第2章 气体、固体和液体 A卷 基础达标卷-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂单元双测卷（人教版）

物 新高考 第二章 理 同步单元双测卷 A卷 (时间：90分钟 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24 分.每小题只有一个选项符合题目要求 1.下列关于液晶的说法正确的是 A.液晶在电压作用下的光学性质不会改变 整 B.液晶的状态不会受温度的影响 C.液晶和液体没有区别 D.在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向 2.关于理想气体，下列说法正确的是 A.气体对容器的压强是由气体的重力产生的 如 B.气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁 的频繁碰撞产生的 C.一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体 压强也越大 D.压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有 斥力 3.已知离地面越高大气压强越小，温度也越低.现 有一气球由地面向上缓慢升起，则大气压强与 温度对此气球体积的影响如何 ( A.大气压强减小有助于气球体积变大，温度降 低有助于气球体积增大 B.大气压强减小有助于气球体积变小，温度降 低有助于气球体积减小 C.大气压强减小有助于气球体积变大，温度降 低有助于气球体积减小 D.大气压强减小有助于气球体积变小，温度降 低有助于气球体积增大 4.关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是 茵 ( A.石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结 构相同的晶体 B.金刚石晶体结构紧密，以质地坚硬；石墨晶 体是层状结构，所以质地松软 C.石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同 晶体 D.石墨导电，金刚石不导电是由于组成它们的 化学元素不同 9 气体、固体和液体 基础达标卷 满分：100分) 5.已知理想气体的内能与温P4 度成正比，如图所示的实线 ,等温线 为汽缸内一定质量的理想 气体由状态1到状态2的变 化曲线，则在整个过程中汽 缸内气体的内能 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.单调变化 D.保持不变 6.如图所示，一注水的玻璃装置中玻璃管D、E上 端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部 相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接.当水 面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水 面的高度差h应等于 () h.1.5m A A.0 B.0.5m C.1m D.1.5m 7.如图所示，竖直放置的汽缸内 有一质量不可忽略的光滑活 塞，封闭了一定质量的理想气 体，现保持温度不变，把汽缸稍 微倾斜一点，重新平衡后，气 体的 ( A.压强不变 B.压强变小 C.体积不变 D.体积变小 8.金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打 开筒的开关，简内高压空气迅速向外逸出，待简 内外压强相等时，立即关闭开关.在外界保持恒 温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开 开关，这时出现的现象是 () A.筒外空气流向筒内 B.筒内空气流向筒外 C.筒内外有空气交换，处于动平衡状态，筒内空气 质量不变 D.筒内外无空气交换 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16 分.每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分. 9.关于热力学温度，下列说法正确的是 () A.一33℃与240K表示同一温度 B.温度变化1℃，也就是温度变化1K C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D.温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升 高了273K+t 10.关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是 () A.所有的晶体都表现为各向异性 B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的 金属一定是非品体 C.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有 确定的熔点 D.液品的微观结构介于晶体和液体之间，其光 学性质会随电压的变化而变化 11.如图所示，a、b是航天员王 亚平在“天宫一号”实验舱水球 a⑩ 做水球实验时水球中形成 的气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气 泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的 是 () A.水球呈球形是表面张力作用的结果 B.此时水球内的水分子之间只有引力 C.a内气体的分子平均动能比b的大 D.在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破， 最后水球将呈红色 12.如图所示，封闭在汽缸内 一定质量的理想气体，如 果保持气体体积不变，当 温度升高时，以下说法正 确的是 A.气体的密度增大 B.所有气体分子的运动速率一定增大 C.气体的压强增大 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 题号 12345 6789101112 答案 三、非选择题：本题共6小题，共60分 13.(8分)某同学用如图所示装置探究气体等温变 化的规律. 2压力表 4 2 柱塞 空气柱 橡胶套 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的 A.用橡胶套密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住 玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动 活塞，这些要求的目的是 。 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变 化的规律的是 14.(10分)如图所示，一汽缸 左 日右 水平固定在静止的小车 上，一质量为m、面积为S 的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，平衡 时活塞与汽缸底相距为L.现让小车以一较小 的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞 相对于汽缸移动了距离d.已知大气压强为 p。