第二章 气体、液体和固体 单元测试(培优)-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

绝密★启用前 第二章气体、液体和固体（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　） A．液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势 B．液体表面层的分子分布比内部密 C．液体表面张力方向垂直表面指向液体内部 D．液体表面层分子间作用力表现为斥力 2．从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是（　　） A．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力 B．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间的距离比液体内部分子间的距离大 C．在教室内喷洒酒精溶液消毒后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果 D．单晶体熔化过程中温度恒定不变，多晶体熔化过程中温度一直升高 3．下面说法正确的是（　　） A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象 B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形——表面张力 C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象 D．将大米与玉米混合均匀，大米与玉米“你中有我，我中有你”——扩散现象 4．一定质量的理想气体保持体积不变，下列说法中错误的是（　　） A．气体状态发生变化的过程是等容过程 B．温度每升高1℃，压强就增加 C．气体的压强和热力学温度呈线性关系 D．气体压强的增量与摄氏温度的增量成正比 5．关于晶体和非晶体，正确的说法是 A．它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的 B．单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定 C．具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体 D．物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体 6．下列叙述正确的是（　　） A．拉伸橡皮筋时，分子间引力增大、斥力减小 B．水很难被压缩，这是因为水分子间没有空隙 C．0 ℃的冰与等质量的0 ℃的水的内能相等 D．飞行的宇宙飞船中的水滴呈球形是表面张力作用的缘故 7．一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是（ ） A． B． C． D． 8．如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量的汽缸中，活塞的密封性良好，用劲度系数为轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始时弹簧刚好处于原长。已知活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。缓慢降低环境温度，则当汽缸刚好要离开水平桌面时环境温度为（　　） A． B． C． D． 9．2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是（　　） A．A瓶与B瓶中的药液一起用完 B．B瓶中的药液先用完 C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 10．小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A．该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃ D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列说法正确的是_________。 A．加不同的电压可以改变液晶的光学性质 B．晶体在熔化过程中分子势能增加，分子的平均动能不变 C．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 D．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区温度较低 E．空中的小雨滴呈球形是因为液体表面张力的缘故 12．以下说法正确的有（　　） A．物体体积增大时，其分子势能- -定增大 B．只要物体温度升高，其分子平均动能就一定变大 C．布朗运动能够说明分子永不停息地做无规则运动 D．液体表面层分子比内部分子稀疏，因此液体表面有收缩的趋势 E．给自行车打气越来越困难，主要是因为气体分子间斥力越来越大 13．一定质量的理想气体从状态a经①②③过程再次回到状态a，气体压强和摄氏温度t的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．状态b的体积为状态a的2倍 B．过程②中气体放热 C．状态b时单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数为状态a的倍 D．过程③中气体对外做功 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律. (1)关于该实验，下列说法正确的是 . A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的迅速 C．空气柱的压强随体积的减小而增大 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1_________T2（选填“<”“=”或“>”）. (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“p-V”或“”）图像.对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比. (4)另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是_____________，图乙中的V0代表_________________。 15．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，如图所示，导热性能良好的注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，以这段空气柱为研究对象，实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出，空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出，用手把柱塞向下或向上拉，读出体积与压强的几组数据。 关于本实验的实际操作及数据处理，以下说法正确的是______； A．为减小实验误差，应缓慢移动柱塞 B．气体的压强和体积必须用国际单位 C．推、拉柱塞时，为了稳定，手应握住注射器筒上的空气柱部分 D．注射器下端橡胶套脱落后，应立即重新封上，继续实验并记录数据 以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把实验得到的各组数据在坐标系中描点。某小组在这次实验过程中，环境温度突然降低，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图象可能是______。 A． B． C． D． 16．某升降椅简化结构如图所示，座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起，与粗细均匀的圆柱形汽缸杆密封住长度为L = 40cm的理想气体。质量为M = 45kg的人坐到座椅上并双脚悬空，座椅下降一段距离后稳定。已知座椅和汽缸总质量为m = 5kg，圆柱形汽缸杆的横截面积为S = 25cm2，座椅下降过程中汽缸内气体无泄漏，汽缸下端不会触碰到底座。若不计汽缸与汽缸杆间的摩擦力，大气压强恒为p0= 1.0 × 105Pa，环境温度不变，取重力加速度g = 10m/s2。求： （1）人未坐上座椅时，汽缸内气体的压强大小； （2）人坐上座椅到稳定，座椅下降的距离； （3）试分析上述的过程中，筒内气体吸放热和做功的关系？      17．水平放置的导热汽缸一端开口，汽缸壁内有卡口a和b， a、b间距为h， a距缸底的高度为H；一定质量的活塞只能在a、b间移动，活塞封闭有一定质量的理想气体，初始状态时活塞位于b的位置，且卡口对活塞无作用力，现在将汽缸逆时针旋转90° ，稳定时活塞位于卡口a位置，且卡口对活塞的作用力恰好为0，已知大气压强为p0。活塞横截面积为S，厚度不计，外界温度为T，物体重力加速度为g，求： （1）活塞的质量； （2）保持汽缸竖直放置，改变环境温度，当活塞重新回到卡口b位置时，卡口对活塞的作用力恰好为0。已知汽缸内气体内能与温度的关系满足U=kT ，求活塞从卡口a回到卡口b过程中，气体从外界吸收的热量。 18．如图所示，两个绝热、光滑、不漏气的活塞A和B将汽缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分，汽缸的横截面积为S =500cm2．开始时，甲、乙两部分气体的压强均为1 atm（标准大气压）、温度均为 ，甲的体积为V1 =20L，乙的体积为V2 =10 L．现保持甲气体温度不变而使乙气体升温到 ，若要使活塞B仍停在原位置，则活塞A应向右推多大距离? 19．竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。 （1）若从C端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？ （2）若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB段处于竖直，BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？（结果保留三位有效数字） 试卷第6页，共8页 试卷第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 第二章气体、液体和固体（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　） A．液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势 B．液体表面层的分子分布比内部密 C．液体表面张力方向垂直表面指向液体内部 D．液体表面层分子间作用力表现为斥力 【答案】A 【详解】A．表面张力是引力的效果，液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势，故A正确； B．表面张力是引力的效果，可知，液体表面层的分子分布比内部稀疏，故B错误； C．液体表面张力方向平行于液体表面，故C错误； D．结合上述可知，液体表面层的分子分布比内部稀疏，则液体表面层分子间作用力表现为引力，故D错误。 故选A。 2．从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是（　　） A．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力 B．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间的距离比液体内部分子间的距离大 C．在教室内喷洒酒精溶液消毒后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果 D．单晶体熔化过程中温度恒定不变，多晶体熔化过程中温度一直升高 【答案】B 【详解】A．气体分子间距离较大，分子间作用力较小，故气体容易被压缩，故A错误； B．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间的距离比液体内部分子间的距离略大，表现为引力，故B正确； C．在教室内喷洒酒精溶液消毒后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做无规则热运动的结果，故C错误； D．单晶体和多晶体有固定的熔点，单晶体和多晶体熔化过程中温度均保持不变，故D错误。 