上海 华东师范大学第四附属中学高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》经典练习卷(培优提高)

一、选择题
1．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下。

温度由5C︒升高到10C︒，体积的增量为ΔV1；温度由10C︒升高到15C︒，体积的增量为ΔV2，则（）
A．ΔV1＝ΔV2B．ΔV1>ΔV2
C．ΔV1<ΔV2D．无法确定
2．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不计气体的分子势能以及气缸和活塞间的摩擦）。

将一个半导体NTC热敏电阻R（随着温度的升高热敏电阻阻值减小）置于气缸中，热敏电阻R与气缸外的电源E和电流表组成闭合电路，气缸和活塞与外界无热交换。

现保持活塞位置不变，当发现电流表的读数增大时，下列说法正确的是（）
A．气体的密度增大
B．气体的压强不变
C．气体分子的平均动能增大
D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变
3．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．2
7
B．
2
9
C．
77
607
D．
77
684
4．如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两端分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（）
A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定
5．如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()
A．D→A是一个等温过程
B．A→B是一个等温过程
C．A与B的状态参量相同
D．B→C体积减小，压强减小，温度不变
6．下列说法不正确的是（）
A．液晶就是一种液体和晶体的混合物，既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性B．物体的温度越高，组成物体的大多数分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
C．毛细玻璃管插入水中，管的内径越小，管内水面升得越高
D．空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比
7．如图,容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B，开始时，A的温度为T A，B的温度为T B，且T A>T B；气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将( )
A．向右移动
B．向左移动
C．保持不动
D．因体积未知而无法确定
8．一定质量的气体，保持体积不变，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是（）
A．10∶1 B．373∶273 C．1∶1 D．383∶283
9．下列说法中不正确的是（）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动越明显
C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大
10．一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃．现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出．当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的（）
A．10
11
B．
9
10
C．
9
11
D．
11
12
11．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
12．下面有关理想气体的说法正确的是
A．分子本身的大小不可忽略
B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关
C．分子与分子之间的相互作用力表现为斥力
D．所有气体都可视为理想气体
13．如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b 两部分气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度升高，则（）
A．a的体积和压强不变；b的体积变大，压强不变
B．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强变小
C．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强不变
D．a和b的体积都变大，压强都变小
14．已知水的密度会随温度的变化而变化，现给体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示)．下列说法中正确的是()
A．温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B．温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C．A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大
D．由于A、B两瓶水体积相等，所以A、B两瓶中水分子间的平均距离相等
15．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－1
V
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1
V
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
二、填空题
16．如图，容器中竖直放置U形管，左管空气柱被汞柱封闭，开始时左管液面比右管高，现对容器缓慢抽气至真空，则左管封闭空气柱的分子平均动能将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；这时左、右管中的汞柱与原来相比可能观察到的变化是
____________。

（整个过程温度不变）
17．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、cd过程到达状态d，ab过程中气体对外界做_______（选填“正”或“负”）功，状态d的体积_______（选填“大于”“等于”或“小于”）状态b的体积。

18．如图，一粗细均匀、底部装有阀门的U型管竖直放置，其左端开口、右端封闭、截面积为4cm2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中，使左管液面比右管液面高5cm，右端封闭了长为15cm的空气柱。

已知大气压强为75cmHg，右管封闭气体的压强为
___________cmHg；若打开阀门使一部分水银流出，再关闭阀门，重新平衡时左管的水银
面不低于右管，那么流出的水银最多为___________cm3。

19．固定三通管的AB管竖直、CD管水平，水银在管子的A端封闭了一定量的气体。

初始时封闭空气柱长度为l，AB管内水银柱长2h，如图所示。

打开阀门后，A端气体将经历
___________过程；稳定后，空气柱的长度为___________。

（已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g）
20．如图所示为一两端开口的 形玻璃管，B管插在水银槽C中，A管内有一段5 cm长的水银柱处于静止状态，则B管中水银面与槽中水银面高度差为________cm。

