人教版高中物理选修3-22固体、液体、气体

一、选择题1．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T图象．由图象可知()A．p A>p B B．p C<p BC．p A>p C D．p C>p B2．一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，管中封闭一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是（）A．玻璃管内气体体积增大B．管内外水银面高度差减小C．若将玻璃管倾斜，保持管的上端高度不变，管内外水银面高度差h减小D．若将玻璃管倾斜，保持管内水银柱长度不变，管内外水银面高度差h减小3．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是（）A．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，其目的都是改变水的表面张力B．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水，这是由于表面张力的作用C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故液体表面存在张力，其方向指向液体内部D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力4．关于固体和液体，下列说法正确的是（）A．毛细现象是指液体在细管中上升的现象B．晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力5．下列说法正确的是（）A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的表面张力有关B．在完全失重的情况下气体对器壁不再产生压强C．把一枚针轻放在水面上，它会静止浮在水面，这是由于针的重力与表面张力平衡D．晶体的物理性质表现为各向异性，非晶体的物理性质表现为各向同性6．一定质量的气体在T1、T2不同温度下的等温变化图线如图所示，A、B和C、D分别为两条等温线上的点。

在下面p- -T和V- -T图象中，能表示图中气体状态变化过程的是A．甲B．乙C．丙D．丁7．如图，两个相同的导热气缸固定在地面上，内部封闭有质量相同的同种气体，两活塞质量m A>m B，现使两气缸中气体降低相同的温度，不计活塞摩擦，系统重新平衡后（）A．A活塞下降的高度比B活塞大B．A活塞下降的高度比B活塞小C．A、B活塞下降的高度相等D．以上三种情况均有可能8．下列关于分子动理论说法中正确的是()A．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，这就是液体分子的运动9．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（）①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同A．①②B．②④C．②③D．①②④10．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－1V图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与1V轴垂直．气体在此状态变化过程中()A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变11．现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩．下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强P和体积的倒数1V的关系的是( )A．B．C．D．12．把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，几年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象的解释下列说法正确的是（）A．是由于扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动B．是由于布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中C．是因为分子间存在引力使小铅颗粒进入了金块中D．是因为铅和金之间存在表面张力的原因13．一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为（ ）A ．127KB ．150KC ．13.5℃D ．-23.5℃ 14．如图所示，粗细相同的导热玻璃管A 、B 底部由橡皮软管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，气柱长度为L （cm ）。

第二章2A组·基础达标1．(2023年南通调研)用图示装置探究气体做等温变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连．实验中()A．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量B．注射器内装入少量空气进行实验，可以减小实验误差C．0 ℃和20 ℃环境下完成实验，对实验结论没有影响D．外界大气压强发生变化，会影响实验结论【答案】C【解析】实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气，与气体压强的测量无关，A错误；被封气体体积越小，压缩气体时体积的变化量越小，会造成更大的实验误差，B错误；实验探究气体做等温变化的规律，在温度一定时，气体的压强和体积成反比，与环境温度的高低无关，C正确；压强传感器测量的是被封气体的压强，与外界大气压强无关，故外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，D错误．2．如图所示，一端开口的玻璃管，水平放置在桌面上，玻璃管内有一段10 cm的水银柱封闭了长为8 cm的气体．以玻璃管底端为支点，向上缓慢抬起30°角，则空气柱的长度变为(外界大压强为75 cmHg)()A．8.6 cm B．7.5 cmC．7.2 cm D．7.1 cm【答案】B【解析】封闭气体的初始压强为p1＝p0＝75 cmHg，向上抬起30°角，设封闭气体的压强为p2，根据受力平衡可得p2S＝p0S＋ρghS sin 30°，解得p2＝80 cmHg，根据玻意耳定律可得p 1l 1S ＝p 2l 2S ，解得l 2＝p 1l 1p 2 ＝75×880cm ＝7.5 cm ，故选B ．3．(2023年江西开学考)比赛用排球的球内气压为1.3×105～1.4×105 Pa ，球内气体体积为5 L ．