第二章 固体、液体和气体 测评卷-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

第二章 固体、液体和气体 测评卷 (时间：75分钟　满分：100分) 一、选择题: 1.如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论正确的是(　　) A.它一定不是单晶体 B.它一定是多晶体 C.它一定是非晶体 D.它不一定是非晶体 2.同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则(　　) A.固体A和毛细管B可能是同种材料 B.固体A和毛细管B一定不是同种材料 C.固体A的分子对液体附着层分子的引力比毛细管B的分子对液体附着层分子的引力大 D.液体对毛细管B不浸润 3.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用，在刚开始的很短的时间，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是(　　) A.火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大 B.火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小 C.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小 D.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大 4.将质量相同的同种理想气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示。则下列说法不正确的是(　　) A.A部分气体的体积比B部分小 B.A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点 C.A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同 D.A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大 5.如图所示，某人用托里拆利管做测定大气压强的实验时，由于管内漏进了空气，测得管内汞柱的高度仅为70 cm，但当时的实际大气压强为一个标准大气压(相当于76厘米高的汞柱产生的压强)。今采用下述哪种方法，可使管内、外汞面的高度差大于70 cm(　　) A.把托里拆利管逐渐倾斜(管子露出部分长度不变) B.把托里拆利管慢慢向上提，但下端不离开汞槽 C.保持装置不动，往汞槽内加汞，以增大压强 D.整个装置竖直向上做加速运动 6.如图，竖直导热圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 cm，活塞A上方的水银深H＝10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0＝75 cmHg，则此时气柱的长为(　　) A.16 cm B.17 cm C.18 cm D.19 cm 7. (多选)下列说法中正确的是(　　) A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B.夏天荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故 C.喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水球是表面张力的结果 D.晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 8. (多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　) A.温度不变时，压强增大n倍，单位体积内的分子数一定也增大n倍 B.体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大 C.压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定增大 D.气体体积增大时，气体分子的内能可能增大 9. (多选)如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是(　　) A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多 B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多 C.a状态对应的分子平均动能小 D.单位体积的分子数a状态较多 10. (多选)如图所示，足够长U形管内分别由水银封L1、L2两部分气体，则下列说法正确的是(　　) A.只对L1加热，则h减小，气柱L2长度不变 B.只对L1加热，则h减小，气柱L2长度减小 C.若在右管中注入一些水银，L1将增大 D.使L1、L2同时升高相同的温度，则L1增大、h减小 二、实验题： 11.小明同学利用圆柱体注射器选取一段空气柱为研究对象来探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，实验装置如图甲所示，它由注射器与气压计组成。 (1)实验的条件：在活塞上涂油防止漏气，以保证气体__________不变；缓慢地推、拉活塞，以保证在体积改变时__________不变。 (2)物理量的测量：空气柱的压强p可以从仪器上方压力表的指针读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。