故选B。 3．下面说法正确的是（　　） A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象 B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形——表面张力 C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象 D．将大米与玉米混合均匀，大米与玉米“你中有我，我中有你”——扩散现象 【答案】B 【详解】A．鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误； B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形，是由于表面张力的作用，故B正确； C．粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，故C错误； D．扩散现象是不同物质的分子进入对方分子空隙中的现象，不是简单的两种物质的混合，故D错误。 故选B。 4．一定质量的理想气体保持体积不变，下列说法中错误的是（　　） A．气体状态发生变化的过程是等容过程 B．温度每升高1℃，压强就增加 C．气体的压强和热力学温度呈线性关系 D．气体压强的增量与摄氏温度的增量成正比 【答案】B 【详解】A．一定质量的气体保持体积不变，状态发生变化的过程是等容过程，选项A正确； BD．气体发生等容变化，由查理定律得 气体压强的增量与热力学温度的增量成正比，而热力学温度的增量等于摄氏温度的增量，故气体压强的增量与摄氏温度的增量成正比；气体温度每升高1℃，压强就增加0摄氏度时压强的，选项B错误，D正确； C．气体发生等容变化，由查理定律得气体的压强和热力学温度呈线性关系，选项C正确。 本题选错误的，故选B。 5．关于晶体和非晶体，正确的说法是 A．它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的 B．单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定 C．具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体 D．物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体 【答案】A 【详解】A. 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确； B. 单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误； C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错误； D. 物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D错误； 6．下列叙述正确的是（　　） A．拉伸橡皮筋时，分子间引力增大、斥力减小 B．水很难被压缩，这是因为水分子间没有空隙 C．0 ℃的冰与等质量的0 ℃的水的内能相等 D．飞行的宇宙飞船中的水滴呈球形是表面张力作用的缘故 【答案】D 【详解】A．拉伸橡皮筋时，分子之间的距离增大，分子间引力减小，斥力减小，由于斥力减小快，所以分子间引力大于斥力，故A错误； B．水很难被压缩，这是因为水分子间有斥力，而不是因为水分子间没有空隙，故B错误； C．0 ℃的冰与等质量的0 ℃的水的温度相同，但状态不同，则内能不相等，故C错误； D．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴处于完全失重状态，故水滴由于表面张力的原因而呈球形，故D正确； 故选D。 7．一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．一定质量的理想气体发生等容变化，即体积不变，所以P-V图象是平行P轴的直线，A错误； B．一定质量的理想气体发生等容变化，即体积不变，所以V-T图象是平行T轴的直线，B错误； CD． 一定质量的理想气体发生等容变化，即体积不变，根据 （常数） 可知，在p-T图象中为过原点的直线，C正确，D错误。 故选C。 8．如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量的汽缸中，活塞的密封性良好，用劲度系数为轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始时弹簧刚好处于原长。已知活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。缓慢降低环境温度，则当汽缸刚好要离开水平桌面时环境温度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当汽缸刚好要离开水平桌面时，弹簧的弹力为，则 解得弹簧伸长量为 则当汽缸刚好要离开水平桌面时，活塞与汽缸底部的间距为 当汽缸刚好要离开水平桌面时，汽缸内气体压强为 对汽缸内气体由理想气体状态方程得 解得当汽缸刚好要离开水平桌面时环境温度为 故选B。 9．2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是（　　） A．A瓶与B瓶中的药液一起用完 B．B瓶中的药液先用完 C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 【答案】C 【详解】AB．在药液从B瓶中流下时，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶，补充B瓶流失的药液，即B瓶药液液面保持不变，直到A瓶中药液全部流入B瓶，即A瓶药液先用完，A、B错误； CD．A瓶瓶口处压强和大气压强相等，但A瓶中液面下降，由液体产生的压强减小，因此A瓶中气体产生的压强逐渐增大，C正确，D错误； 故选C。 10．小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A．该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃ D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 【答案】C 【详解】A．