新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理章末質(zhì)量評(píng)估二第二章氣體液體和固體粵教版選擇性必修第三冊(cè)

章末質(zhì)量評(píng)估(二)(時(shí)間：75分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共7小題，每小題4分，共28分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得4分，錯(cuò)選、不選或多選不得分．)1．(2022·福建龍巖第一中學(xué)高二階段練習(xí))下列說(shuō)法正確的是()A．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)無(wú)關(guān)B．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是由于水表面存在表面張力C．浸潤(rùn)現(xiàn)象中附著層分子間距等于液體內(nèi)部分子間距D．在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形，是由于沒有受到重力的作用解析：在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)，與發(fā)生浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)有關(guān)，A錯(cuò)誤；把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是由于水表面存在表面張力，B正確；浸潤(rùn)現(xiàn)象中附著層分子間距小于液體內(nèi)部分子間距，C錯(cuò)誤；在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形，是由于液體表面張力的作用，D錯(cuò)誤．答案：B2．(2021·湖南瀏陽(yáng)五中月考)液體在器壁附近的液面發(fā)生彎曲的現(xiàn)象如圖甲和圖乙所示，對(duì)此有下列幾種解釋，其中正確的是()①圖甲中表面層分子的分布比液體內(nèi)部疏②圖乙中表面層分子的分布比液體內(nèi)部密③圖甲中附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密④圖乙中附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏A．只有① B．①③④C．③④ D．①②③④解析：浸潤(rùn)的情況下，液體會(huì)沿著管壁上升，這是附著層內(nèi)分子相互排斥，同時(shí)表面層分子相互吸引的結(jié)果；不浸潤(rùn)的情況下，液體會(huì)沿著管壁下降，這是附著層內(nèi)分子和表面層分子均相互吸引的結(jié)果．由于液體內(nèi)部分子力約為零，因此當(dāng)附著層內(nèi)分子比內(nèi)部疏時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)附著層內(nèi)分子比內(nèi)部密時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力．答案：B3.(2022·浙江高二階段練習(xí))一開口向下導(dǎo)熱均勻的直玻璃管，通過(guò)細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定的水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的有()A．降低大氣壓強(qiáng)B．降低環(huán)境溫度C．向水銀槽內(nèi)注入水銀D．略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移解析：由題意，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，玻璃質(zhì)量為m，則有對(duì)玻璃管受力分析如圖：由受力分析可知，繩的拉力T＝(p0－p)S＋mg＝ρghS＋mg，即繩的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水銀的重力．大氣壓強(qiáng)降低時(shí)，液柱h減小，所以拉力T減小，故A錯(cuò)誤；環(huán)境溫度降低，封閉氣體壓強(qiáng)減小，由p＝p0－ρgh可知，h增大，所以拉力T增大，故B正確；向水銀槽內(nèi)注入水銀，由p＝p0－ρgh和氣體狀態(tài)方程可知，封閉氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，水銀面高度差h減小，所以拉力減小，故C錯(cuò)誤；略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移，封閉氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，由p＝p0－ρgh可知，水銀面高度差h減小，所以細(xì)繩拉力減小，故D錯(cuò)誤．答案：B4．(2022·江蘇南通如皋中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示，A、B兩容器容積相等，用粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管連接，兩容器內(nèi)裝有不同氣體，細(xì)管中央有一段水銀柱，在兩邊氣體作用下保持平衡時(shí)，A中氣體的溫度為273K，B中氣體的溫度為293K，如果將它們的溫度都升高10K，則水銀柱將()A．向A移動(dòng) B．向B移動(dòng)C．不動(dòng) D．不能確定解析：假定水銀柱兩邊氣體的體積不變，即V1、V2不變，所裝氣體溫度分別為T1＝273K和T2＝293K，當(dāng)溫度升高ΔT＝10K時(shí)，由查理定律可知eq\f(p,T)＝eq\f(Δp,ΔT)，則Δp＝eq\f(p,T)ΔT.因?yàn)閜2＝p1，T2>T1，所以Δp1>Δp2，即A內(nèi)壓強(qiáng)增加得更多，所以最終A內(nèi)壓強(qiáng)大，水銀柱將向B移動(dòng)．答案：B5．(2021·宜春一中期中)研究表明，新型冠狀病毒耐寒不耐熱，溫度在超過(guò)56℃時(shí)，30分鐘就可以滅活．