第二章 气体、固体和液体（单元测试 ·提升卷）物理人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检测卷 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 B B C A C C D BD BC AD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11． (1)B（2分）；(2)（2分）；(3)C（2分） 12．(1)（3分）；(2) （3分） （3分） 三、计算题：本题共3小题，共39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．解：（1）由题知，刚开始气体的体积为（1分） 活塞缓慢下移，气体做等温变化，变化后体积（1分） 根据玻意耳定律（2分） 解得（1分） （2）恢复后体积，充入气体体积（1分） 缸内压强，充入高压罐气体压强（1分） 根据玻意耳定律得（2分） 解得（1分） 14．解：（1）转换热力学温度（1分） 计算初态压强（1分） 可得（1分） 玻璃泡内气体可视为等容变化（1分） 压强关系：（1分） 结合上式可得：（1分），其中单位为，t单位为℃ 由于与是线性关系，所以管所标刻度均匀。（1分） （2）将47℃代入上式得（1分） 压强关系：（1分） 可得（1分） 等容变化：（1分） 可得，（2分） 15．解：（1）将体积为 V0=15m3 压强 （1分） 温度 T0=270K（1分） 的大气注入舱体，舱内气体温度 T1=300K 体积 （1分） 根据理想气体状态方程 （2分） 解得舱内气压 （1分） （2） 舱内温度 T1=300K 不变，新气压 （1分） 充入气体体积 压强 （1分） 温度 T0=270K 根据理想气体状态方程有 （2分） 解得 （1分） 排出舱体的气体体积 （1分） 根据理想气体状态方程有 （1分） 解得 （1分） 放出气体质量与进入气体质量之比等于体积之比 （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 $………………○………………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检测卷 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．中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 2．如图甲所示，叶面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着在玻璃上。关于这两种现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠呈球形是由于水对叶面浸润 B．露珠呈球形是由于水的表面张力作用 C．水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 D．水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力作用 3．关于下列各图，说法正确的是（　　） A．图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体 B．图乙中液体和管壁表现为不浸润 C．图丙中，在液体表面层，分子间作用力表现为引力，因此产生表面张力 D．图丁中，农民用拖拉机耕地是利用毛细现象让地下水能更好地上升到地面 4．一个简易温度计的结构如图甲所示，长直玻璃管竖直固定，上端与球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内，大气压强保持不变，当上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。玻璃管M、N区间内的刻度如图乙所示，M点对应的气体体积为，N点对应的气体体积为，已知0℃对应的热力学温度为273K，则与的比值为（　　） A． B． C． D． 5．我国北方地区秋季昼夜温差比较大。一日某室内最高温度为37℃，最低温度为17℃，假设室内气体压强保持不变，该室内有一空茶壶，则在温度最高与最低时壶中气体质量之比为（已知摄氏温度与热力学温度的关系是）（　　） A．1：1 B．37：17 C．29：31 D．无法确定 6．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 7．如图所示，粗细均匀、导热性良好的L形玻璃管固定在竖直面内，竖直部分AB长为50cm，上端封闭，管内用水银柱封闭一段长为25cm的理想气体，水平部分BC右端开口，长为25cm，L形玻璃管内的水银柱总长为30cm。已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K，不计管径对水银柱分布的影响。现将细玻璃管在竖直面内沿逆时针方向缓慢转动180°，则（　　） A．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度小于30° B．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度等于30° C．若转过180°时使AB段中气体温度升高到540K，则其长度与初始状态相同 D．若转过180°时使AB段中气体温度升高到600K，则其长度与初始状态相同 8．某登山运动员在攀登珠峰的过程中,他裸露在外的手表表盘玻璃没有受到任何撞击却突然爆裂，此时气温为，爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计。该手表出厂参数为∶时表内气体压强为，当内外压强差达到时表盘玻璃将爆裂。已知海平面大气压为，高度每上升，大气压强降低。热力学温度与摄氏温度的关系为，下列说法正确的是（　　） A．手表的表盘玻璃是向内爆裂 B．爆裂前瞬间表盘内的气体压强为 C．此时外界大气压强为 D．此时登山运动员所在的海拔高度为 9．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 10．一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在汽缸内，汽缸内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为；如图乙所示，再把汽缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与汽缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．