根据受力分析可知 又B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，故可知气体做等容变化，故A错误； B．温度越高,由可知压强越大，故而温度越高，刻度的数值就越小，应为上低下高，故B错误； C．由 得 又 得 故C正确； D. 若把该装置放到高山上，会减小，会减小，根据刻度上低下高，测出的温度偏高。故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列说法正确的是_________。 A．加不同的电压可以改变液晶的光学性质 B．晶体在熔化过程中分子势能增加，分子的平均动能不变 C．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 D．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区温度较低 E．空中的小雨滴呈球形是因为液体表面张力的缘故 【答案】ABE 【详解】A．加不同的电压可以改变液晶的光学性质，选项A正确； B．晶体有确定的熔点，温度不变，分子的平均动能不变，但在熔化过程中吸热内能增加，故分子势能增加，选项B正确； C．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度较大，绝对湿度不一定较大，选项C错误； D．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区气压较低，选项D错误； E．空中的小雨滴呈球形是因为液体表面张力的缘故，选项E正确。 故选ABE。 12．以下说法正确的有（　　） A．物体体积增大时，其分子势能- -定增大 B．只要物体温度升高，其分子平均动能就一定变大 C．布朗运动能够说明分子永不停息地做无规则运动 D．液体表面层分子比内部分子稀疏，因此液体表面有收缩的趋势 E．给自行车打气越来越困难，主要是因为气体分子间斥力越来越大 【答案】BCD 【详解】A．物体体积增大，即物体分子间平均距离增加，分子势能不一定增加，当分子间距离小于时，分子间表现斥力，分子距离增加，分子力做正功，分子势能减小，故A选项错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能一定也越大，故B选项正确； C．布朗运动虽不是分子的运动，但反应了液体（或气体）分子运动的情况，是分子无规则运动的间接证明，故C选项正确； D．因液体表面层内分子分布比内部稀疏，分子间距大，分子间作用力表现为引力，故液体表面有收缩趋势，故D选项正确； E．气体间分子间距较大，此时分子间作用力已接近为零，故自行车打气越来越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因，故E选项错误。 故选BCD。 13．一定质量的理想气体从状态a经①②③过程再次回到状态a，气体压强和摄氏温度t的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．状态b的体积为状态a的2倍 B．过程②中气体放热 C．状态b时单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数为状态a的倍 D．过程③中气体对外做功 【答案】BD 【详解】A．a-b的过程压强不变，由盖·吕萨克定律可知 可得 故A错误； B．b-c过程中温度不变，体积减小，外界对气体做功，由 得气体对外放热，故B正确； C．状态a和状态b气体压强相同，但b状态温度更高，动能更大，故单位时间内对器壁的碰撞次数要少，故C错误； D．由理想气体状态方程得 可得 可得③过程中，体积变大，故气体对外做功，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律. (1)关于该实验，下列说法正确的是 . A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的迅速 C．空气柱的压强随体积的减小而增大 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1_________T2（选填“<”“=”或“>”）. (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“p-V”或“”）图像.对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比. (4)另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是_____________，图乙中的V0代表_________________。 【答案】(1)C (2) (3) 过原点的倾斜直 (4) 连接压力表的橡胶塞和注射器前端接口之间有气体 柱塞内隐藏的细管中的气体体积 【详解】（1）A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误； C．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C正确。 故选C。 （2）在图像中，根据，即，可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故。 （3）[1]由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像; [2]如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）[1][2]如果实验操作规范正确，依据实验数据画出的图像应是过坐标原点的直线，但如图丙所示的图像不过原点，该图线的方程为 说明注射器中气体的体积小于实际封闭气体的体积，结合实验器材可知，连接压力表的橡胶塞和注射器前端接口之间有气体，图丙中的代表在柱塞内隐藏的细管中的气体体积。 15．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，如图所示，导热性能良好的注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，以这段空气柱为研究对象，实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出，空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出，用手把柱塞向下或向上拉，读出体积与压强的几组数据。 