(压轴题)高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(含答案解析)(1)

一、选择题

1．(0分)[ID：130040]一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与图中的A点和B点 相对应，它们的压强相等，则下列过程中可能的是（ ）

A．先保持体积不变增大压强，后保持温度不变减小体积

B．先保持温度不变增大压强，后保持体积不变升高温度

C．先保持温度不变减小压强，后保持体积不变升高温度

D．先保持体积不变减小压强，后保持温度不变减小体积

2．(0分)[ID：130038]如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动( )

A．给气缸内气体缓慢加热 B．取走几个钢球

C．大气压变大 D．让整个装置自由下落

3．(0分)[ID：130034]为了行驶安全，汽车轮胎在冬季和夏季的胎压应有差异。按照行业标准，冬夏两季的胎压分别为2.4atm和2.2atm。某地冬季路面的平均温度为7℃，夏季路面的平均温度为57℃。为了使胎压与标准一致，夏季来临时要给车胎放气。假设车胎密闭性良好，放气过程缓慢，且忽略放气前后车胎容积的变化。则放出的气体与胎内剩余气体分子数目的比值为（ ）

A．27 B．29 C．77607 D．77684

4．(0分)[ID：130028]如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C，设A、B、C状态对应的压强分别为pA、pB、pC，则下列关系式中正确的是（ ）

A．pA＜pB，pB＜pC B．pA＞pB，pB＝pC

C．pA＞pB，pB＜pC D．pA＝pB，pB＞pC

5．(0分)[ID：130024]关于热现象和热学规律，下列说法中错误的是（ ）

A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动

C．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体对外界做功，气体分子的平均

动能减少

D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润蜂蜡和石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固

体与这两种物质的性质都有关系

6．(0分)[ID：130004]如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1＞H2，水银柱长度h1＞h2，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的运动情况是（ ）

A．均向下移动，A管移动较多

B．均向上移动，A管移动较多

C．A管向上移动，B管向下移动

D．均向下移动，B管移动较多

7．(0分)[ID：129990]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．①② B．②④

C．②③

D．①②④

8．(0分)[ID：129988]关于物体的内能，下列说法正确的是( )

A．一壶热水的内能一定比一湖冷水的内能大

B．当温度等于0℃时，分子动能为零

C．分子间距离为r0时，分子势能为零

D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等

9．(0分)[ID：129986]2013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（ ）

A．16.2℃ B．32.4℃ C．360K D．180K

10．(0分)[ID：129971]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．

11．(0分)[ID：129959]如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管壁下降的距离分别为L1和L2，则（ ）

A．L1>L2 B．L1=L2

C．L1

12．(0分)[ID：129954]如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住。当管内气体温度升高时，图中所示的高度h1和h2变化情况是（ ）

A．h1不变，h2变大 B．h1不变，h2变小

C．h1变大，h2不变 D．h1变小，h2不变

二、填空题

13．(0分)[ID：130133]如图所示，A、B为某一定质量理想气体两次等容变化中得到的两条等容线，由图可知，0C 时，气体B的压强是________atm。

14．(0分)[ID：130096]一定质量的理想气体分别在温度1T和2T下，保持温度不变，图是在pV图上画出这两条等温线．作垂直于纵轴和横轴的线，在两条等温线上的交点分别为a、b和c、d．已知d、c点到横轴的距离之比:3:1dece，则12:TT_________；a、b两状态的体积之比，:abVV___________．

15．(0分)[ID：130093]如图所示，固定在水平面上的气缸，用横截面积321.210mS的活塞封闭着一定质量的气体．在室温为127t℃时，活塞处于静止状态，此时大气压强50110Pap．若使气缸内气体温度升高到287t℃，为使活塞保持不变，则对活塞施加一个水平向左的力F应为_______N，此时封闭气体的压强为________Pa．

16．(0分)[ID：130071]一定质量的理想气体的状态变化过程如图的pT图线所示，吸热的过程有_____________（选填A→B、B→C、C→A）

17．(0分)[ID：130062]2017年5月，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功．可燃冰是一种晶体，它是天然气的固体状态（因海底高压），学名天然气水化合物，其化学式为CH4·8H2O．研究表明1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气（CH4）和0.8 m3的水（已转化为标准状态）．

（1）下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是______________．

A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点

B．晶体都有确定的几何形状，非晶体没有确定的几何形状

C．制作晶体管、集成电路多用多晶体

D．云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体

（2）体积VA=1 L的CH4气体（可视为理想气体）处于状态A时温度TA=300 K，压强pA=1

atm，现保持其质量不变让它经过状态B到达状态C，已知状态B时的温度TB=600 K，到达状态C时体积VC=0.5 L．则此时该气体的压强pC=_________atm．如果该气体从状态A到状态B的过程中吸收热量为Q1，从状态B到状态C的过程中放出热量为Q2，则从状态A到状态C气体内能增加量ΔE___________（填“<”、“>”或“=”）Q1–Q2．

（3）已知阿伏加德罗常数NA=6×1023个/mol，试估算出1 m3可燃冰中所含CH4分子的个数（___）．（结果保留一位有效数字）

18．(0分)[ID：130055]带有活塞的气缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态A变化到状态B，如图所示．此过程中，气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力______（选填“变大”、“不变”或“减小”），缸内气体_______（选填“吸收”或“放出”）热量．

19．(0分)[ID：130111]密闭在气缸中的理想气体，由状态A经一系列变化变为状态D。其密度随压强变化的规律及各种相关数据如图所示。则气体在A状态时分子平均动能______（填“大于”、“等于”或“小于”）B状态时分子平均动能；B状态气体分子单位时间撞击单位面积的分子数______（填“大于”、“等于”或“小于”）C状态气体分子单位时间撞击单位面积的分子数；C→D的过程，气体______（填“吸热”或“放热”）。

20．(0分)[ID：130107]如图所示，容积为100cm3的球形容器与一粗细均匀的竖直长管相连，管上均匀刻有从0到100刻度，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3。有一滴水银（体积可忽略）将球内气体与外界隔开。当温度为20C时，该滴水银位于刻度40处。若不计容器及管子的热膨胀，将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等_____（填“是”“否”或“不确定”），在此温度计刻度内可测量的温度范围是_____。

三、解答题

21．(0分)[ID：130253]如图1所示，U形玻璃管粗细均匀，管内有一段水银柱，左管口封闭，水银柱左右两管中水银液面高度差为4cmh，底部水平水银柱长为10cmL，环境温度为300K，大气压强为76cmHg。将U形管在竖直面内沿顺时针缓慢转动90°，如图2所示，这时上、下管中水银液面相平，玻璃管的直径忽略不计。求：

（1）图1中左管中封闭气柱的长度为多少；

（2）若在图1状态下，通过升温，使左右两管中的水平液面相平，则环境温度上升为多少（保留1位小数）。

22．(0分)[ID：130252]如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为8V时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。

23．(0分)[ID：130249]如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27°C，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2。求：

(1)缸内气体的压强p1；

(2)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

24．(0分)[ID：130230]如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0= 4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0=76cmHg。

（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？