小华实验前用游标卡尺测量了圆柱体注射器的内径，从图乙上读出的测量结果D＝________ mm；用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据。 (3)数据分析：小明发现空气柱的体积越小，压强就越大。通过分析，为了找到体积与压强的关系，是否一定要测量空气柱的横截面积？________(选填“是”或“否”)；为了进一步通过图像来检验空气柱的压强是否跟体积成反比这个猜想，以压强p为纵坐标，应以________(选填“V”或“”)为横坐标，把各组数据在坐标系中描点，如果图像中的各点位于延长线过原点的同一条直线上，就说明在温度不变时压强与体积成反比。 12.某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”，图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器。带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据： Δp/(×105 Pa) 0 0.11 0.25 0.43 0.67 V/mL 10 9 8 7 6 (1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了________。 (2)研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是________。 (3)若图像斜率为k，该直线的函数表达式是________，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是________。 三、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 13.如图所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p－T图像，已知气体在状态C时的体积是6 L，则： (1)求状态D时的体积VD； (2)求状态A时的气体体积VA。 14.体积为2.0×10－3 m3的带塞的烧瓶，内盛1.0×105 Pa、300 K的氧气，加热到400 K时，塞子被顶开(不考虑此时瓶内氧气温度的变化)，立即塞好塞子并停止加热，烧瓶又逐渐降温到300 K。设外界大气压强恒为1.0×105 Pa。求： (1)瓶中所剩氧气的压强； (2)瓶中所剩氧气占原有氧气的比例。 15.如图为高楼供水系统示意图，压力罐与水泵和气泵连接，其中压力罐的底面积为5 m2、高为6 m，开始罐内只有压强为1.0×105 Pa的气体，阀门K1、K2关闭，现启动K3水泵向罐内注水，当罐内气压达到2.4×105 Pa时水泵停止工作，当罐内气压低于1.2×105 Pa时水泵启动，假设罐内气体温度保持不变。求： (1)当压力罐内气压达到2.4×105 Pa时，求注入水的体积； (2)某一次停水，阀门K3关闭。当用户用水，使得罐内气压低至1.2×105 Pa时，气泵启动。为保证剩余水全部流入用户后，压力罐中气体的压强都不低于1.2×105 Pa，求气泵至少要充入压强为1.0×105 Pa的气体的体积。 16.如图所示，A汽缸截面积为500 cm2，A、B两个汽缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm、温度均为27 ℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力。使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A汽缸内的气体温度保持不变。活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1 atm＝105 Pa。当推力F＝×103 N时，求： (1)活塞N向右移动的距离； (2)B汽缸中的气体温度。 参考答案: 1. 答案　D解析　多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，故正确答案为D。 2. 答案　B解析　由题图中给出的现象知，该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，A、B一定不是同种材料，A、D错误，B正确；由液体不浸润固体A而浸润毛细管B可知，C错误。 3. 答案　C解析　在刚开始的很短的时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性能良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据＝C可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，A、B、D错误，C正确。 4. 答案　C解析　由题图可知，A、B两部分气体都发生等容变化，p－t图线都过t轴上－273.15 ℃的点(绝对零度)。由理想气体状态方程＝C可得p＝·T图线的斜率越大，则气体的体积越小，故A部分气体的体积比B部分小，A、B正确，不符合题意；A图线的斜率较大，由数学知识可知温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大，C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 5. 答案　B解析　将托里拆利管逐渐倾斜，假设气体压强不变，由于体积减小，温度不变，所以气体压强变大，所以内外汞面的高度差变小，故A错误；把托里拆利管慢慢向上提，假设气体压强不变，则气体体积会增大，但温度不变，所以气体压强会减小，所以内外汞面的高度差变大，故B正确；保持装置不动，往汞槽内加汞，假设气体压强不变，则气体体积会减小，但温度不变，气体压强变大，内外汞面的高度差变小，故C错误；整个装置竖直向上做加速运动，水银柱超重，内外汞面的高度差减小，故D错误。 