2022-2023学年人教版（2019）选择性必修三第二章 气体、固体和液体单元测试卷（含答案）

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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1、温度计是生活、生产中常用的测量装置.右图为一简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体.当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化.已知A、D间的测量范围为20℃-80℃，A、D间刻度均匀分布.由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为(   )A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃2、如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体(   )A.压强增大,体积增大 B.压强增大,体积减小 C.压强减小,体积增大 D.压强减小,体积减小3、如图所示,一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中,活塞与容器间光滑接触,在图中三种稳定状态下的温度分别为,体积分别为且,则的大小关系为(   )A. B. C. D.4、王亚平曾在第一次太空授课中展示了完美的“太空水球”，液晶电视图像色彩更加绚丽，解释上述现象用到的有关知识中说法正确的是(   )A.表面张力能够使液体表面积收缩到最小B.表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体D.液晶的所有物理性质均表现为各向异性5、把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变成球形了，产生这一现象的原因是(   )A.玻璃是非晶体，溶化后再凝固变成晶体B.玻璃是晶体，熔化后再凝固变成非晶体C.熔化后的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D.熔化后的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张6、一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示.当在活塞下方注入一定质量的理想气体、温度为T时，气柱高为h，则当温度为时，气柱的是(   )A. B. C. D.7、如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为P，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至，B内气体温度保持不变，设稳定后A容器的压强为，则(   )A. B. C. D.8、华氏温度规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度，中间分为180等份，每一等份代表1华氏度。若今年1月份某地出现了近几年罕见的低温，最低温度接近零下10摄氏度，换算成华氏温度为(   )A.14华氏度 B.16华氏度 C.18华氏度 D.20华氏度9、冬天，内蒙古的气温最低可达，为了测量那里的气温应选用（已知水银的熔点是；酒精的熔点是）(   )A.水银温度计 B.酒精温度计 C.水温度计 D.体温计10、如图所示，内壁光滑的绝热汽缸深度L，固定在水平地面上，汽缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的理想气体。开始时汽缸内气体长，压强。现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞至L处，此过程中不漏气，则此时气体的压强(   )A.等于 B.小于 C.大于 D.以上都有可能二、填空题11、在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度_______（选填“升高”、“降低”或“不变”），这是因为___________。12、如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器中挤出一大滴水，外膜最终呈完美球状。呈球状是液体__________的结果，外膜水分子间的距离______（选填“大于”或“小于”）内部水分子间的距离，外膜各处受到内部水分子的力________（选填“指向”或“背向”）球心。13、春天的早晨，花园里绿叶上的小露珠呈球状，其主要原因是：液体表面层分子比较________（选填“稀疏”“密集”或“均匀”），表面层分子间的相互作用力表现为________（选填“引力”或“斥力”），表面层出现表面张力。14、室温27℃相当于热力学温标的_______K，水从室温20℃起至被烧开，用热力学温标表示，这一过程水的温度升高了_______K。三、计算题15、如图所示，截面为圆形的导热U形管，左、右两管长度相同。左管截面半径为，左管内封闭一段长为的空气柱；右管截面半径为，且，左右两边水银面相平，大气压强，且环境温度保持不变。在右管的管口处用一厚度不计的光滑轻活塞封闭右管气体并用力向下缓慢推活塞，直至左侧液面比右侧液面高，求活塞向下移动的距离x。（最终结果保留一位有效数字）16、如图所示，竖直导热圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长。活塞A上方为水银，粗细两筒中水银柱的高度分别为和，两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住B，使之处于平衡状态。外界大气压始终为，相当于76cm水银柱产生的压强，环境温度为27℃。（1）保持温度不变，向上缓慢推动活塞B，试计算粗筒中的水银柱刚好完全进入细筒时活塞B上升的距离x。（2）在第（1）问的基础上，固定活塞B的位置不变，将装置放入57℃的恒温箱中。一段时间后，在细筒上方注入水银，为保证活塞A不向下移动，则注入水银的最大高度为多少？四、实验题17、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：C解析：该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的。温度升高时烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升；温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，因A、D间的测量范围为20~80 ℃，可得A点对应80 ℃，D点对应20℃，A、D间刻度均匀分布，每小格表示，则有色水柱下端对应温度为，A、B、D错误，C正确。2、答案：B解析：设大气压为,静止时试管内封闭气体压强为,水银质量为m，试管横截面积为S,对水银,根据平衡条件有;自由下落时,水银处于完全失重状态,根据牛顿第二定律有，即;对比可得,即压强增大,由于温度不变,则有,所以,体积变小,选项B正确。3、答案：B解析：设三种稳定状态下气体的压强分别为,以活塞为研究对象,三种稳定状态下分别有,，可以得出;根据理想气体的状态方程，由得;由得,即,故选项B正确。4、答案：A解析：A.液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，A正确；B.表面张力的方向跟液面相切，垂直于液面的边界线，B错误；C.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然是晶体，C错误；D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，不是所有物理性质均表现各向异性，D错误。故选A。5、答案：C解析：AB.玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体.故AB错误；CD.细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同情况下球的表面积最小，故呈球形.故C正确，D错误.故选C.6、答案：C解析：设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力，由此产生的压强，s为容器的横截面积.取封闭的气体为研究对象：初状态：T，，；末状态；，，，由理想气体状态方程，解得：，故C正确，ABD错误.7、答案：B解析：设A、B的容积分别为V，初状态压强为P，温度为T，末状态A部分温度升温，稳定后A容器的压强为，则B的压强也为，由理想气体状态方程：可知：，解得：，故B正确，ACD错误.8、答案：A解析：根据题述，则华氏度，选A。9、答案：B解析：水银的熔点是，低于时水银会凝固。而酒精的熔点是。水在零度就结冰，而体温计的测量范围为。故选B。10、答案：B解析：根据热力学第一定律，可知活塞运动过程中，气体对外界做功，气缸本身绝热。其内能必定减少，即理想气体温度下降。根据理想气体状态方程，有整理得其中，故气体压强将小于故选B。11、答案：升高；消耗的电能最终转化为内能解析：在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度会升高，这是因为消耗的电能最终转化为内能，由能量守恒定律可得。12、答案：表面张力；大于；指向解析：外膜水分子间的距离大于内部水分子间的距离，所以外膜受到内部水分子的力指向球心，这样就把外膜拉弯曲成球形，从而形成表面张力。13、答案：稀疏；引力解析：小露珠呈球状，是由于表面层分子张力作用的缘故，分子出现张力是因为液体表面层分子比较稀疏，表面层分子间的相互作用力表现为引力。14、答案：300；80解析：室温27℃相当于热力学温标的水从室温20℃起至被烧开，用热力学温标表示，这一过程水的温度升高了15、答案：5cm解析：右管横截面积为左管横截面积为可得左管水银上升高度为右管水银下降高度为对左管气体根据玻意耳定律解得对右管气体，初始状态时有，末状态时有根据玻意耳定律解得活塞下移距离为16、答案：（1）4cm（2）9cm解析：（1）封闭气体的初始压强为粗筒的面积是细筒的4倍，则水银柱完全推入细筒时水银柱的高度为由活塞A受力平衡可得设封闭气体后来的高度为，粗筒横截面积为S，温度不变，根据玻意耳定律有可得则（2）该过程体积不变，根据查理定律所以17、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。