第2章 气体、固体和液体 单元学能测评-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练习册（人教版）

型难点手册高中物理选择性必修第三册) 单元学能测评 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共 C.两部分气体升高到相同的温度后，水银柱高 40分.在每小题给出的四个选项中，第1一7 度差h变大 题只有一项符合题目要求，第8~10题有多 D.两部分气体升高到相同的温度后，两部分气 项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但 体的压强差比升温前小 不全的得2分，有选错的得0分. 4.关于下列各图中的实验现象或规律，说法正确 1.下列说法正确的是(）. 的是( A.食盐各个方向的物理性质都是一样的 +各速率区间的分了数 占总分子数的片分比 B.金属没有规则的形状，属于非晶体 C.液体是否浸润固体只与液体的性质有关 D.液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力 薄板上的絲蜻解 0 分子的速率 化成圆形仅域 气体分子的速率分布 表现为引力 2.如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端 合力 封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内， 斥力 管内液面高度差分别为h1、h2和hg,则B端气 引力 体的压强为（已知大气压强为p,重力加速度 分子向的作用力与 为g)( 分千间距离的关系 水至停阁在水面上 金 A.甲图中薄板是非晶体 B.乙图说明气体分子的速率分布随温度的变 化而变化，且T>T C.丙图中，当分子间距从。开始逐渐增大时， A.po-pg(h+hz-hs) 分子力先变大后变小 B.pa一pg(h+ha) D.丁图中，水黾停在水面上是因为受到了水的 C.p-pg(h一h2+h:) 浮力作用 D.p-pg(h十h:) 5.对下列实验或现象的理解正确的是( 3.(2025·江西九江一中月考)如图所示，竖直向 上放置两端封闭的U形管中装有水银，封闭了 A、B两部分气体，它们温度相同，静止时左右 液面高度差为h.以下说法中正确的是( 卡各速华区间的分子数 A.U形管自由下落过程中，水银 占意分数的百分比 20计T、 柱高度差h将变小 1 10 B.U形管自由下落过程中，两部 5 分气体的压强差比静止时大 分子的速序 26 第二章气体、国体和液体么 A.甲图中烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板， B.物体的温度是它的分子热运动的平均动能 出现石蜡圆形熔化区域说明薄板是非晶体 的标志 B.乙图是扩散现象，酱油的色素分子进入蛋清 C.航天员王亚平在空间站做的实验，漂浮的水 的快慢与温度无关 滴呈球形，是水的表面张力作用的结果 C,丙图描绘的是花粉颗粒在液体中的运动轨迹 D.若某种固体的物理性质表现为各向同性，则 D.丁图是某种气体分子速率正态分布的图线， 该固体是单品体 其对应温度T<T 9.如图是一定质量的理想气体的三种升温过程， 6.(2025·湖北武汉一中月考)如图所示，一端封 那么以下四种解释中正确的是( 闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时， 管内水银面比管外高h(单位：cm),上端空气 柱长为L(单位：cm),已知大气压强为H cmHg, 则此时封闭气体的压强是( A.→d的过程气体的体积增大 B.b→d的过程气体的体积不变 C.c·d的过程气体的体积增大 D.a→d的过程气体的体积减小 10.(2025·江西师大附中高二月考)如图所示， A.(L+h)cmHg B.(H-h)cmHg 玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两 C.(H+h)emHg D.(H-L)cmHg 管下端用橡皮管连通，两管中水银柱的高度 7.(2025·江西吉安一中高二月考)如图，在两端 差为h,若将B管慢慢地提起，则( 开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长 度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h. 现保持温度不变，则( A.A管内空气柱将变长 B.A管内空气柱将变短 C.两管内水银柱的高度差将增大 A.