如圖所示，含有新型冠狀病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E，氣缸的總高度h＝90cm.氣缸a部分內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1＝27℃，活塞與底部的距離h1＝60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計(jì)．若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66cm.關(guān)于上述變化過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(T＝t＋273K)()A．b部分中逸出的氣體占原b部分中氣體的eq\f(1,6)B．a(chǎn)部分中單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積氣缸壁的分子數(shù)不變C．穩(wěn)定后，a部分內(nèi)的氣體溫度為50℃D．穩(wěn)定后，保持該溫度不變?cè)俪掷m(xù)30分鐘，a部分內(nèi)新型冠狀病毒能夠被滅活解析：b部分內(nèi)氣體做等壓變化，當(dāng)活塞向上移動(dòng)Δh＝h2－h(huán)1＝6cm時(shí)，b部分內(nèi)的氣體就會(huì)逸出6cm高的氣體，故b部分中逸出的氣體占原b部分中氣體的eq\f(6,30)＝eq\f(1,5)，A錯(cuò)誤；a部分內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，則單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積氣缸壁的分子數(shù)減少，B錯(cuò)誤；a部分內(nèi)氣體做等壓變化，初態(tài)體積V1＝h1S，溫度T1＝300K，末態(tài)體積V2＝h2S，溫度為T2，根據(jù)蓋呂薩克定律，可知eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，解得T2＝330K，即t＝(330－273)℃＝57℃>56℃，故保持該溫度不變?cè)俪掷m(xù)30分鐘，a部分內(nèi)新型冠狀病毒能夠被滅活，C錯(cuò)誤，D正確．答案：D6.(2022·上海普陀宜川中學(xué)高三階段練習(xí))如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無(wú)摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確()A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B．若外界大氣壓減小，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C．若氣溫降低，則氣缸的上底面距地面的高度將增大D．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小解析：選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大或者氣溫升高，彈簧彈力仍等于重力，則彈簧長(zhǎng)度不發(fā)生變化，活塞距地面的高度不變，故A、D錯(cuò)誤；選擇氣缸為研究對(duì)象，豎直向下受重力和大氣壓力p0S，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力p1S，物體受三力平衡G＋p0S＝p1S，若外界大氣壓p0減小，p1一定減?。鶕?jù)理想氣體的等溫變化pV＝C，當(dāng)壓強(qiáng)減小時(shí)，體積一定變大，所以氣缸的上底面距地面的高度將增大，故B正確；若氣溫降低，缸內(nèi)氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律eq\f(V,T)＝C可知，當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體體積減小，氣缸下降，則氣缸的上底面距地面的高度將減小，故C錯(cuò)誤．答案：B7．(2021·商丘一高月考)在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)、外壁都光滑的氣缸，氣缸的質(zhì)量為M，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，已知M>m.活塞密封一部分氣體．現(xiàn)對(duì)氣缸施加一水平向左的拉力F，如圖甲所示，氣缸的加速度為a1，封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1；若用同樣大小的力F水平向左推活塞，如圖乙所示，氣缸的加速度為a2，封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2.設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，大氣壓強(qiáng)為p0，則()A．a(chǎn)1＝a2，p1<p2，V1>V2B．a(chǎn)1<a2，p1>p2，V1<V2C．a(chǎn)1＝a2，p1<p2，V1<V2D．a(chǎn)1>a2，p1>p2，V1>V2解析：對(duì)氣缸與活塞組成的整體，根據(jù)牛頓第二定律，可知a1＝a2.設(shè)活塞橫截面積為S，對(duì)題圖甲，以活塞為研究對(duì)象，有p0S－p1S＝ma1；對(duì)題圖乙，以氣缸為研究對(duì)象，有p2S－p0S＝Ma2，可知p1<p2.根據(jù)玻意耳定律，可知p1V＝p2V2，則V1>V2，故A正確．答案：A二、多項(xiàng)選擇題(本大題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選不得分．)8．(2022·浙江高三統(tǒng)考階段練習(xí))下列說(shuō)法正確的是()A．液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)B．液晶具有流動(dòng)性，其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)C．