活塞的质量为 B．乙图中气体的压强为 C．若乙图中气体的体积仍恢复为，则温度为 D．若乙图中气体的温度降为，则体积为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。 (1)实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是___________。 A．减小活塞与注射器壁的摩擦 B．防止气体泄漏，保证气体质量不变 C．使活塞更容易推动 D．提高活塞的密封性，避免外界热量传入 (2)若实验中封闭气体的初始体积为，压强为；缓慢推动活塞使气体体积变为，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用、、表示） (3)在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制图像，还可以绘制的图像有___________。 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 12．（9分）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强 。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为 ；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强 ，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 三、计算题：本题共3小题，共39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）汽车空气悬挂系统通过压缩气体实现减震功能，该装置又叫“空气弹簧”，“空气弹簧”可简化为充有气体的圆柱形密闭汽缸，如图所示。汽车未载重时，汽缸内封闭一段长、压强的理想气体。已知汽缸横截面积，外界大气压为，汽缸壁导热良好且外界温度不变，忽略汽缸与活塞间的摩擦。 (1)当汽车载重后，稳定时气体长度为初始长度的，求此时缸内气体的压强； (2)为使（1）问中活塞恢复到初始位置，需从高压罐中充入压强为、温度与缸内气体相同的气体，求从高压罐中充入气体的体积。 14．（13分）通过如图所示的装置测量外界温度，玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水银槽中，管的横截面积极小。现对管进行温度标刻，已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为，此高度即为27℃的刻线。大气压强恒为，℃，不考虑水银槽内液面的变化。 (1)写出环境温度与管内外水银面高度差的函数关系，并说明管所标刻度是否均匀； (2)若将该装置置于一密闭环境中，密闭环境内的大气压强为，测温装置显示温度为47℃，则此时实际温度为多少？ 15.（16分）青藏高原上海拔4000m时，大气压强为。某游客在此出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示，该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中体积为15m3的大气输入到舱体中，稳定后，舱内空气新鲜，且气压不变，温度维持在27°C，病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积1m2的圆柱体，舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境温度保持3°C不变。 （1） 求稳定后舱内气体的压强； （2） 该游客在舱内治疗一段时间后情况好转，他改设、27°C的新模式，加压舱会自动充气、放气，当将周围环境中1m3的气体充入加压舱后达到了新模式，求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。 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 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元检测卷 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．中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 2．如图甲所示，叶面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着在玻璃上。关于这两种现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠呈球形是由于水对叶面浸润 B．露珠呈球形是由于水的表面张力作用 C．水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 D．水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力作用 3．关于下列各图，说法正确的是（　　） A．图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体 B．图乙中液体和管壁表现为不浸润 C．图丙中，在液体表面层，分子间作用力表现为引力，因此产生表面张力 D．图丁中，农民用拖拉机耕地是利用毛细现象让地下水能更好地上升到地面 4．一个简易温度计的结构如图甲所示，长直玻璃管竖直固定，上端与球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内，大气压强保持不变，当上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。玻璃管M、N区间内的刻度如图乙所示，M点对应的气体体积为，N点对应的气体体积为，已知0℃对应的热力学温度为273K，则与的比值为（　　） A． B． C． D． 5．我国北方地区秋季昼夜温差比较大。一日某室内最高温度为37℃，最低温度为17℃，假设室内气体压强保持不变，该室内有一空茶壶，则在温度最高与最低时壶中气体质量之比为（已知摄氏温度与热力学温度的关系是）（　　） A．1：1 B．37：17 C．29：31 D．无法确定 6．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 7．