把该玻璃管缓慢上提一点，A管水银柱相对地面移动情况是_________。

21．如图所示，在球形瓶上连一根水平玻璃管，管内有一小段水银柱把瓶内气体与外界大气隔开，将瓶在室温情况下浸入热水中，可看到水平玻璃管中水银将________（选填“向左”、“向右”或“不”）移动。

待稳定后，末状态与原来状态相比，温度________，体积
________，压强________（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

22．一玻璃管竖直插在液体中，管内液面比管外液面高h，顶端封闭空气柱长度为l，若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的管长不变，则h将__________，l将_________；若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的高度不变，则h将_________，l将__________．（均选填“变大”“变小”或“不变”）
23．两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B，中间用一段水银隔开，当水平放置且处于平衡时，温度均为27℃，如图a所示.现先将玻璃管缓慢转至竖直方向（A在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如图b所示，气体最终达到稳定状态，
则稳定后与图a 中的状态相比，气体A 的长度________（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若图a 中A 、B 空气柱的长度分别为20cm A L =，10cm B L =，它们的压强均为75cmHg ，水银柱长为25cm L = ，则最终两部分气体A 、B 的体积之比
:A B V V =________.
24．如图，玻璃管A 、B 下端用橡皮管连接，A 管上端封闭，B 管上端开口且足够长．管内有一段水银柱，两水银面等高．A 管上端封闭气柱长为6cm ，气体温度为27℃，外界大气压为75cmHg ．先缓慢提升B 管，使A 管中气柱长度变为5cm ，此时A 管中气体的压强为____________cmHg ；然后再缓慢升高温度，并保持B 管不动，当A 管中气柱长度恢复为6cm 时，气体温度为_________K ．
25．如图所示一定质量的理想气体的等温变化图线．A ，B 是同一等温线上的两点，ΔOAD 和ΔOBC 的面积分别为S l 和S 2，则S l ______S 2(填“大于”、 “等于”或“小于”)．若其变化过程是从B 至A ，则该过程中系统________(填“吸热”或“放热”)
26．一定质量的理想气体，从初始状态A 经状态B 、C 再回到状态A ，变化过程如图所示，其中A 到B 曲线为双曲线．图中V 0和P 0为已知量．
①从状态A 到B ，气体经历的是________（选填“等温”“等容”或“等压”）过程； ②从B 到C 的过程中，气体做功大小为________；
③从A 经状态B 、C 再回到状态A 的过程中，气体吸放热情况为____（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．
三、解答题
27．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p 0。

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6
V 。

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。

28．一定质量的理想气体，被横截面积210cm =S ，厚度不计的活塞封闭在足够长的圆筒形汽缸内，开始时汽缸水平放置，如图甲所示，活塞到汽缸底部的距离040cm L =，现将汽缸从水平位置缓慢地竖直立起，稳定后活塞下降110cm L =，如图乙所示(此过程气体温度可视为不变，为外界大气温度)。

在绝热情况下，再对汽缸内的气体缓慢加热，活塞再下降210cm L =，如图丙所示，已知重力加速度210m/s g =，外界气温27C t =︒，大
气压强501010Pa p =⨯，不计一切摩擦，求：
(1)活塞的质量m ；
(2)加热后，汽缸内气体的温度。

29．一端封闭一端开口长为52cm的粗细均匀的玻璃管，将管口向下竖直插入水银槽中，如图所示，当管口到水银面的距离恰好等于水银深度的一半时，水银进入管内2cm，设大气压强为p0 = 75cmHg，整个过程中温度保持不变。

求水银槽中水银的深度。

30．如图所示，一总质量m＝10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S＝1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上，外界大气压强P0＝1.0×105Pa．当气体温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3（0℃对应的热力学温度为273K）。

（ⅰ）求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中，气体对外界所做的功；（ⅱ）若地面与汽缸间的动摩擦因数μ＝0.2，现要使汽缸向右滑动，则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，活塞一直在汽缸内，气体质量可忽略不计，重力加速度g取10m/s2。

）。