某次比赛时周围环境大气压强为1×105 Pa ，赛前球内气体压强为1.1×105 Pa ．充气筒每次能将外界0.23 L 的空气充入排球，充气过程气体的温度不变，气体视为理想气体，赛前至少充气的次数为( )A ．29次B ．28次C ．5次D ．4次【答案】C【解析】气体做等温变化，有pV ＝p 1V ＋np 0ΔV ，代入数据解得n ≈4.35，故赛前至少充气的次数为5次．故C 正确．4．如图是一定质量的某种气体在p －V 图中的等温线，A 、B 是等温线上的两点，△OAD 和△OBC 的面积分别为S 1和S 2，则( )A ．S 1＞S 2B ．S 1＝S 2C ．S 1＜S 2D ．无法比较【答案】B【解析】△OBC 的面积S 2＝12BC ·OC ＝12p B V B ，同理，△OAD 的面积S 1＝12p A V A ，根据玻意耳定律p A V A ＝p B V B ，可知两个三角形面积相等．5．(多选)如图所示为一定质量的气体的两条等温线，则下列关于各状态温度的说法正确的有( )A ．t A ＝tB B ．t B ＝tC C ．t C ＞t AD ．t D ＞t A【答案】ACD【解析】两条等温线，故t A ＝t B ，t C ＝t D ，A 正确；两条等温线比较，t D ＞t A ，t C ＞t A ，B 错误，C 、D 正确．6．(多选)如图，p 表示压强，V 表示体积，T 为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )【答案】AB【解析】A 图中可以直接看出温度不变；B 图说明p ∝1V ，即p ·V ＝常数，是等温过程；C 图是双曲线，但横坐标不是体积V ，不是等温线，D 图的p －V 图线不是双曲线，故也不是等温线．7．(多选)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( ) A ．气体分子的平均动能增大 B ．气体的密度变为原来的2倍 C ．气体的体积变为原来的一半 D ．气体的分子总数变为原来的2倍 【答案】BC【解析】温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p 1V 1＝2p 1V 2，解得V 2＝12V 1，ρ1＝m V 1，ρ2＝m V 2，可得ρ1＝12ρ2，即ρ2＝2ρ1，故B 、C正确．8．(多选)某同学做“验证玻意耳定律”实验时，将注射器竖直放置，测得的数据如下表所示，发现第5组数据中的pV 乘积有较大偏差，如果读数和计算无误，那么造成此偏差的原因可能是( )实验次序 1 2 3 4 5 p /(×105 Pa) 1.21 1.06 0.93 0.80 0.66 V /mL 33.2 37.8 43.8 50.4 69.2 pV /(×105 Pa ·mL) 40.240.140.740.345.7C ．漏入气体D ．漏出气体【答案】AC【解析】若pV 值变大，可能是温度升高使p 增大；当温度一定时，也可能是气体变多使p 变大，即气体质量变大．温度升高，与结论相符，A 正确；温度降低，与结论不相符，B 错误；漏入气体，与结论相符，C 正确；D 漏出气体，与结论不相符，D 错误．9．汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患．某型号轮胎的容积为30 L ，充气前内部温度为27 ℃、压强为2.0个大气压(1 atm)的空气(可视为理想气体)．现通过充气泵对其充气，要求轮胎内部压强达到2.5个大气压，不考虑充气过程气体温度的变化．则需充入压强为1个大气压的空气的体积为()A．8 L B．10 LC．13 L D．15 L【答案】D【解析】充气前，设压强为p1＝2 atm时，胎内气体体积为V1，压强为p0＝1 atm时，胎内气体体积为V1′，由玻意耳定律有p1V1＝p0V1′．充气后，当轮胎内的压强为p2＝2.5 atm时，设胎内气体体积为V2，当轮胎内的压强为p0＝1 atm时，设胎内气体体积为V2′，则有p2V2＝p0V2′，故需要充入压强为1个大气压的气体体积为ΔV＝V2′－V1′＝15 L，故选D．10．(2023年北京期中)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律．(1)在实验中，下列操作正确的是______．A．用橡胶塞密封注射器B．用游标卡尺测量柱塞的直径C．读取刻度尺上显示的空气柱长度D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是______．A B C D(3)某组同学处理数据时发现p－1V图像向下弯曲，请分析可能的原因__________．【答案】(1)AC(2)C(3)实验过程中存在漏气现象(或者温度降低)【解析】(1)为了保证实验过程的气密性，确保气体质量不变，实验时，需要用橡胶塞密封注射器，A正确；由于注射器的直径均匀恒定，根据V＝LS可知，气体体积和空气柱的长度成正比，因此不需要利用游标卡尺测量柱塞的直径，只需要读取刻度尺上显示的空气柱长度，B错误，C正确；根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2，其中体积的单位可用mL，也可以用cm 3、dm 3、m 3，压强单位可以用国际单位Pa ，也可以用单位cmHg ，D 错误．(2)温度不变，根据玻意耳定律可知，压强与体积成反比，p －V 图像是一条双曲线，其描述气体做等温变化的规律不够直观，由于压强与体积成反比，则压强与体积的倒数成正比，可知p －1V 图像是一条过原点的倾斜直线，该图像能够直观反映出气体做等温变化的规律，故选C ．(3)由于p －1V 图像向下弯曲，表明压强与体积的乘积pV 减小，根据pV ＝nRT ＝mM RT 温度一定，可知原因可能是气体质量减小，即实验过程中可能存在漏气现象，也有可能是环境温度降低．B 组·能力提升11．请回答下列有关“用DIS 研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”实验的问题．(1)如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS 实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积V 直接读出，气体的压强p 是由图中________传感器测量得到．(2)完成本实验的基本要求是________． A ．在等温条件下操作 B ．封闭气体的容器密封良好 C ．必须弄清所封闭气体的质量 D ．气体的压强和体积必须用国际单位(3)甲同学在做本实验时，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱体积减小，且pV ()×105 Pa·mL 数值越来越小，造成这一现象的原因可能是________．A ．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大B ．实验时环境温度增大了C ．实验时外界大气压强发生了变化D ．