第二章 气体、固体和液体 单元检测（基础卷）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体单元检测同步练习（基础卷） 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　） A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能可能减小 B．温度不变，压强减小时，气体分子的数密度一定减小 C．压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小 D．温度升高，压强和体积可能都不变 2．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A． B． C． D． 3．打篮球是同学们喜爱的一种体育活动，一定容积的篮球内部气体的压强，某同学用该篮球去篮球场打球，一段时间后，发现篮球气压不足，经检测篮球内部气体的压强。设篮球体积和球内气体温度均不变，则篮球漏出的气体质量占篮球内原来气体总质量的百分比为（　　） A．15% B．20% C．25% D．30% 4．为避免潜水员深潜时出现“氮醉”风险（氮气在高压下易溶解于血液中，导致潜水员出现类似于醉酒的症状），需将氮气与氧气在同温、同压下按体积比为4:1混合成“人工空气”供潜水员使用。如题图所示，导热性良好的汽缸中间有一导热性良好的固定隔板（隔板上带有关闭的阀门），隔板左右两侧容积相等，汽缸左侧盛有氧气，右侧盛有氮气。打开阀门，两气室内气体混合后恰好满足“人工空气”成分要求，则混合前左、右气室的压强比为（　　） A．1:4 B．4:1 C．5:1 D．1:5 5．湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深的湖底产生一个体积为的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为，湖面温度为，大气压强，重力加速度大小取，水的密度为，摄氏温度和热力学温度的关系为。下列说法正确的是（　　） A．气泡上升过程分子数密度增大 B．气泡上升过程分子平均动能不变 C．气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变 D．气泡上升到水面时体积变为 6．一容积为V0的金属氧气瓶内装有可视为理想气体的氧气。用该氧气瓶先后给甲、乙两个完全相同的氧气袋充气，每个氧气袋充气前袋内均无气体，充满氧气后容积均为V，且每次充气结束时氧气袋和氧气瓶中的气体压强相同。整个过程中，氧气温度保持不变。则充满氧气后，甲、乙两个氧气袋中的气体压强之比为（　　） A． B． C．1 D． 7．一定质量的理想气体压强随体积变化关系的图像如图所示，气体经历从状态A到再到的变化过程。已知气体在状态A、、对应的温度分别为、、。下列说法中正确的是（　　） A． B． C．气体从状态A到状态变化过程中，气体的温度一直减小 D．气体从状态变化到状态过程中，气体的温度先升高再降低 二、多选题 8．对一定质量的理想气体，压强与体积倒数的关系图像如图所示，则气体从状态M到状态N，下列说法正确的是（　　） A．气体分子数密度增大 B．气体分子对容器壁单位面积上的作用力减小 C．气体做等温变化 D．气体分子的平均动能减小 9．如图所示，粗细均匀、导热良好的U形管左端开口、右端封闭，管内用水银封闭、两段气体。已知大气压强不变，随着环境温度缓慢升高，两气柱的体积膨胀使下端液面的高度差变小，封闭气柱可视为理想气体，则、两部分气柱的体积、随热力学温度变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，粗细均匀的弯管右侧开口，左侧被液体封闭一段气体，右侧用一轻质活塞封住一段气体，轻活塞可在管内无摩擦滑动，稳定后液面高度差为h，右侧开口端距轻活塞足够远，已知大气压强为p0，液体密度为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．左侧管内封闭气体压强为 B．若仅缓慢加热右侧管内的封闭气体，左侧液面会向上移动 C．若缓慢向下推动轻活塞，左侧液面上升，左侧管内封闭气体压强增大 D．若加热左侧管内封闭气体，右侧管内封闭气体的体积不变 三、实验题 11．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．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)为了探究一定质量的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_____（填“<”“=”或“>”）； (3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A． B． C． D． 12．某实验小组使用DIS探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。 (1)关于本实验的操作和数据处理，下列说法正确的是（　　） A．可在活塞上涂润滑油以避免漏气 B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分 C．气体体积的单位必须将mL转化为m3 D．处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出V-图像，如图乙所示，图线a对应的封闭气体温度____________（填“大于”“等于”或“小于”）图线b对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是_____________。 A．未计入软管中气体的体积 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中，推拉活塞过快导致气体温度升高 四、解答题 13．如图，一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为（为大气压强），温度为，体积为。现对气体缓慢加热，使活塞刚好上升到卡销处时停止加热，然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，使缸内气体体积变回。求： (1)活塞刚上升到卡销处时，缸内气体的温度； (2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。 14．汽车胎压显示及电子报警系统对安全行驶有很好的保障作用。某型号汽车轮胎的正常行驶胎压为2.0~3.0atm，超出这个范围电子报警系统会发出报警信息。某次一辆该型号汽车刚起动时系统显示左前轮胎压为2.5atm，胎温为27℃。轮胎内气体视为理想气体，胎温与胎内气体温度相同，轮胎的容积变化忽略不计，摄氏温度t与热力学温度T的关系是。 (1)求该汽车正常行驶过程中左前轮胎压达到3.0atm时，胎温为多少摄氏度。 (2)该汽车行驶一段时间后电子报警系统发出胎压过低的报警信息，系统显示左前轮胎压降为，胎温为47℃。求此时轮胎泄漏气体与剩余气体的质量之比。 15．如图，竖直放置的气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，气缸中活塞A活塞B间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长为的刚性轻杆相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。气缸连接处有小卡销，活塞A、B均不能通过连接处。活塞A、B的质量分别为、，面积分别为2S、S，初始时系统处于平衡状态，活塞A、B到气缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知重力加速度为，活塞外大气压强为，气缸无漏气，不计轻杆的体积。求： (1)刚性轻杆的弹力大小； (2)缓慢改变两活塞间的气体温度，当B活塞恰到达两圆筒连接处时，此时封闭气体的温度为多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C A D B B AD BC ACD 11．(1)C (2)> (3)C 12．(1)AD (2) 大于 A 13．(1) (2) 【详解】（1）气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律 代入解得 （2）气体发生等温变化，由玻意耳定律 代入解得 设活塞质量为，所加细砂质量为，初始时，根据活塞平衡条件有 在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，使缸内气体体积变回时，根据活塞平衡条件有 解得 14．(1)87 (2) 【详解】（1）初始时，胎压为，胎温，设胎压时，胎温为 由查理定律得 解得 转换为摄氏度。 （2）设左前轮轮胎内容积为，假设气体没有泄漏，则其在压强为，温度为时体积为，根据理想气体状态方程得 代入数据解得 则泄漏气体对应的体积 由于泄漏气体与剩余气体的密度相同，则泄漏气体与剩余气体的比值。 15．(1) (2) 【详解】（1）设两活塞间气体压强为， 以两活塞整体为研究对象，根据受力平衡关系 化简得 对活塞A进行受力分析，设杆对活塞A有向下的弹力，根据平衡关系 解得， （2）气体在状态变化前，体积，当B活塞恰到达两圆筒连接处时，此时封闭气体的温度为，压强为，体积 以整体为研究对象，根据受力平衡 可得（等压变化） 根据盖 - 吕萨克定律 解得 学科网（北京）股份有限公司 $