第二章 气体、固体和液体 章末检测-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019)

第二章 章末检测 (时间：60分钟总分：100分)】 一、 选择题（每题6分，共48分） 终不变，下列说法正确的是 ( 1.关于热力学温度，下列说法中正确的是( A.玻璃瓶内外液面高度差h变大 A.-33℃与240.15K表示不同的温度 B.玻璃瓶内气体压强变大 B.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C.玻璃瓶逐渐上浮 C.温度变化1℃，也就是温度变化1K D.玻璃瓶受到的浮力变大 D.温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了 5.如图所示是一定质量理想气体 273.15K+ 状态由A依次经过B、C到D 2.有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导 变化的p-T图像，对应的转换 性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广 图像中可能正确的是 泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、 航空航天等那么，具有这种在不同方向上性 能不同特性的物质 A.可能是多晶体 B.一定是多晶体 C.一定是单晶体 D.可能是非晶体 3.(2024·江苏四市二模)如图所示，两端开口 的细玻璃管竖直插入水中，由于毛细现象，管 中水会沿管上升一段高度.如果沿虚线处将玻 璃管上方截去，则稳定后的现象是( 6.(2024·湖北华师大一附中期 日 中)如图所示，厚度不计、高h= 90cm、截面积S=20cm2且导热 良好的汽缸置于水平地面上，用 液体喷出 液面上凸 厚度不计的轻质活塞封闭了一定量的理想气 B. 体，此时气柱长度，=60cm,现将质量m= 4kg的物块轻放于活塞上，最终活塞重新达 液面水平 液面浅凹 到平衡状态.已知活塞与汽缸间接触光滑，外 界大气压强P。=1×10Pa,环境温度始终不 变，重力加速度取10m/s2现通过气阀缓慢向 4.(2024·河北二模)如图所示，一 汽缸内充气，每次充入180cm3压强为1× 水槽内盛有某种液体，一粗细均 10Pa的气体，若要活塞不滑出汽缸，则最多 匀的导热良好的玻璃瓶底朝上漂 可充气次数为 ( ) 浮在液体中，玻璃瓶内外液面高 A.4次 B.5次 度差为，若环境温度缓慢升高，大气压强始 C.6次 D.7次 选择性必修第三册·RJ黑白题32 7.(多选)如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃 二、 非选择题（共52分） 弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭 9.(12分)(2024·山东济南期末)某实验小组 在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分 利用如图所示的装置来探究一定质量的理想 在水平管中，若保持温度不变，向右管缓缓注 气体在保持温度不变的条件下，气体压强与 入少量水银，稳定后 体积的关系实验中气体的质量保持不变，气 体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出， 气体的压强由压强传感器精确测定 压强 传感器 计算机 A.右侧水银面高度差h,减小 数据采集器 B.空气柱B的压强减小 (1)本实验中以下操作正确的是 (可 C.空气柱B的长度不变 多选) D.左侧水银面高度差h2增大 A.要尽可能保持环境温度不变 8.(多选)高压锅是一种常见的锅具，是通过增 B.实验过程中应快速推拉活塞 大气压来提升液体沸点，达到快速烹煮食物 C.实验过程中要用手握紧注射器 的目的.如图为某燃气压力锅及其结构简图， D.实验前要在活塞与注射器壁间涂适量 厨师将食材放进锅内后盖上密封锅盖，并将 的润滑油 压力阀套在出气孔上开始加热烹煮.当加热至 (2)实验时缓慢推动活塞逐渐减小气体的体 锅内压强为1.27atm时，压力阀刚要被顶起而 积，记录多组注射器上的刻度数值V,以及 发出嘶响声：继续加热，当锅内温度为117℃ 相应的压强传感器示数P,用计算机对数 时达到沸点，停止加热.已知加热前锅内温度 据进行拟合，作出P一￥图像为一条过原点 为27℃，压强为1atm,压力阀套在出气孔上 的直线，则可以得到的实验结论为 的横截面积为8mm2,g取10m/s2.忽略加热 过程水蒸气和食材（包括水）导致的气体体积 (3)另一实验小组在缓慢推动活塞逐渐减小 变化，气体可视为理想气体则 ( 气体体积的实验过程中，记录4组注射器 出气孔 锅压力网 上的刻度数值V,以及相应的压强传感器 示数p,在采集第5组数据时，压强传感器 的软管脱落，重新接上后继续实验，又采 集了4组数据，其余操作无误.该小组绘出 A.压力阀的质量约为0.1kg B.压力阀刚要被顶起时锅内温度为108℃ 的V-关系图像应是 C.停止加热时放出气体的质量为加热前锅内 气体质量的38 D.停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内 气体质量的381 390 第二章黑白题33 10.(18分)(2024·湖北联考)如图所示的减震 11.(22分)(2024·黑龙江哈尔滨一模)如图1 垫上布满了12个完全相同的圆柱状薄膜气 所示，水平放置的两导热汽缸底部由细管连 泡，每个薄膜气泡中充满体积为V,压强为 接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、 P,的理想气体在减震垫上放上质量分布均 b用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地 匀的平板状物品，物品始终保持水平，稳定 移动.活塞的横截面积分别为S。= 4Vo 后每个薄膜气泡的体积均为了°若薄膜气泡 100cm2、S,=60cm2,两活塞及刚性轻杆总质 量为M=8kg两汽缸与细管道内封闭有一定 内气体的温度为22℃，不计薄膜的重力和弹 质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底 力，重力加速度为g 部距离均为L=6cm.已知大气压强po=l.0× (1)放上物品稳定后，若气体温度不变，则每 103Pa,环境温度T。=320K,重力加速度g 个薄膜气泡内气体的压强为多少？ 取10m/s2设活塞移动过程中不漏气. (2)取走物品稳定后，每个气泡中气体压强 (1)若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好 均恢复到%体积均增大为智则气泡 缓慢移到所在汽缸的底部，求此时环境 的温度， 中气体的温度改变了多少？ (2)若保持初始温度不变，将整个装置转至 物品 图2所示竖直放置，经一段时间后活塞 达到稳定状态，求此过程中活塞移动的 圆柱形气泡 距离。 选择性必修第三册·RJ黑白题34压轴挑战 态与结品态之间的一种物质状态，结构与液体的结构不同」 6.A解析：沿0，O1和0,0，两对称轴测长方体电阻，所得阻值 故D错误 相等，说明该物质沿0,0：和0205方向电阻率（即导电性能） 2.C解析：A.在完全失重的状态下，因为表面张力的作用从 不同，即表现出各向异性的物理性质，即这块样品可能是单 而使得水滴形成球形，故A错误：B.水球被粘在球拍上是因 晶体.故选A 为球拍表面对于水是浸润的，故B错误：C.毛巾的表面布满 第5节 液体 了疏水的微线毛，具有很好的疏水性，水对其是不浸润的，故 C正确；D.根据牛顿第三定律可知，“毛巾球拍”对水球的力 白题基础过关 等于水球对“毛巾球拍”的力，故D错误故选C 1.D解析：A.处于完全失重状态下的水银在表面张力的作用 3.A解析：水处于完全失重状态，由于水对玻璃的浸润性，在 下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形：B.水 表面张力的作用下，水应该吸附在容器的内表面呈现A 在表面张力的作用下形成了一层水膜，当昆虫重力很小时， 选项中的形状，故A正确. 这层水膜可以支撑昆虫行走：C.玻璃管的裂口在火焰上烧 4.C解析：A.水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内 熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所 部稀疏，故A错误：BC.由题图可知，水珠并没有浸润口罩内 以尖端会变纯：D.湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后 侧，因此是合格产品，浸润与不浸润现象是相对的，各种液体 与身体之间的附着力增大，与表面张力无关，故D符合题意. 的密度、分子大小、分子间隙、分子间作用力大小等都各不相 2.D解析：A.由定义知，如果在液体表面任意画一条线，线两 同，因此口罩内侧材料并不一定对所有的液体都不浸润，只 侧的液体之间的作用力就是液体表面张力，所以液体表面张 要对水不浸润，就是合格产品，故B错误，C正确：D.水滴附 力并不是液体各部分间的相互作用，A错误：B.液体表面张 着层（即固液接触层）内水分子比水滴内部稀疏，附着层 力的方向总是与液面相切，B错误：C.产生液体表面张力的 水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体 原因是表面层内液体分子力表现为引力，并不是只有引力没 材料分子的作用力大，因而使水滴表面紧绷而减小与口罩内 有斥力，C错误：D.液体表面张力使液体表面有收缩的趋 侧固体材料的作用，故D错误故选C 势，D正确.故选D. 压轴挑战 3.C解析：由于液体的表面有张力作用，液体表面有收缩的 5.A解析：AB.水对玻璃是浸润液体，浸润液体在毛细管附着 趋势，C对，故选C 层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小（小于。），分 4.B解析：A.