试卷答案
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高二物理粤教版(2019)选择性必修三 第二章 气体、液体与固态 单元检测(B卷)(答案)

第二章 气体、液体与固态 单元检测(B卷)
一、单选题
1.下列关于各向异性的描述正确的是 ( )
A.各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B.各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C.各向异性是指多晶体的内部结构与方向有关
D.各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
2.下列现象与液体表面张力无关的是(  )
A.透过布制的伞面可以看见纱线缝隙,而伞面布漏雨水
B.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝
D.把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起难以分开
3.将一定质量的空气封闭在气瓶内,并对它进行等压变化。把这些空气看成理想气体,则下列四幅图中能正确表示变化过程中空气的体积V和温度T的关系是________
A.B.
C.D.
4.下列说法正确的是( )
A.布朗运动是花粉分子的无规则运动
B.单晶体的某些物理性质呈现各向异性
C.分子间距离增大时,分子力一定减小
D.某种物体的温度为0℃,说明该物体中分子的平均动能为零
5.对热现象的认识,下列说法正确的是(  )
A.温度很低的物体中,有的分子不运动
B.温度越高的物体中,所有分子运动越剧烈
C.气体分子的平均动能减小、数密度增大时,气体的压强可能减小
D.液体有表面张力,原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部小
6.气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形气缸与椅面固定连接,柱状气缸杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体,设气缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力。设气体的初始状态为A,某人坐上椅面后,椅子缓慢下降一段距离达到稳定状态。然后打开空调,一段时间后,室内温度降低到设定温度,稳定后气体状态为C(此过程人的双脚悬空);接着人缓慢离开座椅,直到椅子重新达到另一个稳定状态D,室内大气压保持不变,则气体从状态A到状态D的过程中,关于p、V、T的关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.如图所示,两个容器A和B容积不同,内部装有气体,其间用细管相连,管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA,B中气体温度为tB,且tA > tB,水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体加热,使它们的温度都升高相同的温度,下列说法正确的是( )
A.水银柱保持不动 B.水银柱将向左移动
C.水银柱将向右移动 D.水银柱的移动情况无法判断
8.下列说法正确的是(  )
A.分子间同时存在着引力和斥力
B.分子间距增大时分子引力减小而分子斥力增大
C.对于一定量的理想气体,当温度升高时其内能可能保持不变
D.对于一定量的理想气体,当体积增大时其内能一定减小
二、多选题
9.下列说法正确的是:____
A.液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示不同颜色
B.某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大
C.气体温度升高时,气体热运动变得剧烈,气体的压强一定增大
D.萘的熔点为80℃,质量相等的80℃的固态萘和80℃的液态萘具有不同的分子势能
E.若附着层的液体分子比液体内部的分子分布稀疏,则液体和固体之间表现为浸润
10.下列说法正确的是
A.饱和汽压随温度降低而减小,与饱和汽的体积无关
B.蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
D.分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小,分子势能不一定减小
11.下列说法正确的是_______。
A.晶体一定具有规则的几何外形
B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C.当液晶中的电场强度不同时,液晶对不同颜色的光的吸收强度不同
D.当氢气和氧气的温度相同时,其分子运动的平均速率相同
E.气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数,与单位体积内的分子数和温度有关
12.如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好),关于圆板,下列说法不正确的是(  )
A.圆板的导电性能具有各向异性
B.圆板是非晶体
C.圆板是多晶体
D.圆板是单晶体
E.不知有无固定熔点,无法判定是晶体还是非晶体
三、实验题
13.某实验小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表中读取空气柱的压强,从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是___________;
(2)实验过程中,下列说法正确的是___________。
A.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时,手不可以握住整个注射器
C.活塞移至某位置时,应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
