第二章 气体、液体和固体（单元自测·提升卷）物理粤教版选择性必修第三册

2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第二章·素养提升 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B A C D D BD ABC BC 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．（10分）【答案】 （1）AB/BA（2）BD/DB （3）漏气 （4）A （5）偏大(每空2分) 【详解】（1）[1]A。保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故选项B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故选项C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。 故选AB。 （2）[2]AB。对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，故选项A错误，选项B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，故选项C错误，选项D正确。 故选BD。 （3）[3]由克拉伯龙方程 当温度不变时，变小，变小，气体漏气造成的。 （4）[4]设大米的体积为，由理想气体方程得， 故是图中的A。 （5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度 故密度偏大。 12．（8分）【答案】(1)1 (2)便于测量细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差 (3)水密度比水银密度小，压强变化相同时，水的高度差更明显 (4)243.6（每空2分） 【详解】（1）由测得数据可得，高度每升高12m，水面高度差平均升高 由于水银柱压强与水柱压强具有等效性，则由 可得 因为水银的密度是水的密度的13.6倍，所以 即高度每升高12m，大气压强约减小。 （2）瓶内初始压强需大于外界大气压强，才能使玻璃管内水面高于瓶内水面，形成高度差。若不吹气，瓶内压强等于外界大气压强，管内外水面相平，后续大气压强变化时无法通过的变化反映压强差。所以实验前从玻璃管上端向瓶内吹气的原因是：使瓶内气体压强大于外界大气压强，让玻璃管内水面高于瓶内水面，形成初始高度差，以便于测量细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差。 （3）水银的密度是水的密度的13.6倍，即水的密度远小于水银的密度，根据 可知相同压强变化下，水的高度变化是水银高度变化的13.6倍，所以水银高度变化不明显，难以观察和测量；水的高度变化更明显，便于实验操作。所以在玻璃瓶内装水进行实验，而不是装水银的主要原因是：水的密度较小，压强变化相同时，水的高度差变化更明显，更便于观察和测量。 （4）设在山脚下P处时大气压强为，该装置内部压强为，则有 设在山脚下P处时温度为，则 设山顶上的Q处时温度为，则 设山顶上的Q处该装置内部压强为，由等容变化得 解得 设山顶上的Q处大气压强为，则 则山顶Q处到山脚P处的竖直高度差为 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）【答案】(1) (2) 【详解】（1）对贮气舱内原有气体和打入的气体，由玻意耳定律得（2分） 解得（2分） （2）潜艇在深度处的压强为（2分） 对于贮气舱和储水舱的气体，根据玻意耳定律得（2分） 联立解得（2分） 14．（12分）【答案】(1) 变小 不变（每空2分）(2)400N 【详解】（1）[1][2] 气体从状态A到状态B过程，气体温度不变，内能不变；体积增大，压强减小，则分子平均动能不变，器壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小； （2）根据等温变化过程（2分） 其中（1分） 对活塞有（1分） 对整体有（2分）得（2分） 15．（14分）【答案】(1) 增大；减小（每空1分） (2) (3) 【详解】（1）[1]对于某种理想气体，分子的平均动能与温度有关。开始排气后窑内温度一直升高，所以分子平均速率增大。 [2]排气后窑内气体的压强不变，温度升高时每个气体分子撞击窑壁的平均力增大，所以单位时间撞击单位面积窑壁的分子数会减小。 （2）由查理定律可知（2分） 其中（1分）（1分） 所以（2分） （3）排出气体后，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得（1分） 其中 可以解得（2分） 则排出的气体的体积为（1分） 则排出的气体占原有气体的质量比为（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A．图甲中晶体熔化过程中内能变大 B．图乙水黾可以在水面自由活动，主要在于它受到水的浮力和独特的身体结构 C．图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明蜂蜡在导热性上具有各向同性 D．图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象 【答案】A 【详解】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，但分子间势能增大，则晶体熔化过程中内能变大，故A正确； B．水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，故B错误； C．实验现象说明薄板材料在导热性上具有各向同性，故C错误； D．