根据图像可知，液体与玻璃的附若层沿固体表 子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管 面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，故A错误；B.不浸润 内上升，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内上升的高度 时管内液面是凸起的，故B正确：C.不浸润液体中，减小管 越大，故A正确，B错误；CD.水银对玻璃是不浸润液体，不 的直径，管中液面会进一步下降，故C错误：D.在不浸润现 浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子 象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用 间距较大（大于。），此时附着层内的分子相互作用表现为 弱，故D错误故选B. 引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，故不浸润液体在毛 5.B解析：①粉笔里细小颗粒间存在间隙，构成很多细小的 细管内下降，而且毛细管越细，不浸润液体在毛细管内下降 管道，接触墨汁时，会发生毛细现象将墨汁吸干，与毛细现象 的高度越大，故CD错误， 有关；②植物根部结构有许多细小的“导管”即为毛细管，地 下水分发生毛细现象，会沿着这些孔道上升，被植物吸收，与 第二章章末检测 毛细现象有关：③荷叶上的露珠是空气中的水蒸气液化形成： 1.C解析：A.由T=t+273.15K可知-33℃与240.15K表示 的，水滴由于表面张力作用而呈“球形”，与表面张力有关： 相同的温度，A错误：B.因绝对零度达不到，故热力学温度 ④棉线中间有许多细小的孔道，可起到毛细管的作用，将灯 不可能取负值，B错误：C.由T=1+273.15K可知△T=△t,即 芯下的酒精吸到灯芯上端供燃烧，与毛细现象有关；⑤用磙 热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变 子压紧土壤，可使土壤中的毛细管变得更细，增强毛细现象」 化1℃，也就是温度变化1K,C正确：D.初始热力学温度 可把地下水引到地面上米，与毛细现象有关可见①②④⑤ 为273.15K+t,末态为273.15K+21,温度变化了t,D错误故 均与毛细现象有关故选B. 选C. 6.C解析：A.图甲为温度较低时液品凝固成的结品态，分子 2.C解析：多晶体和非晶体具有各向同性，单晶体具有各向 取向有序，分子的重心位置也有序，故A项正确：BD.当温度 异性这种在不同方向上性能不同的物质一定是单晶体故 升高时，晶体中分子的热运动增强，使分子重心位置的有序 选C 性消失，转为液晶态，分子排列情况如图乙所示，液晶态既具 3.D解析：因开始时液柱在管中上升一定高度且液面呈现凹 有液体的流动性，又在一定程度上具有品体分子的规则排列 状，可知液体对于玻璃管是浸润的：如果沿虚线处将玻璃管 的性质，表现出各向异性，故BD正确：C.当温度进一步升高 上方截去，则稳定后液面仍呈现凹状，且液体不可能向外喷 时，分子取向有序性也消失，完全进入无序的状态，变成液 出.故选D. 态，如图丙所示，故C项错误，符合题意故选C 4.C解析：AB.玻璃瓶内气体对玻璃瓶底的压力等于大气对 黑服应用提优 玻璃瓶底的压力和玻璃瓶重力之和，故玻璃瓶内气体压强不 1.C解析：液晶有人工合成的，也有天然的，例如液品也存在 变，玻璃瓶内外液面高度差不变，故AB错误；C.瓶内气体压 于生物结构中，故A错误：液晶既有液体的流动性，又有光 强不变、温度升高，故体积变大，则玻璃瓶逐渐上浮，保持玻 学的各向异性，故B错误：当某些液晶中渗人少量多色性染 璃瓶内外高度差不变，故C正确：D.玻璃瓶受到的浮力等于 料后，在不同的电场强度下，它对不同颜色的光的吸收强度 玻璃瓶的重力，故瓶内气体温度缓慢升高的过程中，玻璃瓶 不一样，这样就能显示各种颜色，故C正确：液品是介于液： 受到的浮力不变，故D错误故选C. 选择性必修第三册·RJ黑白题12 5.A解析：由理想气体状态方程可得y=C,由题图p一-T图像 解析：(1)由玻意耳定律可得P×,=P,×号。， 可知，从A到B过程，气体压强不变，温度升高，所以体积增 大，B到C过程，温度不变，压强减小，所以体积增大，C到D 部得A=京： 过程压强减小，温度降低，由于压强与温度成正比，所以体积 (2)放上物品后温度为T,=(273+22)K, 不变A.图像中A到B过程压强不变，体积增大，B到C过程 4 60 压强减小，体积增大，该段图像符合温度不变的情况，C到D P×3%pX59 过程体积不变，压强减小，A正确：B.图像中A到B过程体 则由理想气体状态方程可得无一“ 积不变，B错误：C.图像中B到C过程体积不变，C错误： 解得T2=300K, D.图像中A到B过程体积不变，D错误故选A 则气泡中气体的温度改变量△T=T2-T,=5K 6.B解析：放置物块后，活塞再次达到平衡时，由平衡条件得 11.