6. 答案　B解析　使活塞B缓慢上移，当水银的一半被推入细筒中时，粗筒内的水银柱高5 cm，因粗筒横截面积是细筒的3倍，所以进入细筒内的水银柱高为15 cm，水银柱的总高度为H′＝20 cm，所以此时气体的压强为p2＝p0＋ρgH′＝95 cmHg，设粗筒的横截面积为S，水银的一半被推入细筒中时气柱的长为l，根据p1V1＝p2V2，V1＝LS，V2＝lS，可得85×19S＝95lS，解得l＝17 cm，故B正确，A、C、D错误。 7. 答案　ABC解析　雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，故A正确；荷叶上小水珠与喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水珠均呈球状，是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，故B、C正确；单晶体一定具有规则形状，且单晶体有各向异性的特征，多晶体的物理性质为各向同性，故D错误。 8. 答案　ABD解析　对于一定质量的理想气体，其压强与气体分子的数密度有关。与气体分子热运动的平均速率有关。因此，根据气体实验定律可知选项A、B正确，C错误；一定质量的理想气体的内能由温度决定，气体的体积增大时，由＝C，知温度有可能增大，因此选项D正确。 9. 答案BCD解析　由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错误，B、C正确；一定质量的气体，分子总数不变，Vb>Va单位体积的分子数a状态较多，故D正确。 10. 答案　AD解析　只对L1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L1增大、h减小，气柱L2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确，B错误；若在右管中注入一些水银，L2压强增大，假设L1的体积不变，L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L1的压强增大，根据等温变化规律得L1将减小，故C错误；使L1、L2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L1的压强增大，L2压强不变，则L1增大、h减小，故D正确。 11. 答案　(1)质量　温度　(2)20.00　(3)否　 解析　(1)在活塞上涂油防止漏气，以保证气体质量不变；缓慢地推、拉活塞，以保证在体积改变时温度不变。 (2)游标卡尺是20分度，读数为20 mm＋0×0.05 mm＝20.00 mm。 (3)因为研究的等温下压强与体积的关系，而圆柱体注射器的横截面积是一样的，只需要研究压强与封闭空气柱长度的关系即可，所以不一定要测量空气柱的横截面积；探究压强与体积是否成反比应该要选择为横坐标。 12. 答案　 (1)充分的热交换，保持封闭气体的温度不变 (2)　(3)Δp＝－p0　大气压强 解析　 (1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了充分的热交换，保持封闭气体的温度不变。 (2)封闭气体的压强p＝p0＋Δp，根据pV＝C得(p0＋Δp)V＝C，变形得Δp＝C·－p0，则以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是。 (3)据题知，C＝k，整理得Δp＝k·－p0，可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强p0。 13. 答案　(1)8 L　(2)3 L 解析　(1)C到D过程，属于等压变化，由等压变化规律可知＝， 即＝，解得VD＝8 L。 (2)由图可知，B到C过程属于等容变化， 所以VB＝VC＝6 L A到B过程为等温变化，压强与体积成反比，即pAVA＝pBVB 代入数据，有2VA＝VB＝6 L，解得VA＝3 L。 答案　(1)8 L　(2)3 L 解析　(1)C到D过程，属于等压变化，由等压变化规律可知＝， 即＝，解得VD＝8 L。 (2)由图可知，B到C过程属于等容变化， 所以VB＝VC＝6 L A到B过程为等温变化，压强与体积成反比，即pAVA＝pBVB 代入数据，有2VA＝VB＝6 L，解得VA＝3 L。 14. 答案　(1)7.5×104 Pa　(2)75% 解析　(1)初始状态p1＝p0＝1.0×105 Pa，V1＝2.0×10－3 m3，T1＝300 K 塞子被顶开后p2＝p0＝1.0×105 Pa，体积为V2，T2＝400 K 烧瓶内气体降温到300 K时T3＝300 K，压强为p3 活塞顶开后，瓶中气体降温过程，由＝ 代入数据得p3＝7.5×104 Pa。 (2)气体从开始加热至塞子被顶开，由＝ 瓶中所剩氧气与原有氧气的比例为η＝ 联立各式得η＝75%。 15. 答案　(1)17.5 m3　(2)6 m3 解析　(1)设注入水的体积为V，则根据等温变化规律得p0V0＝p(V0－V) 解得V＝V0－＝5×6×(1－)m3＝17.5 m3。 (2)设充入气体的体积为V′，根据等温变化规律，则有 p0(V0＋V′)＝p′V0 解得V′＝－V0＝5×6×(－1)m3＝6 m3。 16.答案　(1)5 cm　(2)127 ℃ 解析　(1)A中气体的压强pA′＝p0＋＝×105 Pa 对A中气体：由pAVA＝pA′VA′， 得VA′＝ 解得VA′＝VA LA＝＝20 cm，LA′＝＝15 cm Δx＝LA－LA′＝5 cm。 (2)对B中气体pB′＝pA′＝×105 Pa 由＝ 所以tB＝127 ℃。 学科网（北京）股份有限公司 $