,不计汽缸和活塞间的摩擦；且小车运动时， 大气对活塞的压强仍可视为p。;整个过程温度 保持不变.求小车加速度的大小 15.（10分)如图所示，蹦蹦 球是一种儿童健身玩 具，某同学在17℃的室 内对蹦蹦球充气，已知 充气前球的总体积为2 L,压强为1atm,充气筒每次充入0.2L压强 为1atm的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气 过程中气体温度的变化 (1)充气多少次可以让气体压强增大至3atm? (2)将充气后的蹦蹦球拿到温度为一13℃的 室外后，压强将变为多少？（结果保留2位有 效数字) 11 6.(10分)一定质量的理想气体由状态A变为状 态D,其有关数据如图甲所示，若状态D的压 强是2×104Pa. V/m3 p/(x10Pa) D 6 8 02468Tm(x10K)02468Tm(x10K 甲 乙 (1)求状态A的压强； (2)请在乙图中画出该状态变化过程的饣T图 像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写 出计算过程. 17.(10分)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适 量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通， 左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气 体)，两管中水银面等高.现将右端与一低压舱 (未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水 银面h=10cm.(环境温度不变，大气压强p。 =75cmHg)求稳定后低压舱内的压强（用 “cmHg”做单位). 18.(12分)如图所示，容积为V的汽缸由导热材 料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等 的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种 液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时， K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p。.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽 缸，当流入的液体体积为名时，将K关闭，活塞 平衡时其下方气体的体积减小了长，不计活塞 的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速 度大小为g.求流入汽缸内液体的质量. 12参考 14.解析：1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积： V=动×30ml=2.54×108ml 1 由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm2,估算油 膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的 原则，估算出41格，则油酸薄膜面积为：S=41cm2: 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为： d=Y=2.5×106x106 41×10-4 m=6.1×10-10m. 答案：2.5×10-6416.1×10-10 15.解析：摩尔体积V=号3N(或V=(2r)3NA) 由密度p一兰，解得的 (或p8rNN】 M 代入数据得p=1×103kg/m3(或p=5×102kg/m3, 5×102~1×103kg/m3都算对). 答案：1×103kg/m3(或5×102kg/m3, 5×102~1×103kg/m3都算对) 16.解析：在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正 功，后做负功，分子势能先减小，后增大.动能和势能 之和不变，又因为无穷远处分子势能为零，当r=r3 时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为 零时，分子势能最大： 即Em=△E=名n2=合×100×102J 5×10-23J. 答案：5×10-23J 17.解析：每一个铜原子的体积为：V。= M ONA 6.4×10-2 8.9X103X6.0X1023m3≈1.2×10-29m 每一个铜原子的直径为： /6V0_/6×1.2×102 3.14 m≈3×10-10m. 答案：3×10-10m. 18.解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为10× 300cm3,含有空气分子数为 n=10×300×106 22.4×103×6.02×1023个=8.1×102个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 n=8.1X102 10X2.8个/米3=2.9×1021个/米3 每个污染分子所占体积为 V=2.9X10am 所以平均距离为L=√W=7×10-8m. (2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9 ×1021×300×10-6个=8.7×1017个. 答案：(1)7×10-8m(2)8.7×1017个 第二章气体、固体和液体(A卷) 1.D[温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性 质，故A错误；液晶的状态受温度的影响，故B错误； 液晶具有液体和晶体的性质，与一般的液体并不相 同，故C错误：液晶由于受电压等因素的影响可以改 变其光学性质，所以目前在显示器方面的应用是液晶 的主要应用方向，故D正确.] 答案 2.B[气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞 产生的，选项A错误，B正确：气体的压强与分子的数 密度及分子的平均动能大小有关，平均动能越大则温 度越高，但如果体积变为很大，压强可能减小，选项C 错误：压缩理想气体要用力，克服的是气体的压力（压 强)，而不是分子间的斥力，选项D错误.] 3.C[若温度不变，大气压强减小时，内部气体压强不 变，则气体将要膨胀，体积增大，故大气压强减小有助 于气球体积增大；若压强不变，温度降低时，根据理想 气体状态方程'=C得知，气体的体积将要减小，故 温度降低有助于气球体积减小.选项A、B、D错误， C正确.] 4.B[石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相 同.它们分子的空间结构不同，石墨中的碳原子排列 为层状结构，层与层之间距离很大，所以其质地松软： 金刚石中的碳原子排列紧密，相互间作用力很强，所 以其质地坚硬.故选项A、C、D错误，选项B正确.门 5.B[由于'为恒量，题图上某点与坐标轴国成的矩 形面积表示pV的乘积，从实线与虚线（等温线）比较 可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后 增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能 先减小后增大，故B正确.