第二章 气体、固体和液体 情境题专项-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

高中物理选择性必修第三册（人教版） 用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶 体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动 不足以克服这种相互作用而彼此远离，C正确；不同的 物理性质，正是因为相同的物质微粒，可以构成不同的 空间点阵，生成不同的晶体，D正确。 11.(1)云母、食盐、铜蜂蜡、橡胶、铜(2) 沥青是非晶体材料，沥青冬天变硬，夏天变软，沥青没 有一定的熔点，所以沥青是非晶体。【解析】(I)晶 体都有固定的熔点，多晶体和非晶体均表现各向同性。 具有固定熔化温度的有云母、食盐、铜；物理性质表现 为各向同性的有蜂蜡、橡胶、铜。(2)沥青冬天变硬， 夏天变软，沥青没有一定的熔点，所以沥青是非晶体。 >m5.液体 基础练习 1.BCD【解析】液体分子间距离比固体分子间距离 略大，所以液体分子间的相互作用比固体分子间的相互 作用要弱，A错误；液体具有一定的体积，是液体分子 密集在一起的缘故，B正确；液体具有流动性是因为液 体分于热运动的平衡位置不固定，液体分子在液体里移 动比固体容易，所以其扩散速度也比固体的扩散速度 快，C、D正确。 2.C【解析】液体表面张力产生的原因是表面层里 的分子比液体内部稀疏，分子间相互作用力表现为引 力。分子间引力和斥力是同时存在的，分子间相互作用 力表现为引力是指分子引力和斥力的合力，C正确，A、 B、D错误 3.D【解析】因为水银不浸润玻璃，所以在完全失 重的情况下，其形状只由表面张力决定，在表面张力作 用下，水银的表面要收缩至最小，因而最终水银呈球 形，故D正确。 4.D【解析】浸润与不浸润是相对的。对玻璃来说 水银是不浸润液体，对铅来说水银是浸润液体，不同液 体对同一种固体也是不同的，A错误：在玻璃试管中， 如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，B错误；形成浸 润现象是因为固体分子吸引力大于液体内部分子力，C 错误；鸭子的羽毛上有一层油脂，使水不能浸润羽毛， 故D正确。 5.A【解析】液体的附着层具有收缩趋势，说明液 体不浸润固体。不浸润的成因是当固体分子吸引力小于 液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子 稀疏，附着层中分子之间表现为引力，所以具有收缩的 趋势，A正确，C、D错误；表面张力是指液体和气体 之间的表面层内表现出来的分子引力，B错误。 6.ABD【解析】粉笔吸墨水是因为粉笔内部有很多 细小的通道，属于毛细现象，故A正确；棉花脱脂后在 其内部有许多细小的孔道，起到毛细管的作用，B正 确；托里拆利管内的水银面高于管外的水银面是大气压 52 力的作用结果，故C错误：植物根部的养分，能升到植 物上部枝叶中是一种毛细现象，故D正确。 7.BD【解析】甲管中液面比管外液面低，是因为 液体对甲管壁不浸润，乙管中液面比管外液面高，是因 为液体对乙管壁浸润，B、D正确，A、C错误。 8.B【解析】液晶是像液体一样可以流动，又具有 某些晶体结构特征的一类物质。液晶是介于液态与结晶 态之间的一种物质状态。液晶可以流动，固体不能流 动，液晶分子排列和固态分子排列不相同，但液晶不可 以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列不相同， 从图像观察，A、C的图像分子排列整齐，是固体分子 排列示意图，D的图像分子排列杂乱无章，是液体分子 排列示意图，显然液晶分子排列示意图为B图像。 提升练习 9.AD【解析】仔细观察可以发现，小昆虫在水面 上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷， 但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的 膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用，浮在 水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，A正确，C错误； 小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中 (排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平 衡的结果，而非表面张力在起作用，B错误：喷泉喷到 空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起 作用，且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠（体 积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使 液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确。 