在體積不變的容器中的氣體溫度降低，氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大D．由阿伏伽德羅常量、氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的密度，可估算出理想氣體分子間平均距離解析：液體表面層分子較為稀疏，分子間表現(xiàn)為引力，液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)，故A正確；液晶像液體一樣可以流動(dòng)，又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì)，所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，故B正確；在體積不變的容器中的氣體溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力減小，故C錯(cuò)誤；由阿伏伽德羅常量、氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的密度，得分子間平均距離d＝eq\r(3,\f(M,ρNA))，由此公式可估算出理想氣體分子間平均距離．故D正確．答案：ABD9．(2022·重慶萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)階段練習(xí))如圖所示，將氣缸用輕繩懸掛在天花板上，氣缸內(nèi)部用輕質(zhì)活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，已知?dú)飧着c活塞間無(wú)摩擦，大氣壓強(qiáng)為p0，活塞距離氣缸開口處的小擋板的距離為L(zhǎng)0.若將氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高，下列圖像能正確反映氣缸內(nèi)氣體相關(guān)物理量的變化關(guān)系的是()解析：活塞到達(dá)小擋板前，對(duì)活塞受力分析pS＝p0S，即氣體壓強(qiáng)不變，做等壓變化，活塞到達(dá)小擋板后，氣體做等容變化，故D錯(cuò)誤；氣體先做等壓變化，后做等容變化，因?yàn)楫?dāng)溫度為絕對(duì)零度，即T＝0時(shí)，氣體壓強(qiáng)為0，不可能有p＝p0，故B、C正確，A錯(cuò)誤．答案：BC10．(2022·山東濰坊高二階段練習(xí))一定質(zhì)量的氣體，處于某一初態(tài)，現(xiàn)要使它經(jīng)過(guò)一些狀態(tài)變化后回到初始溫度，下列過(guò)程可能實(shí)現(xiàn)上述要求的是()A．先等壓壓縮，后等容增壓 B．先等容增壓，后等壓膨脹C．先等壓膨脹，后等容減壓 D．先等容減壓，后等壓膨脹解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，等壓壓縮過(guò)程中溫度降低，等容增壓過(guò)程中溫度升高，可能回到初始溫度，A正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，等容增壓過(guò)程中溫度升高，等壓膨脹過(guò)程中溫度升高，不可能回到初始溫度，B錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，等壓膨脹過(guò)程中溫度升高，等容減壓過(guò)程中溫度降低，可能回到初始溫度，C正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，等容減壓過(guò)程中溫度降低，等壓膨脹過(guò)程中溫度升高，可能回到初始溫度，D正確．答案：ACD三、非選擇題(本大題共5小題，共54分．)11．(8分)如圖所示，用一個(gè)帶兩根細(xì)管的橡皮塞塞緊燒瓶的瓶口，壓強(qiáng)傳感器通過(guò)其中一根不帶閥門的細(xì)管連通燒瓶中的空氣，另一根帶閥門的細(xì)管連通注射器．開始時(shí)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，注射器針筒的最大刻度線到閥門之間充滿了水．現(xiàn)利用該裝置進(jìn)行驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)．依圖示連接好實(shí)驗(yàn)器材，運(yùn)行DIS(數(shù)字信息系統(tǒng))軟件進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面，點(diǎn)擊“開始記錄”后：①打開閥門，推注射器活塞向燒瓶?jī)?nèi)注入適量的水，關(guān)閉閥門；②記錄氣體的壓強(qiáng)p，并在表格中記錄注入的水的體積V；③保持燒瓶中氣體的溫度不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“停止記錄”．(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)_______________________________________________________________測(cè)得注入燒瓶中的水的體積．(2)為驗(yàn)證玻意耳定律，采用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)選擇________．A．p-V圖像 B．p-eq\f(1,V)圖像C．V-eq\f(1,p)圖像 D.eq\f(1,p)-eq\f(1,V)圖像(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像可以測(cè)得________________，上述實(shí)驗(yàn)中存在著可能影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要因素有_____________________________________________________________________________________________________________________________(寫出一條即可)．