人教版 (2019)选择性必修 第三册第二章 气体、固体和液体综合与测试单元测试课后练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册第二章 气体、固体和液体综合与测试单元测试课后练习题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
第二章 气体、固体和液体 单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共32分)1、(4分)桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24 cm，高为35 cm；柱形压水气囊直径为6 cm，高为8 cm；水桶颈部的长度为10 cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10 m高水柱产生的压强，当桶内的水还剩5 cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从细出水管流出？（不考虑温度的变化）(   )
 A.2次 B.3次 C.4次 D.5次2、(4分)如图所示，三根完全相同的玻璃管一端封闭，管内均用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g(g为重力加速度大小)的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑．若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，三管内的空气柱长度分别为，则下列判断正确的是(   ) A． B． C． D．3、(4分)如图所示为一定质量理想气体状态变化时的图像，由图像可知，此气体的体积(   )
 A.先不变后变大 B.先不变后变小 C.先变大后不变 D.先变小后不变4、(4分)如下图所示,一端封闭、一端开口的U形管竖直放置,管中有两段水银柱封闭着a,b两部分气体,若保持a部分气体温度不变,使b部分气体溫度馒慢升高,则(   )A.a的体积和压强不变;b的体积变大,压强不变
B.a的体积变小,压强变大;b的体积变大,压强变小
C.a的体积变小,压强变大;b的体积变大,压强不变
D.a和b的体积都变大,压强都变小5、(4分)如图所示,一个横截面积为S的圆桶形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为m,不计圆板与容器内壁的摩擦.若大气压强为,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于(   )A. B. C. D.6、(4分)某容积为40 L的氧气瓶装有30 atm的氧气，现把氧气分装到容积为5 L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm，如果每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm，能分装的瓶数（设分装过程无漏气，且温度不变）(   )A.40瓶 B.48瓶 C.50瓶 D.60瓶7、(4分)如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为和的两段气体。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度(   )A.和都变小 B.和都变大 C.变大，变小 D.变小，变大8、(4分)“回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示的曲线，理想气体在为等温过程，为等容过程，则(   )A.a状态气体温度比c状态低B.a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态少C.两过程气体吸、放热绝对值相等D.整个循环过程，气体对外放出热量二、多选题(共16分)9、(4分)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列说法正确的是(   )A.固体甲是晶体,固体乙是非晶体B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙没有规则的外形C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性D.固体甲的熔化曲线中段温度不变,所以甲的内能不变10、(4分)如图所示水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差，大气压强为76 cmHg。下列说法正确的是(   )
 A.将管稍上提，h不变B.将管稍上提，h变大C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cmD.将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm11、(4分)一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了如图所示的循环过程，则(   )
 A.气体在状态A时的温度等于气体在状态B时的温度B.从状态B变化到状态C的过程中，气体经历的是等压变化C.从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能增大D.从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐减小12、(4分)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，和这四段过程在图像上都是直线段，和的延长线通过坐标原点垂直于平行于纵轴，由图可以判断(   )