若再向左管注入些水银，稳定后h变大 D,两管内水银柱的高度差将减小 B.若再向左管注入些水银，稳定后h不变 二、非选择题：本题共5小题，60分 C若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变 11.(6分)如图所示为“探究气体等温变化规律” D.若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变 的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一 8.关于气体、液体和固体，下列说法正确的是 段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从 (). 刻度尺上可读出空气柱的长度.实验过程中 A.当分子间作用力表现为斥力时，分子间的作 气体压缩太快会使气体温度 (填“升 用力随分子间的距离减小而减小 高”、“不变”或“降低”).若实验中气体向外漏 27 型难点手册高中物理选择性必修第三册) 气，测得气体的体积与压强的乘积 (3)若另一小组所做的实验中画出的V。图 (填“变大”、“不变”或“变小”). 像如图丙所示，则图线发生弯曲的原因可 力表 能是 柱塞 空气柱 00 橡胶套 12.(10分)某班级各实验小组利用如图甲所示装 置进行“探究等温情况下一定质量气体压强 A各组的V,取值范围太小 与体积的关系”实验，实验步骤如下： B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中有漏气现象 D.实验过程中气体温度升高 13.(12分)(2025·湖北黄冈中学高二检测)如图 所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直 导气管 压强传感器 放置，在距汽缸底部1=30cm处有一与汽缸 元 中 固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了 ①把注射器活塞移至注射器中间某位置，将 一定质量的气体.当气体的温度T=300K、 注射器与导气管、压强传感器逐一连接： 大气压强p=1.0×103Pa时，活塞与汽缸底 ②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录 部之间的距离l。=20cm,不计活塞的质量和 对应的由压强传感器显示的气体压强值p: 厚度.现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求： ③用V上图像处理实验数据。 (1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T. (2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压 (1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采 取的主要措施是 :为了 强p: 保持封闭气体的温度不变，实验中采取的 主要措施是 和 (2)如果实验操作规范，某小组描绘的V 6 图线如乙图所示，则图中的V。代表 28 第二章气体、固体和液体么超 14.(14分)(2025·江西师大附中高二月考)如图 15.(18分)(2025·湖北荆州中学月考)如图所 甲所示，一缸壁导热的汽缸水平放置，用质量 示，凸形汽缸上、下部分高度均为h,上、下底 为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞与 面导热性良好，其余部分绝热.上部分横截面 汽缸底部用一原长为、劲度系数为k的轻 积为S,下部分横截面积为2S.汽缸被总重力 质弹簧连接，当封闭气体的热力学温度为T。 G=2pS,中间用轻杆相连的a、b两绝热活塞 时，弹簧恰好处于自然状态.现缓慢将汽缸转 (密封性良好)分成A、B、C三部分，活塞稳定 动到开口向上竖直放置，如图乙所示，此时弹 时A、B、C三个部分内的气体温度均为T, 簧被压缩的长度为子，已知重力加速度大小 A、C部分气体压强为p。,A、B部分高均为 为g,活塞面积为S,外界大气压强恒为p= 合，C部分高为k,现保持A,B温度不变，使 器，忽略活塞与汽缸壁间的摩擦，汽缸无漏 C中的气体温度缓慢变化至某温度，最终稳 气，不计弹簧的体积，环境的热力学温度保持 定后两活塞缓慢下降了冬，不计所有摩擦求： 不变 (1)C温度变化前，B中气体的压强 (1)求弹簧的劲度系数. (2)C温度变化后，A、B中气体的压强. (2)现使汽缸内气体的温度缓慢升高，求弹簧 (3)C中气体最终的温度. 