题图丁中A液面呈现凹面，则是浸润现象，B液面呈现凸面，则是不浸润现象，故D错误。 故选A。 2．如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A． B． C． D．h 【答案】C 【详解】设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力 设活塞的横截面积为，此时气体的压强为 设温度为时，气柱高为，此时气体的压强为 取封闭的气体为研究对象，由理想气体状态方程 解得 故选C。 3．物理学常用图像或示意图描述现象及其规律，甲图是一定质量理想气体的等压变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是悬浮在水中的炭微粒每隔一定时间的位置折线图，下列对四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，图线①对应的气体压强较高 B．图乙中，图线②对应的气体温度较高 C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在相隔的时间内沿直线运动 【答案】B 【详解】A．根据可得 图像的斜率表示，图像的斜率越大，对应的气体压强就越小，所以图线①对应的气体压强较低，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率就越大，对应的速率大的分子占比就越大，所以图线②对应的气体温度较高，故B正确； C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误； D．图丁中是在相等时间内炭微粒的位置连线，在相隔的时间内，炭微粒做的是无规则运动，故D错误。 故选B。 4．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由升高到，体积的增量为；温度由283K升高到288K，体积的增量为，则（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】A 【详解】在压强不变的情况下，由盖-吕萨克定律 得 所以 因为、分别是气体在和283K时的体积，而 所以 故选A。 5．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】气体从a到b为等容变化，b到c为等温变化，则p-V图像中，a到b对应V不变，且压强增大，p-V图像中的双曲线为等温线，故bc为双曲线。 故选C。 6．小明设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温，结构如图所示。导热性能良好的大玻璃泡A内密封有理想气体，与A相连的B管插在水银槽中，B管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在B管上标注出温度的刻度值。教室内的气压始终为一个标准大气压76cmHg。当教室内温度为280K时，B管内水银面的高度为20cm。B管的气体体积可忽略不计，则（　　） A．B管上所刻的温度数值上高下低 B．B管上所标的温度数值间隔是不均匀的 C．B管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为290K D．若把刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高 【答案】D 【详解】A．当教室内气温升高时，A内的气体做等容变化，由查理定律可知，压强增大，因A内气体压强 则x减小，故B管上所刻的温度数值上低下高，故A错误； B．根据查理定律有 得 即x与T是线性关系，故B管上所标的温度数值间隔是均匀的，故B错误； C．根据查理定律有 解得，故C错误； D．根据查理定律有 其中（其中为装置所处环境的大气压） 得 把刻好温度值的装置移到高山上，由于高山上的大气压小于一个标准大气压，在温度相同的条件下，x会减小，因B管上所刻的温度数值上低下高，测出的温度比实际温度偏高，故D正确。 故选D。 7．如图所示，两端开口的足够长玻璃管竖直插在水银槽中，管中有一段水银柱将一部分气体封闭，封闭气体看成理想气体，初始时系统静止。保持玻璃管不动，现从上管口缓慢向管中倒入水银，使水银柱长度增加，在倒入水银的过程中气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A．管中气体分子数密度不变 B．管中气体内能增大 C．稳定后，水银槽中的水银在管内、外液面高度差增加量小于l D．管中气体放出热量 【答案】D 【详解】A．设管中气体初始状态时压强为，末态压强为，对水银柱受力分析，由平衡条件 由于从上管口缓慢向管中倒入水银，水银质量增大，所以管中气体压强增大，根据玻意耳定律 可知管中气体体积减小，管中气体被压缩，体积减小，则管中气体分子数密度增大，故A错误； B．由于在倒入水银的过程中气体温度不变，则管中气体内能不变，故B错误； C．设大气压强为，管上部水银柱的长度为h，管内外水银面的高度差为,对封闭气体进行受力分析，其压强P由上方的大气和水银柱产生，即 同时，封闭气体的压强也平衡了下方的大气压和管内外水银面的高度差产生的压强，即 由以上两式可得，即上部水银柱的长度等于管内外水银面的高度差，故C错误； D．根据热力学第一定律 其中， 则，则故管中气体放出热量，故D正确。 故选D。 8．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理 【答案】BD 【详解】A．图甲中，由气体的摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的质量，用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子占据的空间体积，而不是分子的体积，故A错误； B．