第2章 固体、液体和气体 本章达标检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

-△V2 △V2=m,对剩余气体的体积根据盖-吕萨克定律得 T K,根据题意得V=Sh,解得t3=73.7℃. 273+t3 7.A解析：设房间的体积为V,晚上压强为p,则在中午和晚上 时有天0架，解得4引中车房同内选 出的空气质量与晚上房间内空气质量之比”=4 A4V25,放 选A 8.(1)1.02x103Pa(2)6 解析：(1)设吸管内气体压强为P1,则有P1=po+Pg(L-h),解 得p1=1.02×103Pa. (2)吸管中的气体初始状态为Po=1.0×10Pa,V。=LS,T。= 300K. 假设温度升高时，吸管中的气体没有溢出，而是膨胀成一个 整体，该整体的状态为p1=1.02×10Pa,V2=V。+V1,T1= 367.2K则有0_P,逸出气体的体积为y,=,-,则从 T。T1 吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值号 联立解得m1 M-6 本章达标检测 白题单元达标测 1.C解析：A.由T=t+273.15K可知-33℃与240.15K表示 相同的温度，A错误；B.因绝对零度达不到，故热力学温度 不可能取负值，B错误；C.由T=1+273.15K可知AT=△，即 热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变 化1℃，也就是温度变化1K,C正确；D.初始热力学温度 为273.15K+t,末态为273.15K+2t,温度变化了t,D错误故 选C. 2.C解析：多晶体和非晶体是各向同性，单晶体各向异性.这 种在不同方向上性能不同的物质一定是单晶体故选C. 3.B解析：A.因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘 无束地在水面上行走自如，故A错误： B将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作 用的结果，故B正确： C.浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强，附着层 内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现 为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液 体呈凸液面，都属于毛细现象，故C错误； D.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面 张力的原因，不是浸润现象，故D错误。 故选B. 4.A解析：因α、b内两部分气体的压强相等，则对两活塞及连 杆的整体受力分析可知pS。+PS=PoS。+pS6,可知缸内气体 压强不变；若缸内气体的温度缓慢升高一点时，则气体体积 变大，因右侧活塞面积较大，则活塞向左移动一点.故选A. 5.B解析：B.空气柱的压强p=Po+pgh',其中h'为a水银柱的 高度，由于h'的大小不变，故空气柱的压强不变，故B正 确；A.被封闭气体做等压变化，由于气体温度升高，根据 益-昌萨克定律7=C可得，气体的体积增大，放空气柱的长 选择性必修第三册·JK 度增大，故A错误；CD.被封闭气体的压强p=po+Pgh,h不 变，水银柱b的两个水银面的高度差h不变，水银柱b左边 液面不变，故CD错误故选B. 6。A解析：由理想气体状态方程可得兴=C,由题图p-T图像 可知，从A到B过程，气体压强不变，温度升高，所以体积增 大，B到C过程，温度不变，压强减小，所以体积增大，C到D 过程压强减小，温度降低，由于压强与温度成正比，所以体积 不变.A.图像中A到B过程压强不变，体积增大，B到C过程 压强减小，体积增大，该段图像符合温度不变的情况，C到D 过程体积不变，压强减小，A正确；B.图像中A到B过程体 积不变，B错误；C.图像中B到C过程体积不变，C错误； D.图像中A到B过程体积不变，所以温度降低，D错误故选A 7.C解析：设至少需要把气囊完全按压n次，才能有水从出水 管流出，设大气压强为P0,水桶内气体体积为V。,气囊体积 为V1,根据等温变化有p(V+nV1)=pVo,其中po=Pgh= 9m'pg,%=T(4)x(35-5)cm3=4320mcm2, 9）’x8m=2emAg+035m-05m Q1=94a·g,解得=，放至少需要把气表完全按 压3次，故C正确. 8.BD解析：A.在活塞上涂润滑油不仅仅为了减小摩擦力，还 封闭了气体，A错误；B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注 射器，避免热传递，B正确：C.活塞移至某位置时，待稳定时 记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，C错误； D.根据理想气体状态方程兴=C,可得p=T·,可知p 率大的图线对应温度升高了，D正 9.BD解析：B.设加热前锅内温度为T,=27℃=300K,压强 为p1=1atm=1.0×103Pa,当加热至锅内压强为P2= 1.27atm=1.27×103Pa时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响 声，在这个过程中，气体体积不变，由查理定律得号-会得 T2=381K=108℃，B正确；A.