实验时注射器内的空气向外发生了泄漏(4)乙同学实验数据用图像处理，但如图所示的V －1p 图线不过原点，则造成这一现象的原因可能是__．【答案】(1)压强 (2)AB (3)D (4)见解析【解析】(1)气体的压强p 是由图中压强传感器测量得到；(2)玻意耳定律成立的前提条件是等温且质量一定，气体质量的具体值不需要测量，故A 、B 正确，C 错误；单位可以不用国际单位，故D 错误．(3)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，A 错误；若实验时环境温度升高，根据理想气体状态方程pVT ＝C ，可知pV 会变大，B 错误；封闭气体的压强与外界大气压无关，C 错误；实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程pVT＝C ，常数C 与质量有关，若质量变小，则pV 乘积减小，D 正确． (4)图线与横坐标的交点表示体积为0时压强不为0，这种情况是不存在的．说明试管内的体积小于实际封闭气体的体积．结合实验器材可知，图线不过原点是由于注射器与压强传感器连接部位的气体体积导致的．12．气站的氢气储气钢瓶体积为5 L ，在27 ℃的恒温环境下，储气钢瓶上的气压计的示数为5 atm ．由于阀门老化稍微有些漏气，一段时间后气压计的示数为4 atm ．求在此时间段内，储气钢瓶漏出的氢气在压强为1 atm 、27 ℃的恒温环境下的体积是多少？解：设漏去的氢气在降压到4 atm 后的体积为ΔV ．以钢瓶内全部氢气为研究对象，设想漏出的氢气盛于一个无形的容器内，其压强和钢瓶中剩余部分相同．初状态压强为p ＝5 atm 、体积为V ＝5 L ；降压后状态压强为p 1＝4 atm 、体积为V 1．由等温关系有pV ＝p 1V 1，ΔV ＝V 1－V ，解得ΔV ＝1.25 L ．取漏去的氢气为研究对象，初状态压强为p 2＝p 1＝4 atm 、体积为V 2＝ΔV ；末状态压强为p 3＝1 atm 、体积为V 3，由等温关系有p 2V 2＝p 3V 3，解得V 3＝5 L ，所以储气钢瓶漏去的氢气在压强为1 atm 下的体积是5 L ．。

高中物理学习材料唐玲收集整理(3-3)2 固体、液体、气体一、选择题1．下面的表格是北京地区1～7月份气温与气压的对照表：7月份与1月份相比较 ( )A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变B．空气分子无规则热运动增强了C．单位时间内对地面的撞击次数增多了D．单位时间内对地面的撞击次数减少了2．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是 ( )A．气体的密度增大 B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多3．如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L=20 cm．活塞A上方的水银深H=10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0相当于75 cm高的水银柱产生的压强．则此时气体的压强为 ( )A．100 cmHg B．85 cmHg C．95 cmHg D．75 cmHg4．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图①)．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图②)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是( )A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B．自由膨胀前后，气体的压强不变C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分5．(2008年高考重庆理综)地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) ( )A．体积减小，温度降低 B．体积减小，温度不变C．体积增大，温度降低 D．体积增大，温度不变6．封有一定质量气体的导热气缸开口向下被竖直悬挂，活塞下系有钩码P，整个系统处于静止状态，如图所示．若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，下列说法中正确的是 ( )A．外界温度升高，气体的压强一定增大B．外界温度升高，外界可能对气体做正功C．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热D．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小7．(2008年高考上海卷)已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能 ( )A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．单调变化 D．保持不变8．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p—T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点，缸垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断( )A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大9．如图所示为水的饱和汽压图象，由图可以知道 ( )A．饱和汽压与温度无关 B．饱和汽压随温度升高而增大C．饱和汽压随温度升高而减小D．未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强10．(2009年北京模拟)如图所示，在绝热气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体A和B(不计气体分子之间的作用力)，中间用导热的固定隔板P隔开．若不导热的活塞Q在外力F作用下向外移动时，下列论述：①气体B压强减小，内能减小②气体B压强减小，内能不变③气体A压强减小，内能减小④气体A压强不变，内能不变其中正确的是 ( )A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确二、计算题11．(2009年广州模拟)如图8所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为15 L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为1．5 L，打气筒活塞每次可以打进1 atm、250 cm。