图乙中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势，故B正确； C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，所以该固体是单晶体，故C错误； D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理，故D正确。 故选BD。 9．随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 【答案】ABC 【详解】A．脱脂棉经过脱脂处理，目的是去除棉花纤维表面原有的疏水性油脂。未脱脂时，棉花因油脂的存在具有疏水性，难以被水浸润，无法有效吸收药液。脱脂后，纤维表面变得亲水，能够被水浸润，从而增强其吸液能力，满足医疗或实验中吸取药液的需求，故A正确； B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，故B正确； C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水是因为液体存在表面张力的作用，故C正确； D．在毛细现象中，毛细管中液面的升降不仅与液体种类有关，还与毛细管的材质相关，故D错误。 故选ABC。 10．如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　） A．气体由状态变为状态，气体的体积减小 B．气体由状态变为状态，气体体积增大 C．气体在状态时的分子数密度比在状态时的小 D．气体在状态时的分子数密度比在状态时的大 【答案】BC 【详解】A．根据 可得 图中BA的延长线过（，0 atm）点，可知从状态A到状态B气体做等容变化，故A错误； B．从状态C变为状态A时，气体温度不变，内能不变，压强减小，根据可知体积增大，故B正确； CD．从状态B到状态C气体做等压变化，温度降低，体积减小，所以状态B的分子数密度比状态C时的分子数密度小，状态A、B气体的体积相等，分子数密度相同，故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、 时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是 。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是 。 （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的 。（选填“A”“B”或“C”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”） 【答案】 AB/BA BD/DB 漏气 A 偏大 【详解】（1）[1]A。保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故选项B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故选项C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。 故选AB。 （2）[2]AB。对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，故选项A错误，选项B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，故选项C错误，选项D正确。 故选BD。 （3）[3]由克拉伯龙方程 当温度不变时，变小，变小，气体漏气造成的。 （4）[4]设大米的体积为，由理想气体方程得， 故是图中的A。 （5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度 故密度偏大。 12．某实验小组要探究大气压强随高度的变化规律，设计了如图所示的实验装置，他们在一栋17层高的大楼内进行实验，每层楼的高度均为4m，一楼地板与地面平齐。操作步骤如下： ①在一个密闭的玻璃瓶的塞子上竖直插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定质量的水和空气。该小组同学先从玻璃管上端向瓶内吹气，使细玻璃管内水面高出瓶内水面一适当高度； ②该小组同学先将玻璃瓶放在一楼水平地板上，水柱稳定后记录细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差h，然后在不同楼层水平放稳玻璃瓶，记录多组玻璃管内水面与瓶内水面间高度差h的值。 下表为他们记录的实验数据，不计水面升降引起的瓶内空气体积和温度的变化，不考虑毛细现象，水银的密度是水的密度的13.6倍。请回答下面问题： 楼层 1 4 7 10 13 16 h/mm 214.1 227.7 241.5 255.1 268.5 282.0 (1)由测得数据可得，高度每升高12m，大气压强约减小 。（计算结果保留1位有效数字）； (2)该小组同学实验前从玻璃管上端向瓶内吹气的原因是 ； (3)该小组同学选择在玻璃瓶内装水进行实验，而不是装水银，主要原因是 ； (4)该小组同学在完成对大气压强随高度变化规律的探究后，要进一步利用该装置和探究结果来测量当地一座山的高度。他们先将该装置水平放在温度为、大气压强为的山脚下的处，测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为204.0mm，他们再将该装置移到山顶上的Q处水平放稳，稳定后测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为272mm。他们又测得该山山顶Q处的温度为，则山顶Q处到山脚P处的竖直高度差为 m（计算结果保留小数点后1位小数）。 