门 6.D「表面看，1区、2区液面不在同一水平面，但1、2区通 过管C相通，p1=p2=pc,而p1=po十pgh1h1=1.5m, 而p2=p1=po十pgh,则h=1.5m,D正确.] 7.B在前、后两个过程中，活塞均处于平衡状态，分析 活塞的受力情况，可以判断汽缸内气体压强的变化. 设活塞的表面积为S,重力为G,当汽缸竖直放置时， 根据平衡条件可知，p1S=G十pS.当汽缸倾斜放置 时，设倾角为0，在垂直于活塞方向，p2S=Gsin日十 pS,联立可得，p1>p2,A选项错误，B选项正确：整 个过程封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律V C,可知压强减小时，体积变大，C、D选项错误.] 8.B[题中描述的“迅速”是筒内空气经过一个绝热过 程，来不及吸热，再经“较长”的时间，是一个与外界热 交换的过程，即等容升温的过程.第一次打开筒的开 关，筒内高压空气迅速向外逸出，对外做功，内能减 少，温度降低.待筒内外压强相等时立即关闭开关，此 时外界温度高于筒内温度，热量的传递方向为由外界 传入金属筒内，经过一段较长时间后，筒内温度上升 到和外界一致，由于温度上升，筒内空气的压强增大， 再次打开开关时，会有空气向外界逸出.] 9.AB[本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系： T=273K+t.由此可知一33℃与240K表示同一温 度，摄氏温度变化1℃与热力学温度变化1K是等效 的，故A、B正确；D中热力学温度初态为273K十t,末 态为273K+2t,温度变化tK,故D错误：对于摄氏温 度可取负值的范围为一273℃至0℃，因绝对零度达不 到，热力学温度不可能取负值，故C错误.] 10.CD[只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为 各向同性，故A错误；晶体是具有格子构造的固体， 晶体一定是固体，且内部是格子构造，但外部并不一 定具有规则的几何形状，如形状不规则的金属是晶 物理·选择 体，故B错误：所有的晶体均具有固定的熔，点，非晶 体没有固定的熔点，故C正确：液晶既像液体一样具 有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向 异性，其光学性质会随电压的变化而变化，故D正 确.] 11.AD[液体表面张力是分子间相互作用的结果.就 水来说，内部的水分子处于其他水分子的包围之中， 各个方向分子的引力会相互抵消，但是表层水分子 受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引 力.所以，表面的水分子永远受到指向液体内部的 力，总是趋于向内部移动，这样，液体总是会力图缩 小其表面积.而同样体积的物体，球体的表面积最 小，A正确，分子之间引力和斥力同时存在，B错误； 温度是衡量分子平均动能的标准，因为两部分气体 温度相同，所以气体的平均分子动能相同，C错误：由 于分子的扩散，在水球表面滴一小滴红墨水，若水球 未破，最后水球将呈红色，D正确.] 12.CD[封闭气体发生的是等容变化，气体质量不变， 体积不变，所以密度不变，A错误：温度升高，气体分 子运动的平均速率增大，但不是所有分子的运动速 率都增大，B错误；根据查理定律可知，体积一定，当 气体温度升高时，压强增大，C正确；由于分子密度不 变，压强增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分 子数增多，D正确.] 13.解析：(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器 的下端，A需要；由于注射器的直径均匀恒定，根据 V=LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读 取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量直径，B不 需要，D需要；为了得知气压的变化情况，需要读取 压力表上显示的气压值，C需要. (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩 太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升 高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中 温度尽可能保持不变 (3)当气体做等温变化时，p与V成反比，即p©7， 故力一图像为直线，所以为了能直观反映力与V 成反比的关系，应作p一已因像，C正确. 答案：(1)B(2)保证气体状态变化过程中温度尽可 能保持不变(3)C 14.解析：设小车加速度大小为a,稳定时汽缸内气体的 压强为1，则活塞受到汽缸内、外气体的压力分别为 F1=PS,Fo=PoS 由牛顿第二定律得F1一F。=ma 小车静止时，在平衡状态下，汽缸内气体的压强应为 p0· 由玻意耳定律得pV=poVg 式中Vo=SL,V1=S(L-d) 联立以上各式解得a=S m(L-d) PoSd 答案m(L,一d 生必修第三册 15.解析：(1)设充气n次可以让气体压强增大至3atm. 充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的 气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律 得 p1(V+1△V=p2V 代入数据解得n=20。 (2)当温度变化时气体发生等容变化 由查理定律得= 解得p是：= X3atm≈2.7atm. 答案：(1)20次(2)2.7atm 16.解析：1)据理想气体状态方程VA=nVD,则 TA PDVDTA_2X104×4×2X10Pa=4X10Pa. PA=VATD 1×4×102 (2)A→B等容变化、B→C等温变化、C→D等容变 化，根据理想气体状态方程可求得各状态的参量，p T图像及A、B、C、D各个状态如图所示. +p/×10Pa) 6 4 C D 02468T(×102K) 答案：(1)4×104Pa(2)见解析图 17.解析：设U型管横截面积为S,右端与大气相通时， 左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后， 左管中封闭气体的压强为p2,气柱长度为12，稳定后 低压舱内的压强为.左管中封闭气体发生等温变 化，根据 玻意耳定律得 P1V1=P2V2 ① P1=P0 ② P2=p十Ph Vi=hS ④ V2=12S ⑤ 由几何关系得h=2(l2一1) ⑥ 联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p=50cmHg. 答案：50cmHg 18.解析：设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V1,压强为p1:下方气体的体积为V2,压强为2.在 活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持 不变，由玻意耳定律得 V Po 2=PiVI ① V Po 2=P2V2 ② 由已知条件得 =告+若告- ⊙ v=兰名-当 ④ 设活塞上方液体的质量为，由力的平衡条件得 P2S=p1S+mg ⑤ 15PoS 联立以上各式得m ⑥ 26g 答案：26g 15PoS