关于本实验的实际操作及数据处理，以下说法正确的是______； A．为减小实验误差，应缓慢移动柱塞 B．气体的压强和体积必须用国际单位 C．推、拉柱塞时，为了稳定，手应握住注射器筒上的空气柱部分 D．注射器下端橡胶套脱落后，应立即重新封上，继续实验并记录数据 以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把实验得到的各组数据在坐标系中描点。某小组在这次实验过程中，环境温度突然降低，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图象可能是______。 A． B． C． D． 【答案】 A A 【详解】（1）[1]A．为减小实验误差，应缓慢移动柱塞，以防止柱塞移动太快时气体的温度产生变化，A正确； B．气体的压强和体积没必要必须用国际单位，只要单位相同即可，B错误； C．推、拉柱塞时，为了稳定，手不应握住注射器筒上的空气柱部分，以防止气体温度产生变化，C错误； D．注射器下端橡胶套脱落后，气体的质量产生变化，需重新做实验，D错误。 故选A。 （2）[2]由，可知，CT是关系图象的斜率，如果环境温度突然降低，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图象的斜率将减小，图象可能是A，所以A正确，BCD错误。 故选A。 16．某升降椅简化结构如图所示，座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起，与粗细均匀的圆柱形汽缸杆密封住长度为L = 40cm的理想气体。质量为M = 45kg的人坐到座椅上并双脚悬空，座椅下降一段距离后稳定。已知座椅和汽缸总质量为m = 5kg，圆柱形汽缸杆的横截面积为S = 25cm2，座椅下降过程中汽缸内气体无泄漏，汽缸下端不会触碰到底座。若不计汽缸与汽缸杆间的摩擦力，大气压强恒为p0= 1.0 × 105Pa，环境温度不变，取重力加速度g = 10m/s2。求： （1）人未坐上座椅时，汽缸内气体的压强大小； （2）人坐上座椅到稳定，座椅下降的距离； （3）试分析上述的过程中，筒内气体吸放热和做功的关系？      【答案】（1）1.2 × 105Pa；（2）24cm；（3）见解析 【详解】（1）人未坐上座椅时，座椅受力平衡可得 p1S = p0S＋mg 解得 p1= 1.2 × 105Pa （2）人坐上座椅稳定后，人和座椅受力平衡可得 p2S = p0S＋(m＋M)g 设人坐上座椅稳定后，汽缸内气体长度为h。根据气体的玻意耳定律可得 p1SL = p2Sh 座椅下降的距离 h = L－h 解得。 h = 24cm （3）由于汽缸为导热汽缸，则 U = 0 人坐上座椅稳定后压缩气体，则 W > 0 再根据热力学第一定律U = Q＋W，可知汽缸放出热量，且放出的热量等于外界对气体做的功。 17．水平放置的导热汽缸一端开口，汽缸壁内有卡口a和b， a、b间距为h， a距缸底的高度为H；一定质量的活塞只能在a、b间移动，活塞封闭有一定质量的理想气体，初始状态时活塞位于b的位置，且卡口对活塞无作用力，现在将汽缸逆时针旋转90° ，稳定时活塞位于卡口a位置，且卡口对活塞的作用力恰好为0，已知大气压强为p0。活塞横截面积为S，厚度不计，外界温度为T，物体重力加速度为g，求： （1）活塞的质量； （2）保持汽缸竖直放置，改变环境温度，当活塞重新回到卡口b位置时，卡口对活塞的作用力恰好为0。已知汽缸内气体内能与温度的关系满足U=kT ，求活塞从卡口a回到卡口b过程中，气体从外界吸收的热量。 【答案】（1）；（2） 【详解】(1)对封闭气体分析，初始状态时压强为p0，温度为T，体积为V0=(H+h）S，当汽缸竖直放置时，对活塞受力分析有 解得 竖直状态时温度为T，体积为 由理想气体状态方程有 解得 (2)活塞由卡口a到卡口b的过程中，属于等压变化，由盖吕萨克定律有 解得 气体内能变化量 由热力学第一定律知 外界对气体做的功 故气体吸收的热量 将活塞的质量代入可知 18．如图所示，两个绝热、光滑、不漏气的活塞A和B将汽缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分，汽缸的横截面积为S =500cm2．开始时，甲、乙两部分气体的压强均为1 atm（标准大气压）、温度均为 ，甲的体积为V1 =20L，乙的体积为V2 =10 L．现保持甲气体温度不变而使乙气体升温到 ，若要使活塞B仍停在原位置，则活塞A应向右推多大距离? 【答案】 【详解】对气体乙，由题意知做等容变化 由查理定律 得 因活塞B光滑，甲乙气体压强相等，对气体甲，做等温变化，有 由玻意耳定律 得 活塞向右移动 得 19．竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。 （1）若从C端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？ （2）若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB段处于竖直，BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）24 cm；（2）23.4 cm 【详解】（1）以cmHg为压强单位。则A侧空气柱长度 l1=30cm-10cm=20cm 此时A侧空气柱压强为p1，则 p1=（75+5）cmHg=80cmHg 当两侧水银面的高度差为h=25cm时，C端空气柱的长度为l2，压强为p2，则 p2=（75+25）cmHg=100cmHg 由玻意耳定律得 p1l1=p2l2 解得 l2=16cm 故需要注入的水银长度 Δl=20cm-16cm+25cm-5cm=24cm （2）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银，由玻意耳定律得 p1l1=（p0-x）（l-x） 其中 l=30cm 解得 该解符合题意。 该解不合题意，舍去。故最终封闭气体的长度约为 l-x=23.4cm 试卷第14页，共18页 试卷第15页，共18页 学科网（北京）股份有限公司 $