如图所示，粗细均匀、导热性良好的L形玻璃管固定在竖直面内，竖直部分AB长为50cm，上端封闭，管内用水银柱封闭一段长为25cm的理想气体，水平部分BC右端开口，长为25cm，L形玻璃管内的水银柱总长为30cm。已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K，不计管径对水银柱分布的影响。现将细玻璃管在竖直面内沿逆时针方向缓慢转动180°，则（　　） A．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度小于30° B．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度等于30° C．若转过180°时使AB段中气体温度升高到540K，则其长度与初始状态相同 D．若转过180°时使AB段中气体温度升高到600K，则其长度与初始状态相同 8．某登山运动员在攀登珠峰的过程中,他裸露在外的手表表盘玻璃没有受到任何撞击却突然爆裂，此时气温为，爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计。该手表出厂参数为∶时表内气体压强为，当内外压强差达到时表盘玻璃将爆裂。已知海平面大气压为，高度每上升，大气压强降低。热力学温度与摄氏温度的关系为，下列说法正确的是（　　） A．手表的表盘玻璃是向内爆裂 B．爆裂前瞬间表盘内的气体压强为 C．此时外界大气压强为 D．此时登山运动员所在的海拔高度为 9．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 10．一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在汽缸内，汽缸内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为；如图乙所示，再把汽缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与汽缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．活塞的质量为 B．乙图中气体的压强为 C．若乙图中气体的体积仍恢复为，则温度为 D．若乙图中气体的温度降为，则体积为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。 (1)实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是___________。 A．减小活塞与注射器壁的摩擦 B．防止气体泄漏，保证气体质量不变 C．使活塞更容易推动 D．提高活塞的密封性，避免外界热量传入 (2)若实验中封闭气体的初始体积为，压强为；缓慢推动活塞使气体体积变为，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用、、表示） (3)在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制图像，还可以绘制的图像有___________。 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 12．（9分）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强 。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为 ；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强 ，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 三、计算题：本题共3小题，共39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）汽车空气悬挂系统通过压缩气体实现减震功能，该装置又叫“空气弹簧”，“空气弹簧”可简化为充有气体的圆柱形密闭汽缸，如图所示。汽车未载重时，汽缸内封闭一段长、压强的理想气体。已知汽缸横截面积，外界大气压为，汽缸壁导热良好且外界温度不变，忽略汽缸与活塞间的摩擦。 (1)当汽车载重后，稳定时气体长度为初始长度的，求此时缸内气体的压强； (2)为使（1）问中活塞恢复到初始位置，需从高压罐中充入压强为、温度与缸内气体相同的气体，求从高压罐中充入气体的体积。 14．（13分）通过如图所示的装置测量外界温度，玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水银槽中，管的横截面积极小。现对管进行温度标刻，已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为，此高度即为27℃的刻线。大气压强恒为，℃，不考虑水银槽内液面的变化。 (1)写出环境温度与管内外水银面高度差的函数关系，并说明管所标刻度是否均匀； (2)若将该装置置于一密闭环境中，密闭环境内的大气压强为，测温装置显示温度为47℃，则此时实际温度为多少？ 15.（16分）青藏高原上海拔4000m时，大气压强为。某游客在此出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示，该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中体积为15m3的大气输入到舱体中，稳定后，舱内空气新鲜，且气压不变，温度维持在27°C，病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积1m2的圆柱体，舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境温度保持3°C不变。 （1） 求稳定后舱内气体的压强； （2） 该游客在舱内治疗一段时间后情况好转，他改设、27°C的新模式，加压舱会自动充气、放气，当将周围环境中1m3的气体充入加压舱后达到了新模式，求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。 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 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元检测卷 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．中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 【答案】B 【详解】AB．