14.如图甲是“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。主要步骤如下:
①将压强传感器调零;
②在活塞上均匀涂抹润滑油,把活塞移至注射器满刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积 V,以及相应的压强传感器示数 p。
(1)实验操作中,活塞上均匀涂抹润滑油,主要目的是为了___________;
(2)为了保持封闭气体的温度恒定,下列措施可行的是___________;
A.注射器必须固定在竖直平面内 B.用手握注射器推拉活塞 C.缓慢推动活塞
(3)测得多组空气柱的压强 p 和体积 V 的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p 为纵坐标,则应以_________为横坐标在坐标系中描点作图;小明所在的小组不断压缩气体,由测得数据发现发现图线的上端出现了一小段弯曲,产生这一现象的可能原因是:_______(答一种即可)。
(4)另一小组实验时缓慢推动活塞,记录 4 组注射器上的刻度数值 V,以及相应的压强传感器示数 p。在采集第 5 组数据时,压强传感器的软管脱落,重新接上后继续实验,又采集了 4 组数据,其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是____________。
A. B. C. D.
四、解答题
15.历史上,查理定律被发现时尚未建立热力学温标,因此查理定律的原始形式采用的是摄氏温标。若时的压强为,试用摄氏温度t表述查理定律。
16.汽车轮胎的气压是影响汽车节油及行驶安全的重要因素之一、按照行业标准,汽车轮胎正常胎压为2.4atm,轮胎胎压若超过3.4atm,有爆胎的危险。某汽车轮胎的正常容积为,某次启动该汽车后,电子系统正常工作并报警,各轮胎胎压及温度如图所示。为使汽车正常行驶,用充气泵给左前轮充气,每秒钟充入压强为1atm的气体,充气12s,左前轮胎压恢复到正常胎压。若胎内气体可视为理想气体,充气过程胎内气体温度无明显变化,轮胎无明显漏气。
(1)求充气前左前轮内气体的体积;
(2)充气后,汽车长时间行驶,胎内气体的温度升高为57℃,胎内气体体积几乎不变,求此时胎内气体压强数值为多少,是否有爆胎危险。
17.正常情况下,汽车胎压为,轮胎最大限压为,汽车轮胎容积为。将汽车轮胎内气体视为理想气体。在冬季,某室内地下停车场温度可以保持7℃,司机发现停在地下停车场的自家汽车仪表盘显示左前轮胎压为。(忽略轮胎体积的变化)
(1)若室外温度为-23℃,司机将车开到室外,充分热交换后,通过计算分析,轮胎内气压是否满足汽车正常行驶要求;
(2)司机将车开到单位时,发现仪表盘显示左前轮胎压为,经检测此时轮胎内温度为,请判断轮胎是否漏气。
18.一根长玻璃管内有一段水银柱封闭一定质量的理想气体,将玻璃管开口向上竖直放置时,气柱长度L1=10cm;当玻璃管开口向上与水平方向成30°角时,气柱长度L2=12cm。
(1)若将玻璃管倒置(开口向下,水银不溢出),气柱长度L3为多少
(2)若水银柱长度为37.5cm,大气压强为多少
参考答案:
1.D
【详解】各向异性是说明晶体的物理性质与方向有关的特性,非晶体的物理性质表现为各向同性。
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.由于雨水表面存在表面张力,虽然布伞有孔,但不漏水,故与表面张力有关,A不符合题意;
B.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形,是水滴表面的分子间的距离比内部分子距离大,分子间表现为引力产生,故与表面张力有关,B不符合题意;
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,是由于液态的玻璃表面的分子间的距离比内部分子距离大,分子间表现为引力产生,故与表面张力有关,C不符合题意;
D.把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起难以分开,是扩散现象,是分子无规则热运动产生的,故与表面张力无关,D符合题意。
本题选与表面张力无关的,故选D。
3.B
【详解】等压变化中有则
即图象为过原点的直线,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.B
【详解】A.悬浮在水中的花粉的布朗运动就是花粉颗粒的无规则运动,不是花粉分子的无规则运动,A错误;
B.单晶体的某些物理性质呈现各向异性,是因为组成它们的原子(分子、离子)在空间上的排列是有序的,B正确;
C.由图甲可知
随着分子间距离的增大,分子间作用力可能先减小后增大再减小,C错误;
D.每个分子都有分子动能且不为零,所以某种物体即使温度为0°C,该物体中分子的平均动能也不可能为零,D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.分子热运动是指一切分子都在永不停息地做无规则运动,即使温度很低,分子也不会停止运动,故A错误;
B.温度升高,分子平均速率增大,不代表所有分子的速率都增大,个别分子可能还减小,故B错误;
C.气体分子平均动能减小,分子数密度增大,根据压强的意义可知,气体的压强可能减小,故C正确;
D.液体有表面张力,原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部大,分子间作用力表现为引力,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】从状态A到状态B过程中,气体等温压缩,体积减小,压强增大,温度不变,从B到C,气体等压降温,温度降低,体积减小,压强不变,从C到D过程中,气体等温膨胀,体积变大,压强减小,且D状态的压强恢复为原A状态的压强。
故选B。
7.B
【详解】本题涉及到两部分气体,水银柱的移动由两部分气体的压强差决定。可以先假设水银柱不动,A、B两部分气体都做等容变化,分别研究它们的压强变化。对A有
=

