第2章 气体、固体和液体 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

第二章 黑题 真题体验 考点1固体 1.(江苏高考)（多选）玻璃的出现和使用在人类 生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶 体.下列关于玻璃的说法正确的有（ A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状 C.沿不同方向的导热性能相同 D.分子在空间上周期性排列 考点2气体的状态参量与变化规律 2.(2022·江苏高考)自主学习活动中，同学们 对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说 法中正确的是 A.体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况 下均可看成理想气体 D.温度变化时，氢气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 3.(2023·山东高考)利用图甲所示实验装置可 探究等温条件下气体压强与体积的关系.将带 有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射 器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管 与压强传感器相连.活塞上端固定一托盘，托 盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体 压强p和体积V(等于注射器示数V。与塑料 管容积△V之和)，逐次增加砝码质量，采集多 组数据并作出拟合曲线如图乙所示. 接计算机 压强传感器 甲 真题演练 限时：75min ↑p/(×103Pa) 220 200 180 60 140 120 100A 50 60 708090 1o↓(xIOmLi5 回答以下问题： (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 A.p与V成正比 B.p与成正比 (2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可读 出封闭气体压强为 Pa(保留3位 有效数字)： (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，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 （填“增大”或“减小”). 考点3气体状态图像 4.(2023·重庆高考)密封于汽缸 V 中的理想气体，从状态a依次 经过ab、bc和cd三个热力学过 程达到状态d.若该气体的体 积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所 示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像 黑白题35 正确的是 5.（2023·辽宁高考)“空气充电1 宝”是一种通过压缩空气实现储 能的装置，可在用电低谷时储存 0 能量，用电高峰时释放能量.“空气充电宝”某 个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图 像如图所示.该过程对应的p-V图像可能是 考点4理想气体状态方程的应用 6.(2024·海南高考)用铝制易拉罐制作温度 计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计） 粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可 视为理想气体，已知罐体积为330cm3,薄吸管 底面积0.5cm2,罐外吸管总长度为20cm,当 温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大 气压强变化，下列说法正确的是 20 cm /10cm A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密 右疏 B.该装置所测温度不高于31.5℃ C.该装置所测温度不低于23.5℃ 选择性必修第三册·RJ黑 D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则 油柱离罐口距离增大 (2024·安徽高考)某人驾驶汽车，从北京到 哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气 体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积 不变，且没有漏气，可视为理想气体).于是在 哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空 气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压 强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环 境相同，且保持不变).已知该轮胎内气体的体 积V。=30L,从北京出发时，该轮胎气体的温度 t1=-3℃，压强p1=2.7×105Pa哈尔滨的环境温 度t2=-23℃，大气压强p0取1.0×105Pa.求： (1)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的 大小 (2)充进该轮胎的空气体积. 白题36 8.（2024·山东高考)图甲为战国时期青铜汲酒 器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和 储液罐组成的汲液器，如图乙所示.长柄顶部 封闭，横截面积S,=1.0cm2,长度H= 100.0cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横截面 积S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小 孔B.汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从 孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平 时，长柄浸入液面部分的长度为x:堵住孔A, 缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚 好储满液体.