第2章 气体、固体和液体 阶段·评估 质量检测（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版 江苏专用）

第二章质量检测 阶段•评估　 (本试卷满分：100分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列说法正确的是(　　) A.非晶体没有规则的外形 B.温度越低，布朗运动越明显 C.分子间斥力一定大于引力 D.气体分子的速率分布均呈现“两头多、中间少”的规律 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 解析：非晶体没有规则的外形，故A正确；温度越高，布朗运动越明显，故B错误；当分子间距离大于平衡位置r0时，分子间引力大于斥力，故C错误；气体分子的速率分布均呈现“两头少、中间多”的规律，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 2.如图所示，在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接 近球形，较大的水银呈扁平形。那么在处于完全失重的 宇宙飞船中，一大滴水银呈现的形状可能是 (　　) √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：在处于失重状态的宇宙飞船中，液体的重力提供其做匀速圆周运动的向心力，在表面张力作用下，液体表面积趋于最小，在相同的体积下，球的表面积最小，所以在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球形。故选D。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 3.如图为一注水的玻璃装置，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A、B、D的水面高度差如图所 示时，E管内水面相对B中水面的高度差h应等于 (　　) A.0 B.0.5 m C.1 m D.1.5 m √ 解析：表面看，题图中1区、2区液面不在同一水平面，但1、2区以管C相通，即p1=p2=pC，p1=p0+ρgh1，h1=1.5 m，p2=p1=p0+ρgh，则h=1.5 m，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 4.小明同学在探究查理定律的实验中，先后用两个试管甲、乙封闭了质量不同、体积不同(V甲>V乙)、但初始温度和压强都相同的同种气体做实验。若将测得气体的压强p与热力学温度T的数据在同一p⁃T坐标系中作图，得到的图像应是图中的 (　　) √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由理想气体状态方程=C(常数)，可知p=T，在体积一定时，理想气体的压强与热力学温度成正比，得到的等压线是一条过绝对零点的直线，这条直线的斜率为，因为开始时二者具有相同的压强和温度，则斜率相同，同时图像均过坐标原点，所以两图像应重合，故A正确，B、C、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5.肺活量是指在标准大气压p0下，人尽力呼气时呼 出气体的体积，是衡量心肺功能的重要指标。如图所示 为某同学自行设计的肺活量测量装置，体积为V0的空腔 通过细管与吹气口和外部玻璃管密封连接，玻璃管内装有密度为ρ的液体用来封闭气体。测量肺活量时，被测者尽力吸足空气，通过吹气口将肺部的空气尽力吹入空腔中，若此时玻璃管两侧的液面高度差为h，大气压强为p0保持不变，重力加速度为g，忽略细管和玻璃管的容积及气体温度的变化，则被测者的肺活量约为 (　　) A.V0　　　B.V0 C.V0 D.V0 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：设被测者的肺活量为V，将空腔中的气体和被测者肺部的气体一起研究，气体初始压强p1=p0，初始体积V1=V0+V，气体末状态压强p2=p0+ρgh，末状态体积V2=V0，根据玻意耳定律有p1V1=p2V2，联立解得V=V0，故选C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 6.如图所示，“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗 手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内 的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却 后小罐便紧贴在皮肤上。设加热后小罐内的空气温度为80 ℃，当时的室温为20 ℃，大气压为标准大气压，不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。小罐开口部位的直径请按图中的情境估计，当罐内空气变为室温时，小罐内气体对皮肤的作用力最接近的是 (　　) A.2 N B.20 N C.2×102 N D.2×103 N √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：加热后罐内空气的温度T1=(273+80)K=353 K，压强p1=p0 =1.0×105 Pa，降温后罐内空气的温度T2=(273+20)K=293 K，由查理定律有=，代入数据解得p2=0.83×105 Pa，估计小罐开口部位的半径约为r=3 cm=3×10-2 m，开口部位的面积约为S=πr2≈2.826×10-3 m2，则小罐内气体对皮肤的作用力约为F=p2S≈2.35×102 N，故选C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 7.如图所示，一开口向下的固定容器内，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下方挂上一较轻物体，活塞与容器壁无摩擦且导热良好。一位同学发现活塞在某段时间内随环境温度的变化缓慢向下移动一小段距离后停止，下列说法正确的是 (　　) A.此过程中气体分子的平均动能减小 B.气体的压强与气体的热力学温度成正比 C.气体的热力学温标变化量大于它的摄氏温标变化量 D.