pA′ = pA
对B有
=

pB′ = pB
由于开始时水银柱恰好在管的中央静止,则开始有
pA = pB,tA > tB
则有
<
所以pA′ < pB′,则水银柱将向左移动。
故选B。
8.A
【详解】A.根据分子动理论可知,分子间同时存在引力和斥力,而分子力是引力和斥力的合力的表现,故A正确;
B.分子引力和分子斥力都是随着分子距离的增大而减小,故B错误;
C.一定质量的理想气体,其内能仅与温度有关,当温度升高时,内能一定增大,故C错误;
D.对于一定量的理想气体,当体积增大时不能确定其温度如何变化,则其内能的变化无法判断,故D错误。
故选A。
9.ABD
【详解】A.液晶既具有流动性,有具有光学各向异性,所以液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示不同颜色,A正确
B.同温度下的饱和汽压一定比不饱和汽压大,题中未说明温度关系,无法确定,所以B正确
C.气体温度升高,气体热运动变得剧烈,但气体的体积变化未知,所以压强无法判断,C错误
D.萘的熔点为80℃,晶体在熔化过程中吸热,但温度不变,吸热内能增大,但温度即分子平均动能不变,所以势能变大,D正确
E.若附着层的液体分子比液体内部的分子分布稀疏,分子间表现为引力,所以液体与固体之间表现为不浸润,E错误
10.AD
【详解】饱和汽压随温度降低而减小,与饱和汽的体积无关,A正确;蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,但是用放大镜看,仍可发现组成糖块的一个个晶粒,所以它是晶体中的多晶体,B错误;布朗运动是固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的,C错误;分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小,但是分子势能不一定减小,关键要看分子力做正功还是负功,如果表现为引力,则距离增大时,引力做负功,分子势能增大,D正确.
11.BCE
【详解】A.晶体有单晶体和多晶体,只有单晶体有规则的几何外形,故A错误;
B.叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果,故B正确;
C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,当液晶中电场强度不同,液晶对不同颜色光的吸收强度不同,从而显示出不同的颜色,故C正确;
D.当氢气和扬起的温度相同,他们的分子平均动能相同,氢气的分子质量较小,则氢气的分子平均速率较大,故D错误;
E.气体分子单位时间内单位面积器壁碰撞的次数,决定气体的压强,因此与单位体积内分子数和气体的温度有关,故E正确。
故选择BCE。
12.BCE
【详解】两种情况下电流表读数发生变化,说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,选项AD正确,BCE错误。
本题选不正确的,故选BCE。
13. 注射器上涂上润滑油(保证封闭气体质量不变的措施都可以) B
【详解】(1)[1]为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是注射器上涂上润滑油防止漏气。
(2)[2]A.若急速推拉活塞,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢推拉活塞。故A错误;
B.若手握活塞会造成温度变化。故B正确;
C.应等状态稳定后,记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值。故C错误。
故选B。
14. 防止漏气 C 注射器内气体向外漏气 D
【详解】(1)[1]DIS研究温度不变时气体的压强与体积的关系,本实验保持温度不变,研究压强与体积关系,根据题意可知,还需保证封闭气体质量不变,为了防止漏气,故需要在活塞上均匀涂抹润滑油。
[2]由于不是拉活塞,则注射器不一定要安装在竖直平面内,实验过程中手不能与注射器接触,推动活塞应缓慢进行,保持与外界相同温度,故C正确,AB错误。
故选C。
(3)[3]当温度不变时有,即压强p与V成反比,两者的关系图象不是直线,但压强p与是线性关系,故应当以为横坐标。
[4]当增大时,V减小时,p增加的程度不是线性关系,当斜率减小,压强增加程度减小,导致这一现象的原因是注射器存在向外漏气现象。
(4)[5]测量时,注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入,纵轴存在截距-V0;软管脱落后,气体向外漏出,p的测量值偏小,相应的横坐标偏大,但左侧的延长线与纵轴的交点仍为-V0,故前后两条线相交在此处,故D正确,ABC错误。
故选D。
15.见解析
【详解】查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标,其表达式为
该式中的表示时气体的压强,该定律适用的条件为温度不太低,压强不太大的理想气体。
16.(1);(2),没有爆胎危险
【详解】(1)根据题意可知,正常情况下轮胎内气体

左前轮内气体
设其体积为,充入气体

充气过程中温度不变,取轮胎内原来的气体和后充入轮胎内气体为研究对象,由玻意耳定律有
代入数据解得
(2)根据题意可知,轮胎内气体做等容变化,初状态有

设末状态气体压强为,温度为
由查理定律有
代入数据解得
没有爆胎危险。
17.(1)可以正常行驶;(2)轮胎漏气
【详解】(1)设在地下停车场时温度为T1,轮胎压强为p1 ,开到室外时温度为T2,轮胎压强为p2,对轮胎内气体,由查理定律得

依题意可知
T1=(7+273)K=280K,T2=(-23+273)K=250K
解得
P2=212.5kPa ②
200kpa所以汽车可以正常行驶;
(2)设汽车在单位时温度为T3,轮胎压强为p3 ,以此时轮胎里气体为研究对象,由理想气体状态方程得


T3=(-17+273)K=256K
解得

余下的气体与原气体的体积之比为,则轮胎漏气。
18.(1);(2)
【详解】(1)设大气压强为p0,水银柱长h,玻璃管横截面积为S,以气体为研究对象,玻璃管开口向上竖直放置时

玻璃管倾斜放置时

玻璃管倒置时

根据玻意耳定律
解得
(2)由(1)可得
解得

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