解析：(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)注射器向燒瓶中注入水來(lái)改變燒瓶中的氣體體積的，所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)注射器針筒上的刻度測(cè)得注入燒瓶中的水的體積．(2)設(shè)燒瓶的容積為V0，由玻意耳定律，得p(V0－V)＝c(常量)，化簡(jiǎn)可得V＝－eq\f(1,p)c＋V0，綜合分析可知應(yīng)選擇Veq\f(1,p)圖像，故C正確．(3)由(2)中分析可知，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像可以測(cè)得燒瓶的容積，上述實(shí)驗(yàn)中存在著可能影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要因素有燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣(或燒瓶中氣體溫度有變化，合理即可)．答案：(1)注射器針筒上的刻度(2)C(3)燒瓶的容積燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣(合理即可)12．(12分)(2022·上海模擬)用如圖甲所示的裝置研究“溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：①將壓強(qiáng)傳感器調(diào)零；②在活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油，把活塞移至注射器適當(dāng)刻度處；③逐一連接注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)；④推動(dòng)活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V，以及相應(yīng)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)p.(1)請(qǐng)改正以上步驟中的不妥之處：__________________________________________________________________________________________________________________.(2)實(shí)驗(yàn)操作中，活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油，主要目的是_________________________；推動(dòng)活塞時(shí)要緩慢，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________.(3)圖乙給出的是一次標(biāo)準(zhǔn)、正確實(shí)驗(yàn)操作得到的p-V圖像，小明在操作過(guò)程中，誤將手一直握住注射器的筒壁，猜想小明實(shí)驗(yàn)可能得到的p-V圖像，并在圖乙中用虛線畫出．(4)小明注意操作細(xì)節(jié)后重新實(shí)驗(yàn)，做出p-V圖像，如圖乙所示，能否根據(jù)繪制的圖線直接得到氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系？如果能，請(qǐng)說(shuō)明是什么關(guān)系；如果不能，請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)明處理方法：________________________________________________________________________.解析：(1)步驟①壓強(qiáng)傳感器不需要調(diào)零，需要校準(zhǔn)．(2)實(shí)驗(yàn)操作中，活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油，主要目的是增強(qiáng)氣密性，從而保證封閉氣體的質(zhì)量不變．推動(dòng)活塞時(shí)要緩慢，原因是使封閉氣體能夠與外界充分地發(fā)生熱交換，從而保持封閉氣體的溫度不變．(3)小明在操作過(guò)程中，誤將手一直握住注射器的筒壁，封閉氣體的溫度會(huì)逐漸升高，pV值會(huì)逐漸增大，實(shí)際做出的p-V圖像會(huì)隨V的減小而逐漸向上偏離標(biāo)準(zhǔn)圖線，如圖所示．(4)由于做出的p-V圖像具體是何種曲線不能直觀判斷，進(jìn)而不能直接得到氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系，此時(shí)應(yīng)作p-eq\f(1,V)圖像，如果圖像是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則可以判斷溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積成反比．答案：(1)步驟①壓強(qiáng)傳感器不需要調(diào)零，需要校準(zhǔn)(2)保證封閉氣體的質(zhì)量不變保持封閉氣體的溫度不變(3)(4)見解析13．(8分)如圖所示的試管內(nèi)由水銀封有一定質(zhì)量的氣體，靜止時(shí)氣柱長(zhǎng)為l0，大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)試管繞豎直軸以角速度ω在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣柱長(zhǎng)變?yōu)閘，其他尺寸如圖所示，求轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣體的壓強(qiáng)．(設(shè)溫度不變，試管橫截面積為S，水銀密度為ρ)解析：選取水銀柱為研究對(duì)象，轉(zhuǎn)動(dòng)所需向心力由液柱兩側(cè)氣體壓力差提供，則(p－p0)S＝mω2R，而m＝ρl1S1，R＝l2＋(l0－l)＋eq\f(l1,2)，所以p＝p0＋ρl1ω2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l2＋l0－l＋\f(l1,2))).答案：p0＋ρl1ω2eq\b\lc\(\rc\)(\a\v