【答案】(1)1 (2)便于测量细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差 (3)水密度比水银密度小，压强变化相同时，水的高度差更明显 (4)243.6 【详解】（1）由测得数据可得，高度每升高12m，水面高度差平均升高 由于水银柱压强与水柱压强具有等效性，则由 可得 因为水银的密度是水的密度的13.6倍，所以 即高度每升高12m，大气压强约减小。 （2）瓶内初始压强需大于外界大气压强，才能使玻璃管内水面高于瓶内水面，形成高度差。若不吹气，瓶内压强等于外界大气压强，管内外水面相平，后续大气压强变化时无法通过的变化反映压强差。所以实验前从玻璃管上端向瓶内吹气的原因是：使瓶内气体压强大于外界大气压强，让玻璃管内水面高于瓶内水面，形成初始高度差，以便于测量细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差。 （3）水银的密度是水的密度的13.6倍，即水的密度远小于水银的密度，根据 可知相同压强变化下，水的高度变化是水银高度变化的13.6倍，所以水银高度变化不明显，难以观察和测量；水的高度变化更明显，便于实验操作。所以在玻璃瓶内装水进行实验，而不是装水银的主要原因是：水的密度较小，压强变化相同时，水的高度差变化更明显，更便于观察和测量。 （4）设在山脚下P处时大气压强为，该装置内部压强为，则有 设在山脚下P处时温度为，则 设山顶上的Q处时温度为，则 设山顶上的Q处该装置内部压强为，由等容变化得 解得 设山顶上的Q处大气压强为，则 则山顶Q处到山脚P处的竖直高度差为 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．某同学设计如图所示潜艇模型的截面示意图，容积为的贮气舱通过细管与储水舱连接，储水舱中有一厚度忽略不计的轻活塞，容积大于的储水舱通过通海口与海水连通。某次下潜前，在海面上保持阀门K关闭，贮气舱内有压强为、体积为的空气，现用容积为的打气筒向贮气舱充气，贮气舱与打气筒相连，且该连接口有两开关M、N（M、N均为单向通气），现在向贮气舱内用打气筒连续打了10次气体，每次打入气体的体积均为，压强为。当潜艇静止潜在某深度处时，活塞位于最右端，储水舱内充满水。现打开阀门K，向储水舱压入一定量的气体后，关闭阀门K，活塞左移，排出水的体积为，贮气舱内剩余气体的压强变为，排水过程中气体温度不变，潜水艇深度不变。已知大气压强为，重力加速度为，海水密度为，忽略温度的变化和海水密度随深度的变化。求： (1)潜艇下潜前，充气完成后贮气舱内空气的压强； (2)潜艇所在的深度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对贮气舱内原有气体和打入的气体，由玻意耳定律得 解得 （2）潜艇在深度处的压强为 对于贮气舱和储水舱的气体，根据玻意耳定律得 联立解得 14．如图1所示，一质量为、容积的导热性能良好的汽缸放置在光滑水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量、面积为的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体温度、体积的状态A。用水平向左的恒力F拉动汽缸，达到稳定状态B，如图2所示，此时活塞恰好到达卡口处且与其无相互作用力。撤去外力，待气体恢复到A状态时，将汽缸内气体缓慢加热至温度的状态C，从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。大气压取，求： (1)由状态A到状态B的过程中，汽缸器壁单位面积所受气体分子的平均作用力 （选填“变大“变小”或“不变”），气体的内能 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)汽缸所施加的恒力F大小； 【答案】(1) 变小 不变(2)400N 【详解】（1）[1][2] 气体从状态A到状态B过程，气体温度不变，内能不变；体积增大，压强减小，则分子平均动能不变，器壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小； （2）根据等温变化过程 其中 对活塞有 对整体有得 15．龙泉青瓷名扬天下，现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至稳定烧制温度。气体可视为理想气体。求： (1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 （填“增大”“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 （填“增大”“不变”或“减小”）； (2)排气阀开始排气时窑内气体的压强； (3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。 【答案】(1) 增大 减小 (2) (3) 【详解】（1）[1]对于某种理想气体，分子的平均动能与温度有关。开始排气后窑内温度一直升高，所以分子平均速率增大。 [2]排气后窑内气体的压强不变，温度升高时每个气体分子撞击窑壁的平均力增大，所以单位时间撞击单位面积窑壁的分子数会减小。 （2）由查理定律可知 其中， 所以 （3）排出气体后，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得 其中 可以解得 则排出的气体的体积为 则排出的气体占原有气体的质量比为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A．图甲中晶体熔化过程中内能变大 B．图乙水黾可以在水面自由活动，主要在于它受到水的浮力和独特的身体结构 C．图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明蜂蜡在导热性上具有各向同性 D．