10.BCD【解析】水银不浸润玻璃，但可能浸润其 他固体，所以A错误，B正确：在处于完全失重状态的 人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着 层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧盖子，C正 确：由浸润和不浸润现象的微观原理可知，D正确。 11.(1)毛笔插入水中后，每根纤维都受到各个方 向的相同的水的作用力，故呈散开状态；拿出水面后， 外层的笔毛受水的表面张力作用，总要使其表面收缩至 最小，因而会收拢在一起。 (2)水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，故能够引 流；水银对竹筷或玻璃棒是不浸润液体，浸润于铜或锌， 不能采用竹筷或玻璃棒引流，但可以用铜棒或锌棒引流。 >"情境题专项 1.AC【解析】墨水打翻了，用粉笔可以把墨水吸 干，属于毛细现象，选项A正确；洗头的时候，头发离 开水面时头发聚在一起，是表面张力的作用，选项B错 误；植物根部的养分，能升到植物的上部，是毛细现象， 选项C正确；自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨水 就被吸到皮管里去了，这是大气压的作用，选项D错误。 2.D【解析】容器与液体所受重力均提供容器与液 体做匀速圆周运动的向心力。液体仅受表面张力的作 用，使其自由表面收缩到最小状态，所以两者的自由表 面都呈球形。如果液体对于容器是不浸润的，那么将出 现如图乙中a情况：如果液体对于容器是浸润的，那么 将出现如图乙中b情况 3.(1)1.55atm (2)号【解析】（山）球内空气 经历等容变化，由查理定律得号会，其中=7℃ 280K,7-37C-310K,解得p0X14am=155am (2)以比赛前篮球内空气为研究对象，由理想气体 状志方程兴告，其帅T-7℃=300K 解得=恶测15，设丽掉空气的 Pol 体积为△V,△V=V3-V1=0.5V1,由于在相同温度和相同 压强下，质量之比等于体积之比△m=△业=1 m Va 3 4.(1)1.64x105Pa(2)1.56×105Pa 【解析】(1)安全阀的重力G=mg=0.8N,气孔的 面积S=T2≈1.26×105m,安全阀对气孔处气体产生的 压强p㎡-号-635x0Pa,此时气体压强p1pp= 1.64x105Pa。 (2)由等容变化可得界=务，代人数值可得p 380 400P1≈1.56x10Pa。 5.(）103x10Ph(2)004m(3)10 【解析】(1)设密闭空气的压强为p时井盖刚好被 顶起，则对井盖，由平衡条件可得pS=pS+mg,解得p 1.03x105Pa。 (2)设从题图所示位置起，水面上涨x后井盖会被顶 起，根据玻意耳定律可得phS=p(h-x)S,解得=0.04m。 (3)若井盖被顶起前封闭空气等温膨胀至压强为P0 时的体积为V',则根据玻意耳定律可得pV=pV'。井盖 被顶起后井中空气的压强变为p,体积为V,所以井盖 被顶起前后并中空气的质量之比为m==卫=103 m'V po-101 >m感知高考 1.B【解析】由p一T图像可知a→b的过程为等压 升温的过程，由一定质量理想气体的状态方程兴-C可 知，此过程气体的体积增大，则此过程的p一V图像是 平行于横轴的直线，且b在α右侧。由p一T图像可知 b一心的过程，气体的压强减小，温度降低，根据P兴 C,无法判断气体体积如何变化，但是此过程气体的压 强减小，则在p一V图像中c在b的下方。综合上述分 参考答案与解析。 析，可知全过程对应的p一V图像只有B选项的图像是 可能的，故B正确。 2.(1)2.5×105Pa(2)6L【解析】(1)由查理 定律可得号=号，其中p=2.7x10Pm,T=(273-3》K 270K,T=(273-23)K=250K。代人数据解得，在哈尔 滨时充气前该轮胎气体压强为p2=2.5×10Pa。 (2)由玻意耳定律p2Va+poVz=pVo代人数据解得，充 进该轮胎的空气体积为V=6L。 3.（1)于w子p,(2)8登【解析】①抽气 4 2 151 后，A的体积变为V,=2S1-3S=气S,对A中气体，根 4 4 据玻意耳定律有p心=p,·子S,解得P:专o对B中剩 余气休，根据玻意耳定律可知，方Pp子义，解得 2 P3Poo (2)抽气后，对隔板分析，根据平衡条件有P4S= PS46·,结合()问解得=8贺 15l9 4.74.36cmHg54.36cmHg【解析】设B管的横截 面积为S,由题意可知，A管的内径是B管的2倍，由 S=π2得，A管的横截面积为4S,B管在上方时，两管 内气柱长度为l=l0cm=0.1m。