第二章 气体、固体和液体 真题演练-【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 真题演练 黑题真题体验 限时：75min 考点1固体 i×10 220 1,(江苏高考)（多选）玻璃的出现和使用在人类 生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶 200 体.下列关于玻璃的说法正确的有 180 A.没有固定的熔点 160 B.天然具有规则的几何形状 C.沿不同方向的导热性能相同 140 D.分子在空间上周期性排列 考点2气体的状态参量与变化规律 2.(2022·江苏高考)自主学习活动中，同学们 50 60 70 800 10x1) 对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说 法中正确的是 回答以下问题： A,体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 (1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲 B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 线为一条过原点的直线，说明在等温情况 C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况 下，一定质量的气体 下均可看成理想气体 D.温度变化时，氢气分子速率分布中各速率 A.p与V成正比 B.p与成正比 区间的分子数占总分子数的百分比会变化 (2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可读 3.(2023·山东高考)利用图甲所示实验装置可 出封闭气体压强为 Pa(保留3位 探究等温条件下气体压强与体积的关系.将带 有效数字)。 有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射 器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管 (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据 与压强传感器相连.活塞上端固定一托盘，托 时漏掉了△V,则在计算pV乘积时，他的 盘中放人砝码，待气体状态稳定后，记录气体 计算结果与同组正确记录数据同学的计 压强p和体积V(等于注射器示数V。与塑料 算结果之差的绝对值会随p的增大而 管容积△V之和)，逐次增加砝码质量，采集多 (填“增大”或“减小”) 组数据并作出拟合曲线如图乙所示. 考点3气体状态图像 4.(2023·重庆高考)密封于汽缸 中的理想气体，从状态a依次 接计其机 经过ab、bc和cd三个热力学过 程达到状态d.若该气体的体 压盔传感器 积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所 示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像 第二章黑白题35 正确的是 D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则 油柱离罐口距离增大 7.(2024·安微高考)某人驾驶汽车，从北京到 哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气 体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积 不变，且没有漏气，可视为理想气体)于是在 哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空 气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压 强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环 5.(2023·辽宁高考)“空气充电1 境相同，且保持不变).已知该轮胎内气体的体 宝”是一种通过压缩空气实现储 积V。=30L,从北京出发时，该轮胎气体的温度 能的装置，可在用电低谷时储存 41=-3℃，压强P1=27×10Pa.哈尔滨的环境温 能量，用电高峰时释放能量.“空气充电宝”某 度2=-23℃，大气压强p%取1.0×103Pa.求： 个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图 (1)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的 像如图所示.该过程对应的p-V图像可能是 大小 (2)充进该轮胎的空气体积 考点4理想气体状态方程的应用 6.(2024·海南高考)用铝制易拉罐制作温度 计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计） 粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可 视为理想气体，已知罐体积为330cm3,薄吸管 底面积0.5cm2,罐外吸管总长度为20cm,当 温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大 气压强变化，下列说法正确的是 20 A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密 右疏 B.该装置所测温度不高于31.5℃ C.该装置所测温度不低于23.5℃ 选择性必修第三册：RJ黑白题36 8.(2024·山东高考)图甲为战国时期青铜汲酒9.(2024·广东高考)差压阀可控制气体进行单 器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和 向流动，广泛应用于减震系统.如图所示，A、B 储液罐组成的汲液器，如图乙所示长柄顶部 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻 封闭，横截面积S,=1.0cm2,长度H= 质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不 100.0cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横截面 变.当A内气体压强减去B内气体压强大于 积S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小 △p时差压阀打开，A内气体缓慢进人B中：当 孔B.汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从 该差值小于或等于△p时差压阀关闭.当环境 孔B进入，空气由孔A排出：当内外液面相平 温度T=300K时，A内气体体积V1=4.0× 时，长柄浸入液面部分的长度为x:堵住孔A, 102m3,B内气体压强P等于大气压强o,已 缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚 知活塞的横截面积S=0.10m2,△p=0.11po, 好储满液体.已知液体密度p=1.0×103kg/m3, Po=1.0x10Pa,重力加速度大小g取10/s2, 重力加速度大小g取10m/s2,大气压p= A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽 1.0×10Pa.整个过程温度保持不变，空气可视 缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积 为理想气体，忽略器壁厚度， 不计.当环境温度降到T2=270K时： (1)求x: (1)求B内气体压强Pm: (2)松开孔A,从外界进入压强为Po、体积为V (2)求A内气体体积Va: 的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵 (3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强 住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体， 回到P。并保持不变，求已倒人铁砂的质 求V 量m. A汽缸 第二章黑白题375.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 =C,可知c过程理想气体的体积增大，则压强减☑ 代人数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6 8.(1)2cm(2)8.92×104m 选C. 解析：(1)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程， 5.B解析：根据=C可得p=1,从a到b,气体压强不变， 气体发生等温变化，所以有P,(H-x)S,=P2S, 又因为P1=PaP2+pgh=Po, 温度升高，则体积变大；从b到，气体压强减小，温度降低， 代人数据联立解得x=2cm; 因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c点 (2)当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有P,V+ 的体积大于b点体积故选B. 8月解折：A由登日萨克定律得宁宁，其中=4风， ,s,=n(s,)） h 335cm3,T1=(273+27)K=300K,V1=V。+S1=330+ 又因为Ppg·2po, 0.5x(cm),代人解得T=0+19800(K),根据T=+23K 代入数据联立解得V=8.92×104m3】 67*+ 67 9.(1)0.9×10Pa(2)3.6×102m3(3)110kg 可知器小（℃）.故若在聚管上标注等差温度值，则 解析：(1)假设温度降低到T2时，差压阀没有打开，A、B两个 汽缸导热良好，B内气体做等容变化 刻度均匀，故A错误；BC.当x=20cm时，该装置所测的温度 初态P1=P,T,=300K,末态T2=270K, 最高，代人解得=31.5℃，故该装置所测温度不高于 31.5℃，当x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得 根据-，代入数据可得pm=0.9x10Pa, t=22.5℃，故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正确， 由于P。Pm<△p,假设成立： C错误：D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖-吕 (2)A内气体做等压变化，压强保持不变，初态V1=4.0× 萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误故选B. 7.(1)2.5×103Pa(2)6L 02m,I300K,末态7=270K,根据7-会代人数据 解析：(1)由查理定律可得= 可得V2=3.6×102m3; TT 其中P1=2.7×10Pa,T,=270K,T2=250K, (3)恰好稳定时，A内气体压强为以=，学， 代人数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小 B内气体压强Pg=Po, 为2=2.5×103Pa 此时差压阀恰好关闭，所以有pA-P=p, (2)由玻意耳定律p2V+paV=PV。, 代人数据联立解得m=110kg 第三章 热力学定律 第1节功、热和内能的改变 需题应用提优 1.A解析：AB.热量和功可作为物体内能改变的量度 白题基础过关 选项A错误，B正确：C.热量、功、内能的单位都是焦耳， 1.C解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是，在各种不 选项C正确；D.热量和功是过程量，内能是状态量，选项 同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做 D正确.此题选择不正确的选项，故选A 功数量有关，故选项C正确，选项D错误，A、B选项不是焦 2.D解析：A手拉住绳子两端迅速往复拉动，则外界对紫铜 耳实验的结论.故选C 管做功，管内气体的内能增加，故A错误：B.管塞被冲开前， 2.C解析：A.物体的内能增大时，可能是外界对物体做了功， 管内气体内能增大，没有对外界做功，故B错误：CD.管内气 不一定吸收热量，A错误：B.物体沿光滑斜面下滑时，没有 体的内能增加，温度升高，体积不变，则压强变大，故D正 摩擦力做功，则物体的内能不会增大，B错误：C.物体沿斜 确，C错误故选D. 面匀速下滑时，有摩擦力做功转化为物体的内能，则物体的 3.B解析：ABC.由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛有热水 内能可能增大，C正确：D.因为热量交换情况未知，外界对 的烧杯里，烧瓶及气球内气体吸收了热水的热量，温度升高， 物体做功时，物体的内能不一定改变，D错误故选C 内能增大，体积增大，故AC正确，B错误：D.初始时烧瓶及 3.A解析：简内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小 气球内气体的压强等于大气压，吸收热量后，烧瓶及气球内 时，则外界对气体做功，气体的内能增大A正确 气体的压强大于大气压，气球膨胀，故D正确.本题选错误 4.D解析：A.质量不确定，无法判断；BCD.热量是过程量，不 的，故选B. 是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，此外，两物体之间 4.C解析：空气团与外界的热交换忽略不计，大气压强随高 热量的传递方向与它们的温度有关，与它们的内能无关故 度增加逐渐减小，空气团体积逐新增大，对外界做功，所以内 选D. 能逐渐诚小，则温度逐渐降低，故选项C正确，选项 5.B解析：A.达到热平衡时，钨锅的温度和铁的温度相同， ABD错误 故A错误；B.热传递的过程中，铁从钨锅吸收热量，故B正 5.B解析：A.温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的 确：CD.达到热平衡时，根据能量守恒可知钨锅内能的减少 平均动能相同，与分子质量无关，两部分气体温度相同，初始 量等于铁内能的增加量，故CD错误故选B. 时两部分气体分子的平均动能相同，故A错误：BC.松开固 选择性必修第三册·RJ黑白题14