图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象 2．如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A． B． C． D．h 3．物理学常用图像或示意图描述现象及其规律，甲图是一定质量理想气体的等压变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是悬浮在水中的炭微粒每隔一定时间的位置折线图，下列对四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，图线①对应的气体压强较高 B．图乙中，图线②对应的气体温度较高 C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在相隔的时间内沿直线运动 4．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由升高到，体积的增量为；温度由283K升高到288K，体积的增量为，则（　　） A． B． C． D．无法确定 5．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A．B．C．D． 6．小明设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温，结构如图所示。导热性能良好的大玻璃泡A内密封有理想气体，与A相连的B管插在水银槽中，B管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在B管上标注出温度的刻度值。教室内的气压始终为一个标准大气压76cmHg。当教室内温度为280K时，B管内水银面的高度为20cm。B管的气体体积可忽略不计，则（　　） A．B管上所刻的温度数值上高下低 B．B管上所标的温度数值间隔是不均匀的 C．B管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为290K D．若把刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高 7．如图所示，两端开口的足够长玻璃管竖直插在水银槽中，管中有一段水银柱将一部分气体封闭，封闭气体看成理想气体，初始时系统静止。保持玻璃管不动，现从上管口缓慢向管中倒入水银，使水银柱长度增加，在倒入水银的过程中气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A．管中气体分子数密度不变 B．管中气体内能增大 C．稳定后，水银槽中的水银在管内、外液面高度差增加量小于l D．管中气体放出热量 8．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理 9．随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 10．如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　） A．气体由状态变为状态，气体的体积减小 B．气体由状态变为状态，气体体积增大 C．气体在状态时的分子数密度比在状态时的小 D．气体在状态时的分子数密度比在状态时的大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、 时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是 。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是 。 （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的 。（选填“A”“B”或“C”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”） 12．某实验小组要探究大气压强随高度的变化规律，设计了如图所示的实验装置，他们在一栋17层高的大楼内进行实验，每层楼的高度均为4m，一楼地板与地面平齐。操作步骤如下： ①在一个密闭的玻璃瓶的塞子上竖直插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定质量的水和空气。该小组同学先从玻璃管上端向瓶内吹气，使细玻璃管内水面高出瓶内水面一适当高度； ②该小组同学先将玻璃瓶放在一楼水平地板上，水柱稳定后记录细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差h，然后在不同楼层水平放稳玻璃瓶，记录多组玻璃管内水面与瓶内水面间高度差h的值。 下表为他们记录的实验数据，不计水面升降引起的瓶内空气体积和温度的变化，不考虑毛细现象，水银的密度是水的密度的13.6倍。请回答下面问题： 楼层 1 4 7 10 13 16 h/mm 214.1 227.7 241.5 255.1 268.5 282.0 (1)由测得数据可得，高度每升高12m，大气压强约减小 。（计算结果保留1位有效数字）； (2)该小组同学实验前从玻璃管上端向瓶内吹气的原因是 ； (3)该小组同学选择在玻璃瓶内装水进行实验，而不是装水银，主要原因是 ； (4)该小组同学在完成对大气压强随高度变化规律的探究后，要进一步利用该装置和探究结果来测量当地一座山的高度。他们先将该装置水平放在温度为、大气压强为的山脚下的处，测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为204.0mm，他们再将该装置移到山顶上的Q处水平放稳，稳定后测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为272mm。