 A.过程中气体体积不断减小，气体向外放出热量B.过程中气体体积不断减小，单位时间内撞击器壁的分子数增多C.过程中气体体积不断增大，气体对外做功D.过程中气体体积不断增大，气体从外界吸收热量三、填空题(共16分)13、(4分)如图所示，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度（）图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；是它们的延长线与横轴交点的横坐标，；a为直线I上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比_________；气体在状态b和c的压强之比__________。
 14、(4分)一定质量的理想气体从状态a开始，经、、三个过程后回到初始状态a, 图像中各状态参量，如图所示。在过程中，气体温度________（填“增加”、“减小”、或“不变”）；气体在一个循环过程中对外界放出的热量为________。15、(4分)如图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是。用分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则_______，______，________。（选填“大于”、“小于”或“等于”）16、(4分)如图所示,粗细均匀的细U形管竖直放置,左右两侧管中各有一段水银柱,长度如图所示,水平管中封闭10 cm长的空气柱,设大气压强为76 cmHg,环境温度为27 ℃,此时管中气体的压强等于________cmHg,温度升到________℃,左侧水银柱刚好全部进入竖直管。四、计算题(共24分)17、(12分)如图所示，开口朝下的圆筒形汽缸竖直悬挂，处于静止状态，汽缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27 ℃的某种理想气体，活塞可在汽缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至87 ℃时，活塞刚好移到汽缸口。已知大气压强为，汽缸容积为，重力加速度为g。
 （1）求27 ℃时汽缸内气体体积；（2）如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢（等温）地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量与活塞质量相等时，活塞也刚好移到汽缸口，求活塞的质量。18、(12分)一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5kg，截面积S为，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强，温度为7℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高为35cm，（g取）求：（1）此时气缸内气体的压强；（2）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。五、实验题(共12分)19、(12分)小明同学利用如图甲所示装置测量大气压强。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入密封的烧瓶,B端与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时,管内的水银面等高,在B管上标记好此时水银面的位置K。(1)对烧瓶加热,使烧瓶内的气体温度升高。为使封闭气体的体积不变,应将C管____(填“向上”或“向下”)移动,直至_________。(2)实验中保持气体体积不变,不断加热烧瓶内的气体,记录气体的摄氏温度t和管内的水银面的高度差h。做出图像如图乙所示,由图像得出开始时的温度____K,大气压强___cmHg(大气压强保留一位小数)。
参考答案1、答案：B解析：设至少需要把气囊完全压下n次，才能有水从细出水管流出，设大气压强为，水桶内气体体积为，气襄体积为，根据玻意耳定律可得

其中



联立解得

即至少需要把气囊完全压下3次，
故选B。2、答案：D解析：设大气压为P，对a管：a管竖直向下做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，即；对b管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得则得：对c管，以水银为研宄对象，根据牛顿第二定律得又对管子和水银整体，有解得，，所以可得根据玻意耳定律解得：A.项与上述计算结果不相符，故A错误；B.项与上述计算结果不相符，故B错误；C.项与上述计算结果不相符，故C错误；D.项与上述计算结果相符，故D正确。故选D3、答案：B解析：本题结合图像考查理想气体状态方程的应用。根据可得，可知第一阶段为等容变化，气体体积不变；第二阶段为等温变化，压强变大，根据理想气体状态方程知气体体积减小，所以整个状态变化过程气体体积先不变后变小，故B正确，A、C、D错误。4、答案：A解析：根据，水银柱高度差不变，所以两部分压强均不变；又a部分气体温度不变，使b部分气体温度缓慢升高，根据理想气体状态方程可知，a部分体积也不变，b部分体积减小；故A正确，BCD错误；
故选：A。5、答案：D解析：设桶内气体的压强为p，以金属圆板为研究对象，分析受力情况，圆板受重力、外界大气压力，容器壁的压力N和容器内气体的压力,如图所示.金属圆板处于平衡状态，其所受合力为零，根据共点力平衡条件得，解得，故选D.6、答案：C解析：设能分装n个小钢瓶，则以氧气瓶中的氧气和n个小钢瓶中的氧气整体为研究对象，分装过程温度不变，遵循玻意耳定律，气体分装前后的状态如图所示.由玻意耳定律有，得.由,，代入数据可得瓶，故C正确.7、答案：B解析：由玻意耳定律，，，，把玻璃管缓慢向上提起，增大，减小，减小，增大，B正确，ACD错误。