压力阀刚要被顶起时，设压力 阀的质量为m,由受力平衡得p2S=p1S+mg,代人数据得m≈ 0.02kg,A错误；CD.设锅内温度达到沸点时温度为T3= 117℃=390K,从压力阀刚要被顶起到达到沸点的过程，锅 内压强不变，由盖-吕萨克定律得上=， 390 7,元-381 ,停止加 热时放出气体的质量与加热前锅内气体质量的比为Am。 m2 y-业=9，停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内气体 V3390 质量的比为片0D正确，C错误放选BD 10.(1)△L=1.6cm(2)T=253.3K 解析：(1)地面上长玻璃管竖直放置时，空气柱L1和L2的压 强分别为p1=(76+4)cmHg=80cmlg,P2=(76+14)cmHg= 90cmHg,在轨运行时，神舟十五号内，空气柱L,和L,的压 强均为Po=76cmHg由玻意耳定律得p1L,S=PoLS,P2L2S= PoLS,解得L=4cm,L巧=9cm,则水银柱上表面向管口处移动 的距离为△L=(L-L,)+(L-L2)=1.6cm(2)和地面上的初态 相比，下侧气体发生等容变化，有会-，解得7=253,3K 黑白题12 11.(1)30cm2(2)m-30 1 解析：(1)根据题意，由平衡条件有mg+2pS=2p,S,由玻意 mg+2p,5,代人数据 2poS 耳定律有PoV。=PV,联立解得V= 得，V,=30cm3.(2)根据题意，由理想气体状态方程有 PoVo_PoV.,解得V,-, To T, -,则漏出气体与剩余气体质量之 V-V。1 比m=V。30 真题体验第二章固体、液体和气体 黑题 高考真题练 1.AC解析：根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质 的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体， 它没有一定规则的外形.它的物理性质在各个方向上是相同 的，叫“各向同性”.它没有固定的熔点.故选AC 2.引力C解析：由于在小水滴表面层中，水分子间的距离 大于。，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力， 当分子间距离为「。时，分子间作用力为0，分子势能最小即 为图中的B点，由于表面层中分子间距大于。，所以能总体 反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置. 3.D解析：A.密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根 可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，分 据n=V 子的密集程度变小，故A错误；B.气体压强是由大量气体分 子对容器壁的持续地无规则撞击产生的，压强增大并不是因 为分子间斥力增大，故B错误；C.普通气体在温度不太低， 压强不太大的情况下才能看成理想气体，故C错误；D.温度 是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中 间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会 变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的 百分比会变化，故D正确故选D. 4.(1)B(2)2.04×105(3)增大 解析：(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一 条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，P与 成正比.故选B.(2)若气体被压缩到V=10.0mL,则 710.0mL=100x103mL,由图乙可读出封闭气体压强 11 为p=2.04×10Pa(3)某组同学进行实验时，一同学在记录 数据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时，根据p(V。+△V)- pV。=p4V,可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计 算结果之差的绝对值会随p的增大而增大. 5.B解析：A根据=C可得p=CT,则从A到B为等容线。 即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，A错 误：B.从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变 大，B正确：C.从A到B气体的压强变大，气体分子的平均 速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力 变大，C错误：D.气体分子的数密度不变，从A到B气体分 子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气 体分子数变多，D错误.故选B. 6.C解析：由V-T图像可知，理想气体ab过程做等压变化，bc 过程做等温变化，cd过程做等容变化.根据理想气体状态方 参考答案与解析 程'=C,可知6c过程理想气体的体积增大，则压强减小故 选C. 7B解析：根当=C可得D=7,从®到6，气体压强不变。 温度升高，则体积变大；从b到c,气体压强减小，温度降低， 因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态 的体积大于b态体积.故选B. 8.pA=74.36cmHg,Pg=54.36cmHg解析：设B管在上方时上 部分气压为PB,则此时下方气压为PA,此时有PA=PB+ 20cmHg,倒置后A管气体压强变小，即空气柱长度增加 1cm,A管中水银柱减小1cm,A管的内径是B管的2倍， 则S4=4Sg.可知B管水银柱增加4cm,空气柱减小4cm;设 此时两管的压强分别为pApg,所以有p4+23cmHg=pg倒置 前后温度不变，根据玻意耳定律对A管有P4SL=PASALA对 B管有PaSaLn=PRSpLa,其中L=10cm+1cm=11cm,Lg= l0cm-4cm=6cm.联立以上各式解得p4=74.36cmHg,Pg= 54.36cmHg. g.（1)Mma（2)Pg,+Pm解析：（1)由题知开始时鱼静止 Vpg pgH+po 在H处，设此时鱼的体积为V。,有Mg=pgV。.且此时B室内 气体体积为V,质量为m,则m=p%V鱼通过增加B室体积 获得大小为a的加速度，则有pg(V。+△V)-Mg=Ma,联立解 得需从A室充入B室的气体质量△m=p4△V=MC.(2)B Vpg 室内气体压强与鱼体外压强相等，则鱼静止在H处和水面 下H1处时，B室内的压强分别为P1=PgH+Po,P2=PgH1+Po 由于鱼静止时，浮力等于重力，则鱼的体积不变，由题可知， 鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，则鱼在水下静 止时，B室内气体体积不变，由题知开始时鱼静止在H处时， B室内气体体积为V,质量为m,由于鱼鳔内气体温度不变， 若H,≥H,则在H处时，B室内气体需要增加，设吸入的气体 体积为△V,根据玻意耳定律有P1(V+△V)=P2V,则此时B室 内气体质量m,=p(4A门=sm.若H,<H,则在H处 pgH+Po 时，B室内气体需要减少，设释放的气体体积为△V,根据玻 意耳定律有P(V-△V)=P2V,则此时B室内气体质量m1= m(V-△V)mp2Pg1+Po -m. V P PgH+po 10.(1)5.0×104Pa(2)266K 解析：(1)气囊中的温度不变，则发生的是等温变化，设气 囊内的气体在目标位置的压强为P1,由玻意耳定律poV。= 2. P·1.5%,解得p,=了Po由目标处的内外压强差可得P,~ 6P,解得p=2=5.0x10Pa(2)由胡克定律F= p=- 可知弹簧的压缩量变为原来的号，则活塞受到弹簧的压力 也变为原来的行，即A,石，×行5，设此时气囊内气 42 19 体的压强为p2,对活塞由压强平衡可得p=p:+p30Po由 理想气体状态方程可得，.P其中y,=,+0.5V,× T。T 55,解得7=1337 47 15076=26K 黑白题13本章达 白题 单元达标测 一、选择题 1.(2022·宁夏贺兰期末)关于热力学温度，下 列说法中正确的是 ( A.-33℃与240.15K表示不同的温度 B.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C.温度变化1℃，也就是温度变化1K D.温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了 273.15K+t 2.(2023·河南驻马店期末)有的物质在不同方 向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光 率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能 电池、半导体元件、电力传输、航空航天等.那 么，具有这种在不同方向上性能不同特性的 物质 ( A.可能是多晶体 B.一定是多晶体 C.一定是单晶体 D.可能是非晶体 3.(2022·山东滨州期中)关于以下几幅图中现 象的分析，下列说法正确的是 甲 丙 A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用 的结果 B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一 个圆孔，是表面张力作用的结果 C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛 细现象，低于管外液面的不是毛细现象 D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它 的尖端会变钝，是一种浸润现象 选择性必修第三册·JK 标检测 限时：45min 4.如图所示，两个水平固定的汽缸a、b由管道连 通.活塞用钢性杆相连，可在汽缸内无摩擦地 移动，缸内及管中封有一定质量的气体.整个 系统处于平衡状态，大气压强不变现令缸内 气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到 平衡状态时 A.活塞向左移动一点，缸内气体压强不变 B.活塞向左移动一点，缸内气体压强增大 C.活塞向右移动一点，缸内气体压强不变 D.活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 5.(2022·辽宁葫芦岛期末)如图 所示，竖直放置的两端开口的U 形管，一段空气柱被水银柱a和 水银柱b封闭在右管内，水银柱 b的两个水银面的高度差为h.现 将U形管放人热水槽中，则系统再度达到平 衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持 不变)》 () A.空气柱的长度不变 B.空气柱的压强不变 C.水银柱b左边液面要上升 D.水银柱b的两个水银面的高度差h变大 6.(2022·河南上蔡衡实中学质 A··1B 检)如图所示是一定质量理想 气体状态由A依次经过B、C) D 到D变化的p-T图像，对应的转换图像中可 黑白题32 能正确的是 B B A P P D:16 D 7.(2023·江西新余期末)桶装纯净水及压水装 置原理如图所示.柱形水桶直径为24cm,高为 35cm;柱压水蒸气囊直径为6cm,高为8cm, 水桶颈部的长度为10cm.当人用力向下压气 囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的 压强增大，水通过细出水管流出.已知水桶所 在处大气压强相当于9m水压产生的压强，当 桶内的水还剩5cm高时，桶内气体的压强等 于大气压强，忽略水桶颈部的体积.至少需要 把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流 出？（不考虑温度的变化） () 手压泵 气裳、 飞型衣音 颈部、 10 cm 35 cm 5 cm 24 cm A.1次B.2次C.3次 D.4次 8.(2023·广东汕头二模)（多选）实验课上，某 同学用气体压强传感器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1 所示.在注射器内用活塞封闭一定质量的气 体，并将注射器与压强传感器相连，测出了注 射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值 后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图2所 示本次实验中，以下说法正确的是（ 第二章 压强 注射器 传感器 数据采集器 计算机 图1 图2 A.在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力， 便于气体压强的测量 B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射 器内气柱的长度和气体的压强值 D.出现图2末端弯曲的原因可能是实验过程 中气体的温度升高了 9.（2023·山西太原一模)（多选）高压锅是一种 常见的锅具，是通过增大气压来提升液体沸 点，达到快速烹煮食物.如图为某燃气压力锅 及其结构简图，厨师将食材放进锅内后盖上 密封锅盖，并将压力阀套在出气孔上开始加 热烹煮.当加热至锅内压强为1.27atm时，压 力阀刚要被顶起而发出嘶响声；继续加热，当 锅内温度为117℃时达到沸点，停止加热.已 知加热前锅内温度为27℃，压强为1atm,压 力阀套在出气孔上的横截面积为8mm2,g取 10m/s2.忽略加热过程水蒸气和食材（包括 水)导致的气体体积变化，气体可视为理想气 体则 ( 出气孔 锅盖压力间 A.压力阀的质量约为0.1kg B.压力阀刚要被顶起时锅内温度为108℃ C.停止加热时放出气体的质量为加热前锅内 气体质量的38 D.停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内 气体质量的381 390 黑白题33 二、非选择题 10.(2023·湖南衡阳三模)“神舟十五号”飞船 在地面上静止时，地面温度为t。=27℃.如图 所示，一支下端封闭上端开口的粗细均匀足 够长的导热玻璃管竖直放置，管内用长度分 别为h,=4cm和h2=10cm的两段水银柱封 闭两部分理想气体，管内气柱的长度分别为 L1=3.8cm和L2=7.6cm.“神舟十五号”飞船 在轨运行时，玻璃管仍然竖直放置.已知“神 舟十五号”飞船内的压强po=76cmHg,不考 虑“神舟十五号”内压强和温度的变化，则 “神舟十五号”飞船在轨运行时，求： (1)最上端水银面向上移动的距离为多大？ (2)在飞船内，通过降温的方式，使得玻璃管 下侧气体长度恢复到在地面的长度，则 此时气体的温度为多大？（结果保留一 位小数)》 选择性必修第三册·JK黑 1.(2023·湖北襄阳四中模拟)一款气垫运动 鞋如图甲所示，鞋底塑料空间内充满气体 (可视为理想气体)，运动时通过压缩气体来 提供一定的缓冲效果.已知鞋子未被穿上时， 当环境温度为27℃，每只鞋气垫内气体体 积V。=36cm3,压强po=1.0×103Pa,等效作 用面积恒为S=200cm2,鞋底忽略其他结构 产生的弹力.单只鞋子的鞋底塑料空间等效 为如图乙所示的模型，轻质活塞A可无摩擦 上下移动大气压强也为Po,且气垫内气体与 外界温度始终相等，g取10m/s2. (1)当质量为m=80kg的运动员穿上该运动 鞋，双脚站立时，若气垫不漏气，求单只 鞋气垫内气体体积V; (2)运动鞋未被穿上时，锁定活塞A位置不 变，但存在漏气，当气温从27℃上升到 37℃时，气垫缓缓漏气至与大气压相等， 求漏出的气体与气垫内剩余气体的质量 之比n. 乙 白题34