气体体积变化量与气体摄氏温度变化量成正比 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由于活塞整个过程中受力没有发生改变，则此过程中气体的压强不变，而活塞缓慢向下移动一小段距离后气体体积增大，根据一定质量的理想气体的状态方程=C，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增加，故A错误；因封闭气体的体积增大，由=C及压强不变，可知气体的压强与气体的热力学温度不成正比，故B错误；气体的热力学温标变化量等于它的摄氏温标变化量，故C错误；根据一定质量的理想气体的状态方程=C，有ΔV=ΔT，由于气体压强不变，则气体体积变化量与气体热力学温度变化量成正比，气体体积变化量与气体摄氏温度变化量成正比，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 8.同一种原子可以形成不同空间结构的晶体，比如在常压下α铁具有体心立方结构(图甲)，而γ铁则具有面心立方结构(图乙)，这称为铁的同素异形体。关于铁的两种同素异形体，下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 A.由图甲可知，由α铁组成的物体一定具有各向异性 B.由图乙可知，由γ铁组成的物体没有固定的熔点 C.由甲、乙两图可知，由α铁转化为γ铁时体积会缩小 D.由甲、乙两图可知，由α铁和γ铁组成的物体硬度相同 解析：由题图甲可知，由α铁组成的物体为多晶体，一定具有各向同性，故A错误；由题图乙可知，由γ铁组成的物体为多晶体，有固定的熔点，故B错误；由题图甲、乙可知，纯铁由α铁转化为γ铁时铁原子之间的距离减小，体积会缩小，故C正确；由题图甲、乙可知，α铁和γ铁的空间结构不同，组成的物体硬度不相同，故D错误。 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 9.如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上， 其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法 正确的是 (　　) A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变 B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度变小 C.若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大 D.若周围环境温度升高，则空气柱①长度不变 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：未转动前，两空气柱的压强关系为p左=p右-ρgh0，若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，由于倾斜，左右两侧水银柱高度差变小，则p左变大、p右变小，若要保持水银柱高度差达到稳定，则空气柱①变短，故A错误，B正确；由题图可知p左=p右-ρgh0，若周围环境温度升高，假设气体体积不变，由查理定律得Δp=p，初状态时p左<p右，T相等，如果同时使两边空气柱升高相同的温度，则左边空气柱增大的压强小于右边空气柱增大的压强，水银柱向左流动，空气柱①长度变小，故C、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 10.如图所示是一定质量的理想气体的p ⁃V图像，气体状 态从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和 C→D为等温过程，温度分别为T1和T2。下列说法正确的 是 (　　) A.D→A为等容过程，B→C为等压过程 B.T1<T2 C.A→B过程中，若VB=2VA，则pB=2pA(VA、pA、VB、pB分别为A、B两点的体积和压强) D.若气体状态沿图中虚线由A→B变化，则气体的温度先升高后降低 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由题图可知，D→A过程压强不变，为等压过程，B→C过程中体积不变，为等容过程，故A错误；由题图可知，VA>VD，pA=pD，根据盖⁃吕萨克定律得=，则T1>T2，故B错误；A→B过程中，温度不变，根据玻意耳定律得pAVA=pBVB，若VB=2VA，则pB=pA，故C错误；p ⁃V图像中的等温线是双曲线的一支，由B项分析可知图线离原点越远对应温度越高，A、B两点在同一条等温线上，所以从A沿虚线到B的过程中，温度先升高后降低，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 11.(8分)如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的 条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。 粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部 用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内，开始时B、C内的水银面等高。 (1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________ (填“向上”或“向下”)移动，直至_______________________； (5分) 向下 B、C两管内水银面等高 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由盖⁃吕萨克定律=C，可知气体温度升高，则体积增大，B内水银面将下降，为使气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管内水银面等高。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (2)实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是_____。  (3分) 解析：由盖⁃吕萨克定律知Δh与ΔT成正比，而气体升高的摄氏温度Δt与升高的热力学温度ΔT相等，所以Δh与Δt成正比，A正确。 A 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 12.(10分)某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图甲所示。用活塞和注射器外筒封闭一定质量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_______。(2分)  A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.实验时注射器必须水平放置 C.