已知液体密度p=1.0×103kg/m3, 重力加速度大小g取10m/s2,大气压Po= 1.0×105Pa.整个过程温度保持不变，空气可视 为理想气体，忽略器壁厚度 (1)求x; (2)松开孔A,从外界进入压强为P、体积为V 的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵 住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体， 求V. 讲解 第二章黑 (2024·广东高考)差压阀可控制气体进行单 向流动，广泛应用于减震系统.如图所示，A、B 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻 质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不 变.当A内气体压强减去B内气体压强大于 △p时差压阀打开，A内气体缓慢进人B中；当 该差值小于或等于△p时差压阀关闭.当环境 温度T1=300K时，A内气体体积VA1=4.0× 102m3,B内气体压强P1等于大气压强po,已 知活塞的横截面积S=0.10m2,△p=0.11po, Po=1.0x103Pa,重力加速度大小g取10m/s2, A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽 缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积 不计.当环境温度降到T2=270K时： (1)求B内气体压强Pm; (2)求A内气体体积Va; (3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强 回到P。并保持不变，求已倒入铁砂的质 量m. 活塞 A汽缸 差压阀B汽缸 白题37点A解析：由理想气体状态方程可得少=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，D错误故选A 6.B解析：放置物块后，活塞再次达到平衡时，由平衡条件得 PoS+mg=P1S,解得P1=1.2×103Pa,气体发生等温变化 PoloS=p1l,S,解得l1=50cm.充气过程由玻意耳定律得 P11S+poV=phS,解得n=，,则若要活塞不滑出汽缸，最多 可充气5次故选B. 7.AB解析：气体压强p=po+pgh1=po+pgh2,故h1=h2.ABD.向 右管注入少量水银，假定先固定水银A,则气压增加，再释放 水银A,封闭气体将向上运动，故2减小，气体的压强Po+ Pgh2也就减小，右管与B的水银面的高度差h,也减小， 故AB正确，D错误：C.气体的压强减小、温度不变，根据 D=C,体积增大，则长度增大，故C错误故选AB, 8.BD解析：B.设加热前锅内温度为T1=27℃=300K,压强 为p1=1atm=1.0×103Pa,当加热至锅内压强为P2= 1.27atm=1.27×105Pa时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响 声，在这个过程巾，气体体积不变，由查理定徐得号会解 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,代入数据 得m≈0.02kg,A错误；CD.设锅内温度达到沸点时温度为 T,=117℃=390K,从压力阀刚要被顶起到达到沸点的过 390. 、程，锅内压强不变由盖日萨克定律得-， 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 厂。=390停止加热时锅内气体的质量与加热前锅内 气体质量的比为品兰-测D正确，C错误放选即 9.(1)AD(2)一定质量的理想气体，在温度不变的情况下， 气体压强与体积成反比(3)B 解析：(1)A.为了探究气体压强与体积的关系，要尽可能保 持环境温度不变，故A正确：B.若急速推拉活塞，则有可能 造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故 B错误；C.实验过程中用手握紧注射器可能导致活塞温度 发生变化，故C错误；D.为防止漏气，实验前要在活塞与注 射器壁间涂适量的润滑油，故D正确.故选AD. (2)实验结论：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下， 气体压强与体积成反比. (3)软管脱落后，气体向外漏出，P的测量值偏小，相应的横 坐标1偏大，又因为V-是成正比的，要过原点故选B. D 10.(D(25K 参考答案与解析 解析：(1)由玻意耳定律可得X=×号， 解得P1=4Po (2)放上物品后温度为T,=(273+22)K, .60 5 则由理想气体状态方程可得一 T3, 解得T2=300K, 则气泡中气体的温度改变量△T=T2-T1=5K 11.(1)400K(2)4cm 解析：(1)若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到 所在汽缸的底部，气体做等压变化，有(S,+8,）_2S。 T。 T 解得此时环境的温度为T=400K; (2)经一段时间后活塞达到稳定状态，活塞a,b和刚性轻 杆受力平衡， 则p(S。-S6)-po(S。-S)=Mg,解得p=1.2×103Pa, 气体做等温变化，有pL(Sn+S)=pV, 解得稳定后的体积为V=800cm3, 气体体积的减小量为△V=L(S。+S6)-V,且△V=(S。-S6)x, 解得此过程中活塞移动的距离为x=4cm. 第二章真题演练 黑题真题体验 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）不呈空间上有规则地、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.它没有固定的熔点.故选AC. 2.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 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. 3.(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 选B.