故选B。8、答案：C解析：A、从b到c，气体做等容变化，压强减小，根据可知，气体的温度降低，理想气体在为等温变化，故a状态气体温度比c状态高，故A正确；B、从a到b的过程中为等温变化，压强减小，体积增大，故单位体积内的分子数减小，故a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态多，故B错误；C、两过程都为等容过程，气体不做功，过程降低的温度等于过程升高的温度，可知两过程内能变化量的绝对值相等，根据热力学第一定律可知，两过程气体吸、放热绝对值相等，故C正确；D、在整个过程中，气体的温度不变，内能不变，在图像中，图像所围的面积表示气体做功，根据图像可知，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故D错误；故选：C9、答案：AB解析：晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度,所以固体甲是晶体,固体乙是非晶体,故A正确。固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,没有规则的外形,故B正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能增大,故D错误。10、答案：BD解析：将管稍上提，则管内上方气体体积增大，因为整个过程可以看作等温变化，所以根据，气体压强变小，由于外界大气压不变，所以管内水银柱压强需增大才能重新平衡，故管内水银柱高度增大。将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，因管内有气体，故水银面高度差小于70 cm。11、答案：AB解析：气体在状态A和状态B满足玻意耳定律，所以两状态温度相等，A正确；根据图像可知，从状态B变化到状态C的过程中，压强恒定，所以气体经历的是等压变化，B正确；根据图像可知，根据盖-吕萨克定律可知，温度是分子平均动能的标志，所以从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小，C错误；根据图像可知，根据查理定律可知，从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐增大，D错误。 12、答案：BD解析：根据理想气体状态方程分析可知，在图像中，图线上各点与坐标原点的连线斜率大小与体积有关，斜率越大，体积越小；为过坐标原点的一条倾斜直线，a到b为等容过程，即，体积不变，外界对气体不做功，温度降低，气体内能减小，放热，故A错误。b到c图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大，体积越来越小，单位体积内的分子数增多，b到c温度降低，分子的平均动能减小，而压强增大，故单位时间内撞击器壁的分子数增多，故B正确。c到d图线为过坐标原点的一条直线，直线斜率不变，体积不变，气体对外界不做功，故C错误。d到a图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小，体积越来越大，气体对外界做正功，温度不变，内能不变，故需要吸收热量，故D正确。故选BD。13、答案：1;解析：根据盖-吕萨克定律有
整理得
由体积—温度（）图像可知，直线I为等压线，则两点压强相等，则有。
，当气体体积为时，设其压强为，当气体体积为时，设其压强为，根据等温变化，则
由于直线I和Ⅱ都为等压线，则有
联立解得。 14、答案：增加;解析：在过程中，压强不变，体积增加，可知气体温度增加；气体在一个循环过程中，内能不变，外界对气体做功等于的面积，即为则整个过程中对外界放出的热量为15、答案：大于；等于；大于解析：对于1、2两个状态，根据理想气体的状态方程，因为1、2两个状态气体的体积相同，1状态的压强较大，所以其温度也较高，气体分子运动的平均速率较大，由气体压强的微观意义，可知1状态的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数会更多，即；对于1、3两个状态，由理想气体状态方程知，；对于2、3两个状态，根据理想气体的状态方程，又2、3两个状态气体的压强相同，3状态的体积较大，所以3状态的温度较高，气体分子平均速率较大，由气体压强的微观意义可知，。16、答案：80；294解析：封闭气体在加热前为初状态,体积,温度,压强。左侧水银柱刚好全部进入竖直管为末状态,此时左侧水银柱进入竖直管的长度为8 cm,所以压强,则右侧水银柱进入竖直管的长度也为8 cm,水平部分的水银柱减少了8 cm,所以封闭气体的体积;由理想气体的状态方程有，解得,所以℃℃。17、答案：（1）（2）解析：解：（1）通过电热丝缓慢加热气体的过程中，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
可得：①
其中
解得：
（2）通过挂沙盘使活塞移到汽缸口的过程中，气体发生等温变化，
设活塞质量为m，根据玻意耳定律可得：③
其中④
⑤
联立③④⑤式解得：。18、答案：（1）；（2）47℃解析：（1）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力。根据平衡条件得：（2）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体方程得解得19、答案：（1）向上；B管内的水银面再一次回到标记的位置K（2）300；75.6解析：本题考查查理定律的应用。
（1）气体温度升高，压强变大，B管内的水银面下降，为使封闭气体的体积不变，应将C管向上移动，直至B管内的水银面再一次回到标记的位置K。
（2）设C管与B管的压强差为，则，由查理定律可知，即，由题图乙可知，，解得。