由图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有固定的熔点，故A错误，B正确； C．组成物质的分子、原子或离子并不是静止不动的，他们在不停地振动，图中所画的点是他们振动的平衡位置，故C错误； D．由于该云母片在融化石蜡过程中表现的导热性能的各向异性，可以判断该云母为单晶体，故D错误。 故选B。 2．如图甲所示，叶面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着在玻璃上。关于这两种现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠呈球形是由于水对叶面浸润 B．露珠呈球形是由于水的表面张力作用 C．水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 D．水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力作用 【答案】B 【详解】AB．露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误，B正确； CD．水滴附着在玻璃上，这是水对玻璃浸润的结果，故CD错误。 故选B。 3．关于下列各图，说法正确的是（　　） A．图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体 B．图乙中液体和管壁表现为不浸润 C．图丙中，在液体表面层，分子间作用力表现为引力，因此产生表面张力 D．图丁中，农民用拖拉机耕地是利用毛细现象让地下水能更好地上升到地面 【答案】C 【详解】A．图甲中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，故A错误； B．图乙中液体和管壁接触面中的附着层中的液体分子间表现为斥力效果，可知液体和管壁表现为浸润，故B错误； C．图丙中，在液体表面层，分子间作用力表现为引力，因此产生表面张力，故C正确； D．图丁中，农民用拖拉机耕地是为了破坏毛细管，防止地下水分因毛细现象上升到地面蒸发，故D错误。 故选C。 4．一个简易温度计的结构如图甲所示，长直玻璃管竖直固定，上端与球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内，大气压强保持不变，当上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。玻璃管M、N区间内的刻度如图乙所示，M点对应的气体体积为，N点对应的气体体积为，已知0℃对应的热力学温度为273K，则与的比值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由乙图可知，M点对应的热力学温度为273K，N点对应的热力学温度为300K，大气压强保持不变，所以球形容器内气体做等压变化，其体积与热力学温度成正比，由盖-吕萨克定律得 故选A。 5．我国北方地区秋季昼夜温差比较大。一日某室内最高温度为37℃，最低温度为17℃，假设室内气体压强保持不变，该室内有一空茶壶，则在温度最高与最低时壶中气体质量之比为（已知摄氏温度与热力学温度的关系是）（　　） A．1：1 B．37：17 C．29：31 D．无法确定 【答案】C 【详解】根据 可得气体的摩尔数可表示为 由题意可知壶中气体压强、体积保持不变，则在温度最高与最低时壶中气体质量之比为 故选C。 6．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 【答案】C 【详解】A．等温线离坐标原点越远温度越高，故 A错误； B．过程中，温度降低，气体的内能减小，B错误； C．若气体状态沿图中虚线由，因为等温线离坐标原点越远温度越高，则温度先升高后降低，故气体的平均分子动能先变大后变小，C正确； D．过程中，温度升高，气体分子平均动能变大，单个气体分子对容器的平均冲击力变大，又因为压强不变，故气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数减小，D错误。 故选C。 7．如图所示，粗细均匀、导热性良好的L形玻璃管固定在竖直面内，竖直部分AB长为50cm，上端封闭，管内用水银柱封闭一段长为25cm的理想气体，水平部分BC右端开口，长为25cm，L形玻璃管内的水银柱总长为30cm。已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K，不计管径对水银柱分布的影响。现将细玻璃管在竖直面内沿逆时针方向缓慢转动180°，则（　　） A．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度小于30° B．当水银柱刚好全部进入AB时，玻璃管转过角度等于30° C．若转过180°时使AB段中气体温度升高到540K，则其长度与初始状态相同 D．若转过180°时使AB段中气体温度升高到600K，则其长度与初始状态相同 【答案】D 【详解】AB．初始时，有 设玻璃管转过角度θ，水银柱刚好全部进入AB，则 根据玻意耳定律可得 联立解得 所以 故AB错误； CD．若转过180°时，长度与初始状态相同，则 根据查理定律可得 代入数据解得 故C错误，D正确。 故选D。 8．某登山运动员在攀登珠峰的过程中,他裸露在外的手表表盘玻璃没有受到任何撞击却突然爆裂，此时气温为，爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计。该手表出厂参数为∶时表内气体压强为，当内外压强差达到时表盘玻璃将爆裂。已知海平面大气压为，高度每上升，大气压强降低。热力学温度与摄氏温度的关系为，下列说法正确的是（　　） A．手表的表盘玻璃是向内爆裂 B．爆裂前瞬间表盘内的气体压强为 C．此时外界大气压强为 D．此时登山运动员所在的海拔高度为 【答案】BD 【详解】A．某登山运动员在攀登珠峰的过程中，气体的压强降低，所以表内气体压强大于表外压强，所以玻璃向外爆裂，故A错误； B．根据查理定律，初始温度 爆裂时温度 由 解得，故B正确； C．海拔升高导致大气压降低，外界大气压不可能高于海平面值，故C错误； D．外界大气压为，降低量为 每上升降低，对应高度，故D正确。 故选BD。 9．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。 10．一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在汽缸内，汽缸内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为；如图乙所示，再把汽缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与汽缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．