江苏南京市高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》知识点(培优提高)

一、选择题
1．下列说法正确的（）
①浸润液体会在细管里上升
②附着层液体分子受到固体的引力大于液体内部对附着层分子引力时发生浸润现象
③在建筑房屋时，砌砖的地基上要铺上一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升
④农田里如果要保持地下水分，就要把地面的土壤锄松，可以减小毛细现象的发生A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
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．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
4．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
5．如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。

开始时容器中气体的温度为0300K
T=。

现通过加热
丝（未画出）对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到
1350K
T=，温度升高到
1350K
T=后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（）
A．3：4 B．5：6 C．6：7 D．7：8
6．下列说法正确的是（）
A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能不相同
B．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离不大于液体内部分子间的距离C．晶体和非晶体可以相互转化
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
7．如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。

若不计活塞气缸间的摩擦，气缸导热性能良好，则下列判断正确的是（）
A．若大气压强增大，则活塞将上升
B．若大气压强减小，则活塞将上升
C．若气温升高，则气缸将上升
D．若气温升高，则活塞将上升
8．液晶属于
A．固态
B．液态
C．气态
D．固态和液态之间的中间态
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．如图，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两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 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=75 cmHg，则此时气柱的长为（）
A ．16 cm
B ．17 cm
C ．18 cm
D ．19 cm
11．关于热运动以下说法正确的是
A ．物体运动速度越大，其分子的热运动越剧烈
B ．物体温度升高，其分子的平均动能一定增大
C ．物体温度升高，其每一个分子的运动速率都会增大
D ．0℃时分子运动的平均动能为零
12．如图，一定质量的某种理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到状态B ，A 、C 、B 三点所对应的热力学温度分别记为T A 、T C 、T B ，在此过程中，气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为( )
A ．1∶1∶1
B ．1∶2∶3
C ．3∶3∶4
D ．4∶4∶3
13．如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )
A ．0cos P Mg S θ+
B ．0cos cos P Mg S θθ+
C ．20cos Mg P S θ+
D ．0Mg P S
+ 14．下列两图中，P 表示压强， T 表示热力学温度，t 表示摄氏温度，甲图反映的是一定质量气体的状态变化规律,a 、b 分别是图线与两坐标的交点,现将纵坐标向左平移至b ，得到图乙．则下列说法错误的是( )
A ．甲图中a 表示气体在零摄氏度时的压强
B ．甲图中b 表示气体的实际温度可以达到-273℃
C ．单从甲图不能判断气体是否作等容变化
D ．气体压强P 随温度t 发生变化，且体积保持不变
15．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 ）。

B 管上方与大气相通，大气压强为H （cmHg ），且H >L 。

初始时两管水银面相平，若A 管不动，为使A 管内水银面上升2
L ，则需要将B 管竖直向上缓慢移动的距离h 为（ ）
A ．h =H
B ．H <h <2H
C ．h =2H
D ．h >2H
二、填空题
16．“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。

如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。

这是因为假设火罐内气体体积不变，___________；若加热后火罐内气体的温度为77℃，当时的室温为28℃，标准大气压强为5110Pa ，则当罐内气体的温度降为室温时，对应的压强为________Pa 。

17．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p 0，水银的
密度为ρ，重力加速度为g ）
18．如图所示，封闭端有一段长40cm 的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19cm ，大气压强为76cmHg ，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入______cm 长的水银柱。

19．如图所示，一个具有均匀横截面积的不导热的封闭容器，被一 个不导热活塞分成 A 、B 两部分。

A 、B 中充有同种理想气体，活塞 可无摩擦地左右移动。

开始时 A 、B 的体积分别为 V A ＝2V ，V B ＝V ，温度为 T A =2T 和 T B =T ，两边压强均为 p ，活塞处于平衡状态。

现用某种方法 使活塞能导热而发生移动，最后两部分气体温度相同。

两边的压强仍为 p ， 则最终状态时，A 、B 两部分气体体积之比_____，最终状态时，A 、B 两部分气体的温度 T ’=___。

20．如图所示气缸内，活塞A 封闭了一定质量的理想气体，活塞通过转轴与一个曲轴连杆机构连接，气体对活塞产生的推力通过曲轴连杆机构转化为对转轴O 的力矩。

已知连杆长AB =10cm ，曲轴长BO =6cm ，活塞面积20cm²，当转至曲轴与AO 垂直时，气缸的体积为400mL ，气体的压强为51.510Pa ⨯，则此时活塞推力对O 点的力矩为________N m ⋅；保持气体温度不变，当曲轴顺时针转过90°，转至OBA 在一直线上时，气缸内压强为
________Pa 。

(外界大气压力50 1.010Pa p =⨯)
21．封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的密度________（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体的压强________（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体分子的平均动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），每秒撞击单位面积器壁的气体分子数________（选填“增加”、“减少”或“不变”）．
22．一定质量的气体经过如图所示的变化过程，在0℃时气体的压强p 0=3.0×105Pa ，体积V 0=100mL ，那么气体在状态A 的压强p A =______Pa ，在状态B 的体积V B =______mL
23．某同学用玻璃瓶和吸管做了一个简易温度计，如图所示．室温27℃时，将装有半瓶水的圆柱形玻璃瓶竖直放置，插入粗细均匀的吸管至瓶底部，记下吸管没入水面的位置，刻度为27℃，测得水面以上吸管长度为12cm；重新将吸管插入瓶底，密封瓶口，再将瓶竖直放入57℃的温水中，一段时间后，吸管中水面上升了6cm，吸管该位置标记为57℃；将吸管的27℃标记和57℃标记间均匀刻线，并将吸管其它部分依次均匀刻线，即制成一简易温度计．
①该温度计最大量程是多少?若忽略吸管中水柱产生的压强，温度达最大量程时，瓶内水的体积占瓶容积的比例为多大?___________
②若考虑吸管中水柱产生压强对瓶内封闭气体体积的影响，实际的80℃温度线应比吸管上80℃刻线位置______(选填“高”或“低”)．
24．如图所示，一定质量的理想气体从状态C沿右图所示实线变化到状态A再到状态B．在0℃时气体压强为p0=3atm，体积为V0=100ml，那么气体在状态A的压强为
________ atm，在状态B的体积为________ mL．
25．一定质量的理想气体，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V0和P0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”）．
26．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”）。

三、解答题
27．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？
（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？
28．如图所示，容器A和汽缸B都能导热，A放置在127 ℃的恒温槽中，B处于27 ℃的环境中，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，开始时阀门K关闭，A内为真空，其容积V A＝2.4 L，B
内活塞横截面积S＝100 cm2，质量m＝1 kg，活塞下方充有理想气体，其体积V B＝4.8 L，活塞上方与大气连通，A与B间连通细管体积不计，打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部)．g取10 m/s2．试求：
(1)稳定后容器A内气体压强；
(2)稳定后汽缸B内气体的体积；
(3)活塞下移过程中，汽缸B内气体对活塞做的功．(不计摩擦)
29．为了保护轮胎，一般4s店会对到店汽车的新轮胎放气。

某天下午，气温27℃，某辆到店汽车新胎轮胎内气体压强为3.0个标准大气压，店员对轮胎放气，放完气静置一段时间后，测得轮胎内气体压强降至2.5个标准大气压。

不计轮胎内气体体积的变化。

求：
①放完气后，轮胎内剩余气体的质量为放气前气体质量的比值；（不计此过程中气温的变化）
②第二天清晨，店员到店检查时发现，轮胎内气压降为2.4个标准大气压，当时气温为15℃。

试通过计算分析，判断该轮胎有无漏气。

30．如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。

在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。

开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0＝1.0×105Pa为大气压强），温度为300K。

现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上移了4cm。

g取10m/s2，求活塞的质量和物体A的体积。