(2)若气体被压缩到V归 710.0mL'=100x103mL,由图乙可读出封闭气体压强 11 为p=2.04×103Pa（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。=p△V,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. 4.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 黑白题13 程当-C,可知c过程理想气体的体积增大，则压强减小故 选C. 5.B解析：根据y=C可得=S1,从a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点 的体积大于b点体积.故选B. 6B解析：4.由盖吕萨克定律得=，其中y=,+S以中 335cm3,T1=(273+27)K=300K,V1=V。+S1=330+ 0.5x(cm),代入解得T=39x+19900(K),根据T=+273K 67*+ 可知t=3041509, -67+6(℃)，故若在吸管上标注等差温度值，则 刻度均匀，故A错误；BC.当x=20cm时，该装置所测的温度 最高，代入解得tmx=31.5℃，故该装置所测温度不高于 31.5℃，当x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得 tmm=22.5℃，故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正确， C错误：D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖-吕 萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误故选B. 7.(1)2.5×105Pa(2)6L 解析：(1)由查理定律可得- T1T2' 其中P1=2.7×103Pa,T1=270K,T2=250K, 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小 为p2=2.5×103Pa. (2)由玻意耳定律p2Vo+PV=P1V。, 第三章 第1节功、热和内能的改变 白题基础过关 1.C解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是，在各种不 同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做 功数量有关，故选项C正确，选项D错误，A、B选项不是焦 耳实验的结论.故选C. 2.C解析：A.物体的内能增大时，可能是外界对物体做了功， 不一定吸收热量，A错误：B.物体沿光滑斜面下滑时，没有 摩擦力做功，则物体的内能不会增大，B错误；C.物体沿斜 面匀速下滑时，有摩擦力做功转化为物体的内能，则物体的 内能可能增大，C正确：D.因为热量交换情况未知，外界对 物体做功时，物体的内能不一定改变，D错误故选C 3.A解析：筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小 时，则外界对气体做功，气体的内能增大A正确. 4.D解析：A.质量不确定，无法判断；BCD.热量是过程量，不 是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，此外，两物体之间 热量的传递方向与它们的温度有关，与它们的内能无关故 选D. 5.B解析：A.达到热平衡时，钨锅的温度和铁的温度相同， 故A错误；B.热传递的过程中，铁从钨锅吸收热量，故B正 确：CD.达到热平衡时，根据能量守恒可知钨锅内能的减少 量等于铁内能的增加量，故CD错误.故选B. 选择性必修第三册·RJ 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6L 8.(1)2cm(2)8.92x104m3 解析：(1)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程， 气体发生等温变化，所以有P1(H-x)S,=P2HS1, 又因为P1=Po,P2+Pgh=Po, 代入数据联立解得x=2cm; (2)当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有P。V+ s,n(s,+空)） h 又因为p3+pg·2=Po, 代入数据联立解得V=8.92×104m3】 9.(1)0.9×103Pa(2)3.6×10-2m3(3)110kg 解析：(1)假设温度降低到T2时，差压阀没有打开，A、B两个 汽缸导热良好，B内气体做等容变化， 初态P1=P0,T1=300K,末态T2=270K, 根据-，代入数据可得pm=0.9x10Pa, 由于PoPm<△p,假设成立； (2)A内气体做等压变化，压强保持不变，初态V1=4.0× 102m,刀=300K,末态刀，=270K,根据-Ve,代人数据 TT 可得V2=3.6×10-2m3; (3)恰好稳定时，A内气体压强为p以=p,+学。 B内气体压强Pg=Po, 此时差压阀恰好关闭，所以有pApB=△p, 代入数据联立解得m=110kg 热力学定律 黑题应用提优 1.A解析：AB.热量和功可作为物体内能改变的量度 选项A错误，B正确；C.热量、功、内能的单位都是焦耳， 选项C正确；D.热量和功是过程量，内能是状态量，选项 D正确.此题选择不正确的选项，故选A. 2.D解析：A.手拉住绳子两端迅速往复拉动，则外界对紫铜 管做功，管内气体的内能增加，故A错误；B.管塞被冲开前， 管内气体内能增大，没有对外界做功，故B错误；CD.管内气 体的内能增加，温度升高，体积不变，则压强变大，故D正 确，C错误故选D. 3.B解析：ABC.由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛有热水 的烧杯里，烧瓶及气球内气体吸收了热水的热量，温度升高， 内能增大，体积增大，故AC正确，B错误；D.初始时烧瓶及 气球内气体的压强等于大气压，吸收热量后，烧瓶及气球内 气体的压强大于大气压，气球膨胀，故D正确.本题选错误 的，故选B. 4.C解析：空气团与外界的热交换忽略不计，大气压强随高 度增加逐渐减小，空气团体积逐渐增大，对外界做功，所以内 能逐渐减小，则温度逐渐降低，故选项C正确，选项 ABD错误 5.B解析：A.温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的 平均动能相同，与分子质量无关，两部分气体温度相同，初始 时两部分气体分子的平均动能相同，故A错误；BC.松开固 黑白题14