(1)400K(2)4cm PoS+mg=PS,解得P1=1.2×10Pa,气体发生等温变化 解析：(1)若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到 PolS=P4,S,解得l,=50cm充气过程由玻意耳定律得 A4S,V=,AS,解得n-5,则若要活客不滑出汽缸，最多 所在汽缸的底部，气体做等压变化，有(S,+8)2S T。 解得此时环境的温度为T=4O0K: 可充气5次故选B. (2)经一段时间后活塞达到稳定状态，活塞4，b和刚性轻 7.AB解析：气体压强p=Po+pgh1=Po+pgh2,故h,=2.ABD.向 杆受力平衡， 右管注人少量水银，假定先固定水银A,则气压增加，再释放 则p(S。-S)-po(S。-S,)=Mg,解得p=1.2x10Pa, 水银A,封闭气体将向上运动，故五2减小，气体的压强P。+ 气体做等温变化，有PL(S.+S,)=V, Pgh:也就减小，右管与B的水银面的高度差h,也减小， 解得稳定后的体积为V=800cm', 故AB正确，D错误：C.气体的压强减小、温度不变，根据 气体休积的减小量为△V=L(S+S,)-V,且△V=(S。-S)x, Y=C,体积增大，则长度增大，故C错误故选AB 解得此过程中活塞移动的距离为x=4cm 8.BD解析：B.设加热前锅内温度为T1=27℃=300K,压强 第二章真题演练 为pP,=1am=L.0×10Pa,当加热至锅内压强为P2= 1.27m=1.27×10Pa时，压力阀刚要被顶起而发出撕响 黑题真题体验 1.AC解析：根据非品体的特点可知非品体是指组成物质 声，在这个过程中，气体体积不变，由查理定律得=严，解 TT 的分子（或原子、离子）不呈空间上有规则地、周期性排列的 得T2=381K=108℃，B正确；A压力阀刚要被顶起时，设 固体.它没有一定规则的外形.它的物理性质在各个方向上 压力阀的质量为m,由受力平衡得P2S=P,S+mg,代人数据 是相同的.它没有固定的熔点.故选AC 得m=0.02kg,A错误；CD.设锅内温度达到沸点时温度为 2.D解析：A密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根 T,=117℃=390K,从压力阀刚要被顶起到达到沸点的过 据n= 可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，分 程，锅内压强不变，由道B萨克定律得气-之， 390 子的密集程度变小，故A错误：B.气体压强是由大量气体分 停止加热时放出气体的质量与加热前锅内气体质量的比为 子对容器壁的持续地无规则撞击产生的，压强增大并不是因 了0停止加热时锅内气体的质量与加热前锅内 △mV3-V19 为分子间斥力增大，故B错误；C.普通气体在温度不太低， 压强不太大的情况下才能看成理想气体，故C错误：D.温度 气体质量的比为号测D正确.C维误放选即 是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中 间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会 9.(1)AD(2)一定质量的理想气体，在温度不变的情况下， 变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的 气体压强与体积成反比(3)B 百分比会变化，故D正确故选D. 解析：(1)A.为了探究气体压强与体积的关系，要尽可能保3.(1)B(2)2.04×10(3)增大 持环境温度不变，放A正确：B.若急速推拉活塞，则有可能 解析：(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为 造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故 条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，P与 B错误；C.实验过程中用手握紧注射器可能导致活塞温度 发生变化，故C错误；D.为防止漏气，实验前要在活塞与注 成正比.故选B(2)若气体被压缩到V=10.0mL,则有 射器壁间涂适量的润滑油，故D正确故选AD. 11 (2)实验结论：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下， 立“100ml=100x103ml,由图乙可读出封闭气体压强 气体压强与体积成反比 为p=2.04×10Pa(3)某组同学进行实验时，一同学在记录 (3)软管脱落后，气体向外漏出，的测量值偏小，相应的横 数据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时，根据p(V。+△V) 坐标！偏大，又因为V-】是成正比的，要过原点故选B. pV。=△V,可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计 D 算结果之差的绝对值会随P的增大而增大. 10.(1)(2)5K 4.C解析：由V-T图像可知，理想气体b过程做等压变化，bc 过程做等温变化，cd过程做等容变化.根据理想气体状态方 参考答案与解析黑白题13