B管内气体压强为pu, 体积为VB1=S=10x102S=0.1S;A管内气体压强为PM, 体积为Vu=l·4S=0.1×4S=0.4S,由题意得PA1=P1+ 20cmHg。A管在上方时，A管内空气柱长度改变 △l=1cm=0.01m;水银柱长度减小△1，气柱体积增大 △V=△14S-0.01×4S=0.04S;A管内气体压强为pe,体积 为V=VA+△V=0.4S+0.04S=0.44S;B管内气柱体积减小 △V,气体压强为p2,体积为V=Vg1-AV=0.1S-0.04S= 0.065:水银柱长度增大1'=_0.04S=0.04m=4cm。 S S 则pe=pe+20cmHg+4 cmHg--1 cmHg=pe+23 cmHg。对 A管中气体，由玻意耳定律得PAIV A=Pa2。对B管中 气体，由玻意耳定律得PV1=pmV,代人数据联立解 PaI=54.36 cmHg,P2=90.6 cmHg,PAI=74.36 cmHg, P=67.6 cmHgo 50贤。2箭.贺【解标】①对 左右汽缸内密封的气体，初态压强为p1=p,体积为V= SH+2SH=3SH。末态压强为P,左侧气体高度为H+2H 子红，右侧气体商度为H号H子H,总体积为S 31 3 子H+号H:2S名Sh,根据玻意耳定律可得pMp, 3 6 整理解得p7Po 218 53N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 情境题专项 1.（多选)下列情况属于毛细现象的是() 篮球内气体的温度升高为37℃。比赛中， A.墨水打翻了，用粉笔可以把墨水吸干 篮球被刺出一小孔开始漏气，于是换下置 B.洗头的时候，头发离开水面时会聚在 于馆内，其稳定后温度为27℃，压强为 一起 Po=l.00atm,将空气看成理想气体，认为 C.植物根部的养分，能升到植物的上部： 整个过程中篮球的容积不变，取绝对零度 D.自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨： 为-273K,求： 水就被吸到皮管里去了 (1)温度升高至37℃时球内气体的压强。 2.2021年12月9日15时40分，“太空教 (2)篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内 师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间 空气质量的比值。 站为广大青少年带来了一场精彩的太空科 普课。在约60min的授课中，航天员生 动介绍展示了空间站的工作生活场景，演 示了微重力环境下细胞学实验、物体运 动、液体表面张力的神奇现象。在密闭的 容器内，放置一定量的液体，如图甲所 示，若将此容器置于在轨运行的我国空间 站上，则容器内液体的分布情况，应是 日回@日 甲 乙 第2题图 A.仍然如图甲所示 B.只能如图乙中a所示 C.可能如图乙中c或d所示 D.可能如图乙中a或b所示 3.篮球在器材室被打入温度为7℃的空气 后，球内压强为1.40atm,比赛过程中， （30)练 第二章气体、固体和液体 4.高原地区气压低，水的沸点达不到100℃，5.如图所示是某乡村排水管道的侧面剖视 居民煮饭时就需要用高压锅，高压锅是利 图，井盖上的泻水孔因故堵塞，井盖与管 用水的沸点受气压影响这个物理特性，利 口间密封良好但不粘连。暴雨期间，水位 用它可以将食物加热到100℃以上，省时 迅速上涨，该井盖可能会不断跳跃。设井 高效，深受消费者欢迎。（计算结果均保 盖质量为m=60.0kg,圆柱形竖直井内水 留三位有效数字)》 面面积为S=0.300m2,图示时刻水面与井 (1)小明测得高压锅圆形出气孔的直径为 盖之间的距离为h=2.06m,井内密封有压 4mm,压在出气孔上的安全阀的质 强刚好等于大气压强po=1.01×105Pa的空 量为80g,当高压锅内气压增大到某 气（可视为理想气体），温度始终不变， 一值时，锅内气体就能自动顶开安全 g取10m/s2。 阀放气，安全阀被顶起时处于平衡状 (1)求密闭空气的压强为多大时井盖刚好 态，此时高压锅内部气体的压强是多 被顶起 大？（已知标准气压p=1.0x105Pa,g (2)求从图示位置起，水面上涨多高后井 取10m/s2) 盖会被顶起 (2)如果安全阀被顶起时，高压锅内气体 (3)若井盖第一次被顶起后又迅速落回， 温度为127℃，停止加热，安全阀回 井盖与管口的密封性被破坏，求井盖 到原位，当锅内气体温度降至107℃ 被顶起前后井中空气质量之比。 时，高压锅内部气体的压强是多大？ 地面 井盖 (可近似认为高压锅在这一过程中气 水面 体总量保持不变) 安全阀（出气孔） 二排水管道 放气孔（易熔片） -锅盖 第5题图 锅身 待煮的食品 第4题图 练 31