恢复原长时，缸内气体的热力学温度T. 0000 77m 甲 乙 29重雅点手细高中物理选择性必修第三册) 棉能够吸取药液，在于脱脂后把它从不能被水浸润变 胀，导致液面高度差变大，A部分的气体将被压缩，所 成了可以被水浸润，以便吸取药液，故C正确：砖的内 以两部分气体的压强差比静止时小，故A,B错误；假 部也有许多细小的孔道，会起到毛细管的作用，在砌砖 设水银柱不动，气体升高相同的温度，根据号一兰可 的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，可以防止地 下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以保 得△=号·p,由于>a,所以△ps>Ap,即两 持房屋干燥，这不是浸润现象，故D错误 部分气体的压强差比升温前大，则水银柱高度差h将 4.BD【解析】温度越高布朗运动越剧烈，是因为液体或 变大，故C正确，D错误。 气体分子的热运动越剧烈，故A错误：组成单晶体的原 4.C【解析】题图甲中薄板具有各向同性，多晶体和非晶 子排列具有空间上的周期性，且不同方向上的周期性 体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是 不同，从而表现出各向异性，故B正确：气体分子间的 非晶体，A错误：气体分子的温度越高，分子的平均速 距离很大，分子间的作用力几乎可以忽略不计，封闭在 率越大，由题图乙可知，温度越高，各速率区间的分子 注射器中的压缩气体再难以被压缩，是因为气体压强 数占总分子数的百分比的最大值向速率大的方向迁 较大，故C错误；液体具有表面张力，是因为液体表面 移，可知T1<T2,B错误：题图丙中，当分子间距从 层分子间距大于液体内部分子间距，表面层液体分子 开始逐渐增大，分子力先变大后变小，C正确：题图丁 间作用力表现为引力，从而使液体表面绷紧，故D正确， 中，水黾停在水面上是因为受到了水的表面张力的作 5.ABC【解析】液体表面其有收缩的趋势，即液体表面 用，D错误. 表现为张力，液体表面分子间的距离大于液体内部分 5.D【解析】将烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板，出 子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力，故 现石蜡圆形熔化区域说明薄板具有各向同性，多晶体 表面层I、Ⅱ内分子的分布比液体内部稀疏，故A、B 和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也 正确：附着层I内分子与容器壁间引力大于内部液体 可能是非品体，A错误：酱油的色素分子进入蛋清的快 分子引力，液体表现为浸润，在器壁I内的高度变高， 故C正确：附着层Ⅱ内分子与容器壁间吸引力小于内 慢与温度有关，B错误：题图丙描绘的不是花粉颗粒在 部液体分子引力，液体表现为不浸润，在器壁Ⅱ内的高 液体中的运动轨迹，C错误，题图丁是某种气体分子速 度变低，故D错误 率正态分布的图线，可以看出温度越高，各速率区间的 6.A【解析】松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这 分子数占总分子数的百分比的最大值向速率大的方向 些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水 迁移，可知对应温度T<T,D正确， 分蒸发，保存水分，A正确，B、C错误：松土除了保墒、 6.B【解析】管内水银面比管外高h,已知大气压强为 刈草外，还能减少土壤水分蒸发，提高地温，D错误 HcmHg,利用等压面法，选管外水银面为等压面，有 p十%=，则封闭气体压强有p=p,一九=(H一 单元学能测评 h)cmHg. 1.D【解析】食盐是晶体，具有各向异性，食盐品体的物 7.B【解析】管内封闭气体的压强p=如十=o十然， 理性质沿各个方向是不一样的，故A错误：金属没有规 则h'=h,即右侧管上部分水银柱长度等于4、b两水银 则的形状，属于多晶体，故B错误：一种液体是否浸润 面的高度差，若再向左管注人一些水银，稳定后气体 某种固体，与该种液体的性质以及固体的性质都有关， 的压强不变，则h不变，A错误，B正确，若两管同时注 放C错误；液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力 入等量的水银，稳定后管内气体的压强变大，则h变 表现为引力，故D正确。 