示數(shù)先下降后上升解析:由于溫度計(jì)上的酒精蒸發(fā),帶走熱量,故溫度計(jì)的示數(shù)下降,然后再升回25℃,所以溫度計(jì)的示數(shù)先下降后上升,選項(xiàng)D正確.答案:D3.溫度不同的兩塊金屬接觸,達(dá)到熱平衡后,下列物理量一定相同的是()A.內(nèi)能B.分子平均動能C.分子勢能 D.分子平均速率解析:這兩塊金屬質(zhì)量不一定相同,分子勢能和內(nèi)能不一定相同,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤.溫度是分子平均動能的標(biāo)志.溫度不同的兩塊金屬接觸,達(dá)到熱平衡后,溫度相同,分子的平均動能相同,但這兩塊金屬的分子質(zhì)量不確定,所以分子平均速率也不確定,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:B4.下圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線,比較等壓線上的A、B兩個(gè)狀態(tài),下列說法正確的是()A.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)B狀態(tài)較多B.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)A狀態(tài)較多C.A狀態(tài)對應(yīng)的分子平均動能大D.單位體積的分子數(shù)A狀態(tài)較少解析:由題意可知一定質(zhì)量的某種氣體在A、B兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)相等,而A狀態(tài)溫度低,分子平均動能小,平均每個(gè)分子對器壁的撞擊力小,而兩狀態(tài)壓強(qiáng)相等,則相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)A狀態(tài)一定較多,故A、C錯(cuò)誤,B正確.一定質(zhì)量的氣體,分子總數(shù)不變,VB>VA,單位體積的分子數(shù)A狀態(tài)較多,D錯(cuò)誤.答案:B5.一定質(zhì)量的某種理想氣體保持溫度不變,當(dāng)體積膨脹為原來的10倍時(shí),則 ()A.氣體分子數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0倍B.氣體分子的平均動能變?yōu)樵瓉淼?C.氣體分子的數(shù)密度變?yōu)樵瓉淼?D.器壁的同一面積上單位時(shí)間所受氣體分子的平均作用力增大解析:氣體的質(zhì)量不變,分子總數(shù)是不變的.又因?yàn)闇囟群愣?故分子平均動能不變.體積膨脹為原來的10倍,氣體分子的數(shù)密度變?yōu)樵瓉淼?10,壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?10,故器壁的同一面積上單位時(shí)間所受分子的平均作用力也變?yōu)樵瓉淼?答案:C6.容積V=20L的鋼瓶充滿氧氣后,壓強(qiáng)p=3×106Pa,打開鋼瓶閥門,將氧氣分裝到容積為V'=5L的小鋼瓶中去,小瓶子已抽成真空.分裝完成后,每個(gè)小鋼瓶的壓強(qiáng)p'=2×105Pa.在分裝過程中無漏氣現(xiàn)象,且溫度保持不變,那么最多可能裝()A.4瓶 B.50瓶C.56瓶 D.60瓶解析:設(shè)最多可裝的瓶數(shù)為n,由等溫變化公式得pV=p'V+np'V',解得n=(p-p答案:C7.如圖所示,一端封閉的玻璃管,開口向下豎直插在水銀槽里,管內(nèi)封有長度分別為l1和l2的兩段理想氣體.外界溫度和大氣壓均不變,當(dāng)將管慢慢地向上提起時(shí),管內(nèi)氣柱的長度()A.l1變小,l2變大 B.l1變大,l2變小C.l1、l2都變小 D.l1、l2都變大解析:假設(shè)上段空氣柱長度不變,則下段空氣柱長度變大,下段封閉氣體體積變大,其產(chǎn)生的壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致上段空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)減小,而pV為恒量,得l1也變大.答案:D二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18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.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.8.一定質(zhì)量的某種理想氣體,從圖示A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C狀態(tài),最后到D狀態(tài),下列判斷正確的是()A.A→B溫度升高,壓強(qiáng)不變B.B→C體積不變,壓強(qiáng)變大C.C→D體積變小,壓強(qiáng)變大D.D狀態(tài)的壓強(qiáng)比A狀態(tài)的壓強(qiáng)小解析:在VT圖像中,A→B為等壓變化過程,A正確.B→C為等容變化過程,溫度降低,壓強(qiáng)變小,B錯(cuò)誤.C→D為等溫變化過程,體積變小,壓強(qiáng)變大,C正確.再根據(jù)pAVATA=pDVDTD,VD>VA,T答案:ACD9.如圖所示,開口端足夠長的U形管內(nèi)用水銀封有長度分別為l1、l2的兩部分氣體柱,下列說法正確的是()A.只對A加熱,h減小,若氣柱B溫度不變,則氣柱B長度不變B.只對A加熱,h減小,若氣柱B溫度不變,則氣柱B長度減小C.若在右管中注入一些水銀,則l1將增大D.使A、B同時(shí)升高相同的溫度,l1增大,h減小解析:只對A加熱,假設(shè)A體積不變,則壓強(qiáng)增大,所以l1增大,h減小,氣柱B溫度、壓強(qiáng)均不變,所以長度不變,A正確,B錯(cuò)誤.若在右管中注入一些水銀,B產(chǎn)生的壓強(qiáng)增大,假設(shè)A的體積不變,A的壓強(qiáng)與h長度水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和隨之增大,A的壓強(qiáng)增大,根據(jù)玻意耳定律得l1將減小,故C錯(cuò)誤.使A、B同時(shí)升高相同的溫度,假設(shè)氣體體積不變,A的壓強(qiáng)增大,B的壓強(qiáng)不變,則l1增大,h減小,D正確.答案:AD10.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的活塞.水面漂浮著一個(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度為a,空氣柱在管外水面下方的長度為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(未接觸玻璃管或木塊),下列說法正確的是()A.d和b都不變 B.只有b減小C.只有a減小 D.a和c都減小解析:活塞下降一小段距離,容器中的氣體體積減小,壓強(qiáng)增大,木塊露出水面的多少取決于上、下表面受到的壓強(qiáng)差,故c、d不變;對于玻璃管,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.答案:AC三、非選擇題:共54分.11.(8分)在驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)中,(1)某同學(xué)列出所需要的實(shí)驗(yàn)器材有帶框架的注射器、橡皮帽、鉤碼(同一規(guī)格若干個(gè))、彈簧測力計(jì)、天平(帶砝碼)、鐵架臺(帶鐵夾)、潤滑油.該同學(xué)漏選的實(shí)驗(yàn)器材是、.

(2)某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn),操作完全正確,在同一p1V圖上得到了兩條不同的直線,那么兩圖線斜率不同的可能原因是解析:(1)由刻度尺來測出封閉氣體的長度,還需要?dú)鈮河?jì)測量封閉氣體的壓強(qiáng).(2)圖線斜率不同的可能原因是被研究氣體的質(zhì)量不同(或溫度不同).答案:(1)氣壓計(jì)刻度尺(2)兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)封閉氣體質(zhì)量不同(或兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度不同)12.(10分)如圖所示,試管內(nèi)由水銀封有一定質(zhì)量的理想氣體,靜止時(shí)氣柱長為l0,大氣壓強(qiáng)為p0,其他尺寸如圖所示.當(dāng)試管繞豎直軸以角速度ω在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時(shí)氣柱長變?yōu)閘,假設(shè)溫度不變,試管橫截面積為S,水銀密度為ρ.求轉(zhuǎn)動時(shí)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng).解析:選取水銀柱為研究對象,轉(zhuǎn)動所需向心力由水銀柱兩側(cè)氣體壓力差提供,根據(jù)牛頓第二定律得(pp0)S=mω2R,m=ρl1S,R=l2+(l0l)+l1解得p=p0+ρl1ω2l2答案:p0+ρl1ω2l13.(10分)圓柱形汽缸直立在地面上,具有質(zhì)量而無摩擦的絕熱活塞把汽缸分成容積相同的A、B兩部分,如圖所示.兩部分氣體溫度相同,都是T0=300K,A部分氣體壓強(qiáng)pA0=1.0×105Pa,B部分氣體壓強(qiáng)pB0=2.0×105Pa.(1)A部分氣體的壓強(qiáng)pA;(2)B部分氣體的溫度TB.解析:(1)A部分氣體等溫變化,由玻意耳定律得pA0V=pA·23V,所以pA把pA0=1.0×105Pa代入得pA=1.5×105(2)將B部分氣體看作理想氣體,分析可知初態(tài):pB0=2.0×105Pa,VB0=V,T末態(tài):pB=pA+(pB0pA0)=2.5×105Pa,VB=V+13V=43TB=TB0p答案:(1)1.5×105Pa(2)500K14.(12分)右下圖為內(nèi)徑均勻的、一端開口的U形管的示意圖,U形管內(nèi)部盛有水銀,右端被水銀封閉的空氣柱長為12cm,左端被一重力不計(jì)的輕質(zhì)活塞封閉一段長10cm的空氣柱,當(dāng)環(huán)境溫度t1=27℃時(shí),兩側(cè)水銀面的高度差為2cm.當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)閠2時(shí),兩側(cè)水銀面的高度相等.已知大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于高度為75cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),T=t+273K,不計(jì)摩擦,求:(1)溫度t2的數(shù)值;(2)溫度變?yōu)閠2時(shí)左端活塞移動的距離.解析:(1)設(shè)U形管的橫截面積為S,對右端封閉空氣柱有p1=7775p0,V1=12cm·S,T1=p2=p0,V2=11cm·S,由p1V1代入數(shù)據(jù)解得T2=268K,即t2=5℃.(2)對左端封閉空氣柱有V1'=10cm·S,T1'=300K,T2'=268K,V2'=l2'S,由蓋呂薩克定律得V1'T代入數(shù)據(jù)解得l2'=8.9cm,左端活塞移動的距離s=(10+18.9)cm=2.1cm.答案:(1)5℃(2)2.1cm15.(14分)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中.該設(shè)備工作時(shí),先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中,然后爐腔升溫,利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理,改善其性能.一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3,爐腔抽真空后,在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中.已知每瓶氬氣的容積為3.2×102m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa;室溫為27℃.氬氣可視為理想氣體.(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng);(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng).解析:(1)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0,壓強(qiáng)為p0;使用后瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1.假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí),其體積膨脹