他们又测得该山山顶Q处的温度为，则山顶Q处到山脚P处的竖直高度差为 m（计算结果保留小数点后1位小数）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．某同学设计如图所示潜艇模型的截面示意图，容积为的贮气舱通过细管与储水舱连接，储水舱中有一厚度忽略不计的轻活塞，容积大于的储水舱通过通海口与海水连通。某次下潜前，在海面上保持阀门K关闭，贮气舱内有压强为、体积为的空气，现用容积为的打气筒向贮气舱充气，贮气舱与打气筒相连，且该连接口有两开关M、N（M、N均为单向通气），现在向贮气舱内用打气筒连续打了10次气体，每次打入气体的体积均为，压强为。当潜艇静止潜在某深度处时，活塞位于最右端，储水舱内充满水。现打开阀门K，向储水舱压入一定量的气体后，关闭阀门K，活塞左移，排出水的体积为，贮气舱内剩余气体的压强变为，排水过程中气体温度不变，潜水艇深度不变。已知大气压强为，重力加速度为，海水密度为，忽略温度的变化和海水密度随深度的变化。求： (1)潜艇下潜前，充气完成后贮气舱内空气的压强； (2)潜艇所在的深度。 14．如图1所示，一质量为、容积的导热性能良好的汽缸放置在光滑水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量、面积为的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体温度、体积的状态A。用水平向左的恒力F拉动汽缸，达到稳定状态B，如图2所示，此时活塞恰好到达卡口处且与其无相互作用力。撤去外力，待气体恢复到A状态时，将汽缸内气体缓慢加热至温度的状态C，从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。大气压取，求： (1)由状态A到状态B的过程中，汽缸器壁单位面积所受气体分子的平均作用力 （选填“变大“变小”或“不变”），气体的内能 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)汽缸所施加的恒力F大小； 15．龙泉青瓷名扬天下，现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至稳定烧制温度。气体可视为理想气体。求： (1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 （填“增大”“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 （填“增大”“不变”或“减小”）； (2)排气阀开始排气时窑内气体的压强； (3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A．图甲中晶体熔化过程中内能变大 B．图乙水黾可以在水面自由活动，主要在于它受到水的浮力和独特的身体结构 C．图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明蜂蜡在导热性上具有各向同性 D．图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象 2．如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A． B． C． D．h 3．物理学常用图像或示意图描述现象及其规律，甲图是一定质量理想气体的等压变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是悬浮在水中的炭微粒每隔一定时间的位置折线图，下列对四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，图线①对应的气体压强较高 B．图乙中，图线②对应的气体温度较高 C．图丙中，分子间距离从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在相隔的时间内沿直线运动 4．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由升高到，体积的增量为；温度由283K升高到288K，体积的增量为，则（　　） A． B． C． D．无法确定 5．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A． B． C． D． 6．小明设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温，结构如图所示。导热性能良好的大玻璃泡A内密封有理想气体，与A相连的B管插在水银槽中，B管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在B管上标注出温度的刻度值。教室内的气压始终为一个标准大气压76cmHg。当教室内温度为280K时，B管内水银面的高度为20cm。B管的气体体积可忽略不计，则（　　） A．B管上所刻的温度数值上高下低 B．B管上所标的温度数值间隔是不均匀的 C．B管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为290K D．若把刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高 7．如图所示，两端开口的足够长玻璃管竖直插在水银槽中，管中有一段水银柱将一部分气体封闭，封闭气体看成理想气体，初始时系统静止。保持玻璃管不动，现从上管口缓慢向管中倒入水银，使水银柱长度增加，在倒入水银的过程中气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A．管中气体分子数密度不变 B．管中气体内能增大 C．稳定后，水银槽中的水银在管内、外液面高度差增加量小于l D．管中气体放出热量 8．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理 9．随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 10．如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　） A．气体由状态变为状态，气体的体积减小 B．气体由状态变为状态，气体体积增大 C．气体在状态时的分子数密度比在状态时的小 D．气体在状态时的分子数密度比在状态时的大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、 时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是 。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是 。 （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的 。（选填“A”“B”或“C”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”） 12．某实验小组要探究大气压强随高度的变化规律，设计了如图所示的实验装置，他们在一栋17层高的大楼内进行实验，每层楼的高度均为4m，一楼地板与地面平齐。操作步骤如下： ①在一个密闭的玻璃瓶的塞子上竖直插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定质量的水和空气。该小组同学先从玻璃管上端向瓶内吹气，使细玻璃管内水面高出瓶内水面一适当高度； ②该小组同学先将玻璃瓶放在一楼水平地板上，水柱稳定后记录细玻璃管内水面与瓶内水面间的高度差h，然后在不同楼层水平放稳玻璃瓶，记录多组玻璃管内水面与瓶内水面间高度差h的值。 下表为他们记录的实验数据，不计水面升降引起的瓶内空气体积和温度的变化，不考虑毛细现象，水银的密度是水的密度的13.6倍。请回答下面问题： 楼层 1 4 7 10 13 16 h/mm 214.1 227.7 241.5 255.1 268.5 282.0 (1)由测得数据可得，高度每升高12m，大气压强约减小 。（计算结果保留1位有效数字）； (2)该小组同学实验前从玻璃管上端向瓶内吹气的原因是 ； (3)该小组同学选择在玻璃瓶内装水进行实验，而不是装水银，主要原因是 ； (4)该小组同学在完成对大气压强随高度变化规律的探究后，要进一步利用该装置和探究结果来测量当地一座山的高度。他们先将该装置水平放在温度为、大气压强为的山脚下的处，测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为204.0mm，他们再将该装置移到山顶上的Q处水平放稳，稳定后测得玻璃管内水面与瓶内水面间高度差为272mm。他们又测得该山山顶Q处的温度为，则山顶Q处到山脚P处的竖直高度差为 m（计算结果保留小数点后1位小数）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．某同学设计如图所示潜艇模型的截面示意图，容积为的贮气舱通过细管与储水舱连接，储水舱中有一厚度忽略不计的轻活塞，容积大于的储水舱通过通海口与海水连通。某次下潜前，在海面上保持阀门K关闭，贮气舱内有压强为、体积为的空气，现用容积为的打气筒向贮气舱充气，贮气舱与打气筒相连，且该连接口有两开关M、N（M、N均为单向通气），现在向贮气舱内用打气筒连续打了10次气体，每次打入气体的体积均为，压强为。当潜艇静止潜在某深度处时，活塞位于最右端，储水舱内充满水。现打开阀门K，向储水舱压入一定量的气体后，关闭阀门K，活塞左移，排出水的体积为，贮气舱内剩余气体的压强变为，排水过程中气体温度不变，潜水艇深度不变。已知大气压强为，重力加速度为，海水密度为，忽略温度的变化和海水密度随深度的变化。求： (1)潜艇下潜前，充气完成后贮气舱内空气的压强； (2)潜艇所在的深度。 14．如图1所示，一质量为、容积的导热性能良好的汽缸放置在光滑水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量、面积为的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体温度、体积的状态A。用水平向左的恒力F拉动汽缸，达到稳定状态B，如图2所示，此时活塞恰好到达卡口处且与其无相互作用力。撤去外力，待气体恢复到A状态时，将汽缸内气体缓慢加热至温度的状态C，从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。大气压取，求： (1)由状态A到状态B的过程中，汽缸器壁单位面积所受气体分子的平均作用力 （选填“变大“变小”或“不变”），气体的内能 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)汽缸所施加的恒力F大小； 15．龙泉青瓷名扬天下，现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至稳定烧制温度。气体可视为理想气体。求： (1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 （填“增大”“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 （填“增大”“不变”或“减小”）； (2)排气阀开始排气时窑内气体的压强； (3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。 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