大，气体体积减小，则L减小，CD错误 2.B【解析】设中间部分气体压强为p,以C处液面为研 8.BC【解析】当分子间作用力表现为斥力时，随着分子 究对象，可得p十Pgh=加，再以D处液面为研究对 间距离的减小，分子间引力和斥力均增大，但斥力增大 象，可得p=B十pgh,联立可得B=p一pg(h1十 得比引力快，所以分子间的作用力随分子间距离的减 h3),故B正确. 小而增大，故A错误；物体的温度是它的分子热运动的 3.C【解析】由于液面高度差的存在，所以在U形管静 平均动能的标志，物体的温度升高，物体分子的平均动 止时，两部分气体的压强关系为p<pB.当U形管自 能增大，故B正确；航天员王亚平在空间站做的实 由下落时，液体的压强为0，所以B部分的气体将膨 验—漂浮的水滴呈球形，是水的表面张力作用的结 12 练习册叁考答案与解析么出9 果，故C正确：单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶 体表现为各向同性，故D错误 由玻意耳定律有Va=PaV,解得加=号o, 9.AB【解析】连接aO,cO,则aO、cO,dO均可表示气体 对B中气体，初状态：pm=2,Vm=2S受，Tm 发生等容变化，由气态方程兴=C知，由状态a变到 T 状态d的过程中，号减小，则气体的体积增大，故A正 末状态：Ve=2S(合-冬)，Ta=T 确，D错误：由状态b变到状态d的过程中，气体发生 由玻意耳定律有mVm=pmVe,解得pe=4p。 等容变化，故体积不变，故B正确：由状态c变到状态d (3)对C中气体，初状态：e=A,Ve=S冬+2S冬， 的过程中，倾角变大，则号变大，故气体的体积减小，故 Te=T: C错误。 末状态：2=s(合-4)+2S(安+)月 10.BC【解析】将B管慢慢地提起，A管中封闭气体的 对活塞，有2mS+uS十p记·2S=pm·2S十· 压强增大，根据玻意耳定律V=C,可知A管内空气 柱将变短，A管中空气的压强p=十Pgh,p增大，说 S,解得论=号， 明两管内水银柱高度差h增大，故B,C正确， 11.升高：变小【解析】实验过程中气体压缩太快，外界 由理想气体状态方程有砦-竿，解得正-曾工 对气体做功，会使气体温度升高：实验中气体向外漏 第三章热力学定律 气，质量减小，测得气体体积与压强的乘积变小 12.(1)在注射器活寨上涂一些润滑油；注意手不能握住 第1节功、热和内能的改变 注射器的封闭气体部分；缓慢推动活塞 【基础过关练】 (2)注射器与压强传感器连接处的气体体积 1.C【解析】物体在阳光照射下温度升高是通过热传递 (3)BC 的方式来改变物体内能，搓手取暖、擦火柴以及反复弯 1以.设汽缸的模搜面积为S,由盖一B萨克定律有气 折铁丝均是通过做功改变物体的内能 2.A【解析】当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空 一号，代人数据得=50K 气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，当达到乙 (2)由查理定律有会一号，代入数据解得：-1.2× 醚的者火点时，筒内棉花就会燃烧起来. 3.A【解析】做功和传热都能引起系统内能的改变，效果 105Pa. 相同，但它们的实质不同，做功是其他形式的能和内能 14.(1)汽缸水平放置，对活塞受力分析可知，封闭气体的 之间的转化，而传热是不同物体或一个物体的不同部 压强力=，汽缸开口向上竖直放置时，设封闭气体的 分间内能的转移，A正确，D错误：因为热量交换情况 压强为，根据等温变化规律有A6S=公·是6S, 未知，所以外界对物体做功，物体的内能不一定改变，B 对活塞受力分析，有6S十mg=k·子6十S,解得 错误：传热的条件是物体间存在温度差，而不是存在内 能差，C错误 k=2mg 4.B【解析】气体温度升高，绝大多数气体分子的动能都 l。 (2)当弹簧恢复原长时，缸内气体的压强=p。十 增大，但个别分子的动能也可能减小，A错误；温度是 分子平均动能的标志，因此温度升高，气体分子的平均 学，根据等容变化定律有会-号解得T-号… 动能一定增大，B正确：物体内能的变化与做功和热传 15.(1)对活塞受力分析可知2S十S十·2S=· 递两个因素有关，外界对气体做功，同时物体有可能向 2S十pS,解得pg=2o. 外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，C错误；物 (2②)对A中气体，初状态：p加=A,Va=S合，Ta 体内能的变化与做功和热传递两个因素有关，气体对 外界放热，同时也有可能是外界对气体做功，因此气体 T;末状态：Va=s(冬+冬)，Te=T 的内能不一定减小，D错误 13