注射器内部的横截面积没必要测量 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 ACD 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：该实验过程中控制气体的温度不变，即运用了控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响；根据玻意耳定律可得p1L1S=p2L2S，等式两边横截面积S可约去，故注射器内部的横截面积没有必要测量；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，便于等量地改变体积，可以不标注单位，A、C、D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (2)进行实验操作时，不能推拉活塞过快，其原因是___________ __________________。(3分)  解析：如果活塞推拉得过快，气体的温度将产生显著的变化，实验误差将增大。 防止封闭 气体温度发生改变 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (3)该实验小组首先在甲实验室进行了实验，如下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是____ (填错误数据对应的实验序号)。(2分)  实验序号 1 2 3 4 5 封闭气柱长度L/cm 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 封闭气柱压强p/(×105 Pa) 1.01 1.09 1.19 1.33 1.90 5 解析：由实验数据可知气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前4组数据的乘积在11.9~12.2之间，第5组数据的乘积较大，为15.2，说明第5组数据记录错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (4)该实验小组又利用同一装置对同一封闭气体在另 一温度稍高的乙实验室进行了实验，根据甲、乙实验室 记录的数据用正确的方法画出的p⁃图像如图乙所示， 根据乙实验室记录数据画出的图像应为_____(填图线代号)。(3分)  解析：气体压强与气体的温度有关，一定质量的气体，在相同体积下，温度越高，压强越大，故图像①是在温度稍高的乙实验室中测量获得的。 ① 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 13.(12分)在如图所示的p⁃T图像中，一定质量的某种 理想气体先后发生以下两种状态变化：第一次变化是从 状态A到状态B，第二次变化是从状态B到状态C，且AC 连线的反向延长线过坐标原点O，已知气体在状态A时的 体积为VA=3 L，求： (1)气体在状态B时的体积VB和在状态C时的压强pC；(7分) 答案：1.5 L　2×105 Pa 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由题意可知，VA=VC=3 L，因此从状态A到状态C过程可以等效为等容变化过程 由查理定律得= 代入数据解得pC=2×105 Pa 从状态B到状态C的过程为等温变化过程，由玻意耳定律得pBVB=pCVC 代入数据解得VB=1.5 L。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (2)该气体在标准状态下(指温度t=0 ℃，压强p=1 atm=1×105 Pa)的体积是多少。(结果保留两位有效数字)(5分) 答案：2.7 L 解析：设该气体在标准状态下的体积为V0 由盖⁃吕萨克定律得= 代入数据解得V0≈2.7 L。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 14.(14分)现在很多小汽车配备了胎压检测传感器，可以实时测出轮胎内气体的压强。一汽车在27 ℃时显示胎压为210 kPa，所在地突然经历了“一天入冬”的天气变化，气温从27 ℃骤降到 -3 ℃。 (1)该汽车胎压值低于190 kPa会出现报警提示。请结合计算判断降温后胎压检测是否报警?(轮胎没有漏气，忽略轮胎体积变化)(8分) 答案：会报警　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：根据题意，降温前轮胎内气体压强为p1、温度为T1，降温后轮胎内气体压强为p2、温度为T2，根据查理定律有= 其中p1=210 kPa、T1=300 K、T2=270 K 解得p2=189 kPa<190 kPa 故胎压检测会报警。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (2)降温前由于装载货物，轮胎内气体体积变为原来的(气体温度不变，没有漏气)，求此时轮胎内气体的压强。(7分) 答案：240 kPa 解析：根据题意，设装货之前轮胎内气体体积为V1，装货之后轮胎内气体的压强为p3、体积为V1，由于温度不变，由玻意耳定律有p1V1=p3·V1 解得p3=p1=240 kPa。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 15. (16分)如图所示，竖直放置的“L”形细玻璃管 截面均匀，左管上端开口，底管右端封闭，竖直管足 够长，底管长d=20 cm，用长l0=5 cm的水银柱封闭一 段理想气体，初始时气体的温度T1=300 K时，气体的 长度l1=10 cm，大气压强p0=76 cmHg，求： (1)缓慢升高理想气体的温度，使它的长度变为l2=12 cm，此时气体的温度T2；(7分) 答案：360 K 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：初始时，封闭气体的压强为p0=76 cmHg、长度为l1=10 cm，当气柱的长度变为l2=12 cm时，水银柱仍全部在底管内，气体的压强不变，根据盖⁃吕萨克定律可得= 代入解得T2=360 K。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (2)继续升高温度，当有h=4 cm的水银柱上升到左管，此时气体的温度T3。(9分) 答案：600 K 解析：当有h=4 cm的水银柱上升到左管时，有L0-h=1 cm的水银柱在底管内，此时封闭气体的压强为p3=p0+ρgh=80 cmHg 长度为l3=20 cm-1 cm=19 cm 温度为T3，由理想气体状态方程= 解得T3=600 K。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $