新教材2023-2024學年高中物理第2章氣體固體和液體章末綜合訓練新人教版選擇性

第二章章末綜合訓練(二)一、選擇題1.(2023廣東廣州華南師大附中階段練習)關于固體、液體,下列說法正確的是()A.單晶體所有的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性B.液晶只有晶體的各向異性,沒有液體的流動性C.液體表面層內(nèi)分子勢能小于液體內(nèi)部分子勢能D.毛細現(xiàn)象是液體的浸潤(或不浸潤)與表面張力現(xiàn)象共同作用的結果2.(2023江蘇淮安淮陰中學階段練習)噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場上廣泛銷售的特殊防水劑,如圖所示。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護膜,形成類似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面,故無法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時候,雨水會自然流走,保持視野清晰。下列說法正確的是()A.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結果,與重力無關B.噴防水劑后的玻璃和水滴發(fā)生浸潤現(xiàn)象C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D.水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集3.(多選)(2023河南新鄉(xiāng)高二階段練習)如圖甲所示,一端封閉且粗細均勻的足夠長的直玻璃管水平放置,用長20cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,封閉氣柱長度為32cm,大氣壓強相當于76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強?，F(xiàn)將玻璃管順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,如圖乙所示。再將玻璃管順時針緩慢旋轉(zhuǎn)53°,如圖丙所示。已知氣體溫度和大氣壓強始終不變,sin53°=0.8,cos53°=0.6,下列說法正確的是()A.圖乙狀態(tài)的氣體壓強大于圖丙狀態(tài)的氣體壓強B.若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落,氣柱長度將減小C.圖乙氣柱長度為40cmD.圖丙氣柱長度為38cm4.(2023遼寧卷)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置,可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中,一定質(zhì)量理想氣體的pT圖像如圖所示。該過程對應的pV圖像可能是()5.(2023山東濱州高二階段練習)如圖所示,容積為2V的汽缸固定在水平地面上,汽缸壁及活塞導熱性能良好,活塞面積為S,厚度不計。汽缸兩側(cè)的單向閥門(氣體只進不出)均與打氣筒相連,開始時活塞兩側(cè)封閉空氣的體積均為V,壓強均為p0?，F(xiàn)用打氣筒向活塞左側(cè)打氣25次后固定活塞,再向活塞右側(cè)打氣5次。已知打氣筒每次能打入壓強為p0、體積為15V的空氣,外界溫度恒定,空氣視為理想氣體,不計活塞與汽缸間的摩擦。則穩(wěn)定后活塞右側(cè)空氣的壓強為(A.7p0 B.4p0C.2p0 D.p06.(2023江蘇連云港高二階段練習)如圖所示,A、B兩個容器中裝有同種氣體,容器間用一根細玻璃管連接,管中有一水銀滴D作為活塞。當A容器的溫度為10℃,B容器的溫度為10℃時,水銀滴剛好在玻璃管的中央保持平衡。兩個容器的溫度都降低10℃時,下列判斷正確的是()A.水銀滴將不移動B.水銀滴將向A移動C.水銀滴將向B移動D.無法判斷水銀滴將向哪個方向移動7.(2023河南新鄉(xiāng)高二階段練習)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A緩慢經(jīng)過B、C、D再回到狀態(tài)A,其熱力學溫度T和體積V的關系圖像如圖所示,BA和CD的延長線均過原點O,氣體在狀態(tài)A時的壓強為p0,下列說法正確的是()A.氣體在狀態(tài)D時的壓強大于p0B.B→C過程中氣體的內(nèi)能減小C.D→A過程中氣體的溫度升高了TD.C→D過程中氣體分子在單位時間內(nèi)對單位容器壁的碰撞次數(shù)減少8.(多選)(2023山東聊城一中階段練習)如圖所示,容積相同的可導熱容器a、b內(nèi)充滿同種理想氣體,之間用帶閥門的細導管相連,置于溫度恒定的環(huán)境中。開始時閥門K關閉,a內(nèi)氣體的壓強為p0,打開閥門經(jīng)足夠長時間后,原容器b中的氣體有12進入容器a,不計導管內(nèi)氣體的體積,下列說法正確的是(A.容器b中原來氣體的壓強為2p0B.容器b中原來氣體的壓強為3p0C.最終容器內(nèi)氣體的壓強為43pD.最終容器內(nèi)氣體的壓強為2p0二、實驗題9.(2023廣東廣州華南師大附中階段練習)在用DIS研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時,其壓強與溫度的關系的實驗中,實驗裝置如圖甲所示。甲(1)圖甲中(選填“A”或“B”)為壓強傳感器。

(2)實驗中,下列做法正確的是。

A.無需測量被封閉氣體的體積B.密封氣體的試管大部分在水面之上C.每次加入熱水后,用玻璃棒攪拌使水溫均勻D.每次加入熱水后,立即讀數(shù)(3)某同學測得多組壓強p與攝氏溫度t的數(shù)據(jù),獲得如圖乙所示的pt圖像。由圖可得:壓強p與攝氏溫度t成關系,圖線與橫軸交點的溫度為℃,此溫度被開爾文稱為。

乙(4)另一同學記錄下了初始時封閉氣體的壓強p0和攝氏溫度t0,隨后逐漸加熱水升高溫度,并記錄下每次測量結果與初始值的差值Δp和Δt。在實驗中壓強傳感器軟管突然脫落,他立即重新接上后繼續(xù)實驗,其余操作無誤。則ΔpΔt的關系圖可能是。

三、計算題10.(2023廣東廣州執(zhí)信中學階段練習)氣體彈簧是車輛上常用的一種減震裝置,其簡化結構如圖所示。直立圓柱形密閉汽缸導熱良好,橫截面積為S的活塞通過連桿與車輪軸連接,初始時汽缸內(nèi)密閉一段長度為L0、壓強為p1的理想氣體,汽缸與活塞間的摩擦忽略不計,車輛載重時相當于在汽缸頂部增加一個物體A,穩(wěn)定時汽缸下降了0.75L0,氣體溫度保持不變,求:(1)物體A的重力大小;(2)如果大氣壓強為p0,為使汽缸升到原位置,需向汽缸內(nèi)充入與汽缸溫度相同的大氣的體積。

章末綜合訓練(二)1.D單晶體的各向異性是針對某些物理性質(zhì)而言的,并不是所有的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性,A錯誤;液晶的名稱就是由于它具有流動性和各向異性,B錯誤;液體表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子勢能隨著分子距離的增大而增大,則液體表面層內(nèi)的分子勢能大于液體內(nèi)部的分子勢能,C錯誤;毛細現(xiàn)象是液體的浸潤(或不浸潤)與表面張力現(xiàn)象共同作用的結果,D正確。2.C液體表面張力的作用使水滴呈球形,又由于重力的作用使得水滴呈橢球形,選項A錯誤;噴防水劑后的玻璃和水滴不浸潤,選項B錯誤;水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大,選項C正確;水滴表面分子比水滴的內(nèi)部稀疏,選項D錯誤。3.BD圖乙中封閉氣體的壓強p2=p0ρgh=56cm·ρg,圖丙中封閉氣體的壓強p3=p0ρghcos53°=64cm·ρg,則圖乙狀態(tài)的氣體壓強小于圖丙狀態(tài)的氣體壓強,A錯誤;若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落,處于完全失重狀態(tài),則封閉氣體的壓強等于大氣壓強,大于圖乙原來狀態(tài)的氣體壓強,由玻意耳定律pV=C可知,壓強增大,體積減小,即氣柱長度將減小,B正確;設圖乙、丙中的氣體長度分別為L2、L3,根據(jù)玻意耳定律有p1L1S=p2L2S=p3L3S,其中p1=p0,L1=32cm,解得L2=43.4cm,L3=38cm,C錯誤,D正確。4.B從a到b氣體發(fā)生等壓變化,溫度升高,氣體體積增大,選項C、D錯誤;從b到c氣體壓強減小,pT圖線的斜率減小,故氣體體積增大,選項A錯誤,B正確。5.A設向活塞左側(cè)打氣25次后汽缸內(nèi)空氣的壓強為p,左側(cè)氣體體積為V1,則右側(cè)氣體體積為2VV1,由玻意耳定律,對左側(cè)氣體有p0V+255V=pV1,對右側(cè)氣體有p0V=p(2VV1),聯(lián)立解得V1=127V,p=72p0,活塞固定后再向活塞右側(cè)打氣5次,則p(2VV1)+p0V=p'(2VV16.B假定兩個容器的體積不變,A、B中所裝氣體溫度分別為T1=263K、T2=283K,當溫度降低ΔT時,容器A的壓強由p1降至p1',即Δp1=p1p1',容器B的壓強由p2降至p2',即Δp2=p2p2',由查理定律可得pT=ΔpΔT,解得Δp1=p1263·ΔT,Δp2=p2283·ΔT,因為p2<p1,所以壓強減少量7.C根據(jù)pVT=C(常數(shù))可知A→B、C→D過程中氣體壓強均不變,B→C過程中氣體的壓強減小,根據(jù)等溫變化規(guī)律可得pBVB=pCVC,解得pC=23p0,則氣體在狀態(tài)D時的壓強為23p0,故A錯誤;B→C過程中氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,故B錯誤;A→B過程為等壓變化,根據(jù)等壓變化規(guī)律可知TA=TB2=T02,D→A過程為等容變化,根據(jù)等容變化規(guī)律可知TD=23TA=T08.BD設每個容器的容積為V,原容器b中的氣體有12進入容器a,可知b中氣體的體積變?yōu)?.5V,a中氣體的體積變?yōu)?.5V,氣體最終壓強變?yōu)閜1,則對a內(nèi)氣體有p0V=p1·0.5V,對b內(nèi)氣體有p2V=p1·1.5V,解得p1=2p0,p2=3p09.答案(1)B(2)AC(3)線性273(或273.15)絕對零度(4)C解析(1)由于實驗要測的是氣體壓強,故壓強傳感器應直接與氣體內(nèi)部相連,而溫度可通過玻璃管傳導到內(nèi)部氣體,因此溫度傳感器插在水里即可。即A為溫度傳感器,B為壓強傳感器。(2)研究的是一定質(zhì)量的氣體在體積不變時的情況,故體積不變即可,無需測量,A正確;實驗應保證各處氣體的溫度一致,故密封氣體的試管應全部在水中,故B錯誤;每次加入熱水后,要保證被封閉氣體各處溫度與水溫相同,故不能立即讀數(shù),可用玻璃棒進行適當攪拌,等待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再讀數(shù),故C正確,D錯誤。(3)對一定質(zhì)量的理想氣體來說,在體積不變時,根據(jù)氣體狀態(tài)方程pVT=C,可知其壓強與熱力學溫度成正比例關系,圖線應該是一條過原點的傾斜直線,所以若是壓強對應攝氏溫度的情況,其壓強p與攝氏溫度t成線性關系,其圖線的延長線與橫軸的交點坐標應該是0K,即273.15℃(4)根據(jù)