活塞的质量为 B．乙图中气体的压强为 C．若乙图中气体的体积仍恢复为，则温度为 D．若乙图中气体的温度降为，则体积为 【答案】AD 【详解】A．活塞与汽缸的质量相等，均设为m，对甲图的汽缸受力分析，由平衡条件 解得活塞的质量为，故A正确； B．对乙图的活塞受力分析，将重力分解沿着斜面和垂直斜面分解，由平衡条件 联立解得乙图中气体的压强为，故B错误； C．若乙图气体的体积仍为V0，对比甲乙两图，由查理定律 解得，故C错误； D．若乙图气体的温度为，由理想气体状态方程 解得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。 (1)实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是___________。 A．减小活塞与注射器壁的摩擦 B．防止气体泄漏，保证气体质量不变 C．使活塞更容易推动 D．提高活塞的密封性，避免外界热量传入 (2)若实验中封闭气体的初始体积为，压强为；缓慢推动活塞使气体体积变为，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用、、表示） (3)在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制图像，还可以绘制的图像有___________。 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 【答案】(1)B；(2)；(3)C 【详解】（1）在活塞与注射器壁间涂抹润滑油主要是为了防止气体泄漏，确保实验过程中封闭气体质量不变。虽然它能在一定程度上减小摩擦、使活塞推动更轻松，但这并非主要目的；由于注射器导热良好，无法依靠涂抹润滑油避免外界热量传入。 故选。 （2）依据玻意耳定律，一定质量的气体在等温变化时，压强与体积的乘积恒定，即，由此可得 （3）由玻意耳定律，变形可得，所以以体积为纵坐标，压强的倒数为横坐标绘制图像，会得到一条过原点的倾斜直线，能直观展示压强与体积成反比的关系。 故选C。 12．（9分）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强 。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为 ；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强 ，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得密封气体的压强 （2）[1][2]在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得 根据玻意耳定律可知 联立整理可得 可知图像的纵截距为； 根据图乙可知该图像的横截距为a，则有 可得。 三、计算题：本题共3小题，共39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）汽车空气悬挂系统通过压缩气体实现减震功能，该装置又叫“空气弹簧”，“空气弹簧”可简化为充有气体的圆柱形密闭汽缸，如图所示。汽车未载重时，汽缸内封闭一段长、压强的理想气体。已知汽缸横截面积，外界大气压为，汽缸壁导热良好且外界温度不变，忽略汽缸与活塞间的摩擦。 (1)当汽车载重后，稳定时气体长度为初始长度的，求此时缸内气体的压强； (2)为使（1）问中活塞恢复到初始位置，需从高压罐中充入压强为、温度与缸内气体相同的气体，求从高压罐中充入气体的体积。 【答案】(1)；(2)30cm3 【详解】（1）由题知，刚开始气体的体积为 活塞缓慢下移，气体做等温变化，变化后体积 根据玻意耳定律 解得 （2）恢复后体积，充入气体体积 缸内压强，充入高压罐气体压强 根据玻意耳定律得 解得 14．（13分）通过如图所示的装置测量外界温度，玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水银槽中，管的横截面积极小。现对管进行温度标刻，已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为，此高度即为27℃的刻线。大气压强恒为，℃，不考虑水银槽内液面的变化。 (1)写出环境温度与管内外水银面高度差的函数关系，并说明管所标刻度是否均匀； (2)若将该装置置于一密闭环境中，密闭环境内的大气压强为，测温装置显示温度为47℃，则此时实际温度为多少？ 【答案】(1)，刻度均匀；(2) 【详解】（1）转换热力学温度 计算初态压强 可得 玻璃泡内气体可视为等容变化 压强关系： 结合上式可得：，其中单位为，t单位为℃ 由于与是线性关系，所以管所标刻度均匀。 （2）将47℃代入上式得 压强关系： 可得 等容变化： 可得， 15.（16分）青藏高原上海拔4000m时，大气压强为。某游客在此出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示，该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中体积为15m3的大气输入到舱体中，稳定后，舱内空气新鲜，且气压不变，温度维持在27°C，病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积1m2的圆柱体，舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境温度保持3°C不变。 （1） 求稳定后舱内气体的压强； （2） 该游客在舱内治疗一段时间后情况好转，他改设、27°C的新模式，加压舱会自动充气、放气，当将周围环境中1m3的气体充入加压舱后达到了新模式，求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。 【答案】（1）；（2）10 【详解】（1）将体积为 V0=15m3 压强 温度 T0=270K 的大气注入舱体，舱内气体温度 T1=300K 体积 根据理想气体状态方程 解得舱内气压 （2） 舱内温度 T1=300K 不变，新气压 充入气体体积 压强 温度 T0=270K 根据理想气体状态方程有 解得 排出舱体的气体体积 根据理想气体状态方程有 解得 放出气体质量与进入气体质量之比等于体积之比 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 $