第二章 气体、固体和液体 培优章末练习-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》培优章末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二下·河南·阶段练习）关于固体和液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．所有晶体的光学和力学性质都是各向异性的 B．石墨烯晶体中，原子按一定规则周期性排列 C．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面张力会消失 D．毛细现象中，细管内的液体只能上升而不会下降 2．（24-25高二下·四川攀枝花·期末）下列物质不属于晶体的是（　　） A．金刚石 B．玻璃 C．明矾 D．雪花 3．（24-25高一上·陕西西安·期末）下列说法正确的是（　　） A．电流、电压和热力学温度都是国际单位制中的基本物理量 B．牛顿、库仑和摩尔都不是国际单位制中的基本单位 C．把一个物体当作“质点”进行研究，使用了理想模型法 D．探究“加速度与力、质量的关系”实验中，使用了等效替代法 4．（24-25高二下·四川达州·阶段练习）关于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A．图甲中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹 B．烧热的针尖接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图乙的形状，则说明云母为单晶体 C．图丙中分子间距离为时，分子间的作用力F最大 D．图丁中水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用 5．（24-25高一下·湖北武汉·期末）下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．气体总是能充满容器，说明分子间存在斥力 C．温度是物体分子热运动的平均动能的标志 D．分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快 6．（25-26高二下·山东菏泽·阶段练习）一定质量的理想气体，温度为100℃时压强为p，保持体积不变，使其温度从100℃升高到200℃，则其压强变为（    ） A．2p B． C． D． 7．（24-25高二下·宁夏银川·期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　）    A．过程中气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B．过程中气体的压强减小，气体分子的数密度也减小 C．过程中分子的平均动能减小 D．C状态时气体体积为1m3 8．（24-25高二下·河北·期末）一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度，玻璃管开口斜向上，在倾角的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为，大气压强始终为，取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度的变化。下列说法正确的是（    ） A．被封闭气体的压强 B．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 C．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 D．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度，则现在的温度与原来温度之比为14∶15 二、多选题 9．（25-26高三上·河南周口·阶段练习）关于热学知识，下列说法正确的是（     ） A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B．玻璃沿不同方向的导热性能相同说明玻璃内部分子在空间上周期性排列 C．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大 D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，内能增大但温度保持不变 10．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　　） A．若要压出4L水，至少需按压14次 B．若要压出水，至少需按压17次 C．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为131：80 D．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为135：78 三、实验题 11．（24-25高二下·河南南阳·期末）某同学利用气体压强传感器验证气体做等温变化的规律，装置安装如图，则：    实验步骤， ①将注射器活塞移到合适位置，再将注射器与压强传感器连接； ②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积V，同时记录对应的传感器数据； ③建立直角坐标系。 （1）实验操作过程中，下列说法正确的是_________（填选项前的字母）。 A．移动活塞时应缓慢一些 B．封闭气体的注射器应密封良好 C．可以用手握注射器推拉活塞 D．封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_________（选填“V”、“”或“”）为横坐标在坐标系中描点作图：若某同学测得数据发现图线的上端出现了一小段向下的弯曲，产生这一现象的可能原因是_________（答一种即可）。 （3）在更高环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，则他所绘制图像斜率与（2）相比_________（选填“不变”、“变大”或"变小”）。 四、解答题 （25-26高三下·上海·阶段练习）气体、液体、固体的性质 固体、液体、气体有各自的基本性质。固体分为晶体与非晶体；液体有浸润现象、不浸润现象、毛细现象；理想气体是一种理想化模型，大多数实际气体都可近似看成理想气体，气体状态变化遵循气体实验定律、理想气体的状态方程。 12．下列说法不正确的是（　　） A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 13．关于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹 C．热针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡熔化区域的形状如图丙，说明蜂蜡具有各向异性 D．丁图中分子间距离为时，分子间作用力F最小，分子势能最大 14．封闭在汽缸内一定质量的气体，保持气体体积不变，温度升高时，以下说法正确的是（　　） A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．所有气体分子的速度都增大 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变 15．小明为研究封闭气体的性质，他取来两根粗细均匀且两端开口的长玻璃管， （1）他首先将较细的一根插入水中，发现管内外的液面不相平，即管内液面比管外水槽液面____（选填：A．高B．低），这种现象称作__________现象。 （2）然后他将较粗的长直玻璃管竖直插入大水槽中，管内横截面积为，管中有一个质量为的密闭活塞，封闭一段长度为的气体，气体温度，如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强，水的密度。（）则开始时封闭气体的压强为_____________Pa。 （3）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移动，此时，则这时管内外水面高度差为多少_____？管内气柱长度多大_____？ 16．（25-26高二下·河北邢台·期中）肺活量是在标准大气压下，人一次尽力呼出空气的体积。某同学通过气球口用力向气球内吹气（吹气前气球内部的空气可忽略不计），气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为，球内空气的压强，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为。求该同学的肺活量。 17．（25-26高三上·上海普陀·期中）如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在、两处设有限制装置，使活塞只能在、之间运动，左面汽缸的容积为，、之间的容积为。开始时活塞在处，缸内气体的压强为（为大气压强且保持不变），温度为399.3K，现缓慢让汽缸内气体降温，直至297K。求： （1）活塞刚离开处时的温度； （2）缸内气体最后的压强； （3）在图中画出整个过程的图线。 18．（24-25高二下·山东聊城·期末）“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，如图所示，设加热后小罐内的空气温度为77℃，当时的室温为21℃，经历一段时间后，罐内气体温度降为室温不再改变。已知大气压强为p0，气体看作理想气体，不考虑皮肤对罐内气体体积的影响及罐内气体质量的变化。 （1）求罐内温度刚降至环境温度时，封闭气体的压强； （2）若罐内气体温度降为环境温度后，罐的容积减少了，求封闭气体的压强； （3）若罐内气体温度降为环境温度后，开始往罐内“慢跑气”，一段时间后，封闭气体的压强为，求跑进罐内气体的质量与原来罐内封闭气体质量之比。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第二章《气体、固体和液体》培优章末练习-2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第三册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C B C B D D CD BC 1．B 【详解】A．单晶体在某些物理性质（如光学、力学性质）上表现为各向异性，但多晶体由大量随机取向的单晶体组成，整体表现为各向同性，故A错误； B．石墨烯是典型的晶体结构，其碳原子在平面上按六边形规则排列，形成空间上的周期性结构，这是晶体的核心特征之一，故B正确； C．表面张力由液体分子间的相互作用产生，与重力无关，即使在失重环境中，水的表面张力依然存在，仍能使液面收缩至最小面积，故C错误； D．毛细现象中，液体在细管内的上升或下降取决于液体与管壁的浸润性，浸润液体的液面上升（如水在玻璃管中），不浸润液体的液面下降（如水银在玻璃管中），故D错误。 故选B。 2．B 【详解】分子整齐规则排列的固体叫做晶体。常见的晶体有金属、海波、冰（雪花）、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾等。分子杂乱无章排列的固体叫做非晶体。非晶体在熔化吸热时，温度不断地升高。常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香、橡胶、塑料等。 故选B。 3．C 【详解】A．电流，热力学温度是基本物理量，而电压不属于基本物理量，A错误； B．牛顿、库仑不是国际单位制中的基本单位，摩尔是国际单位制中的基本单位，B错误； C．把一个物体当作“质点”进行研究，使用了理想模型法，C正确； D．探究“加速度与力、质量的关系”实验中，使用了控制变量法，D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．图甲是对每隔相同时间颗粒所在位置的记录，然后用线段把这些位置依次连接起来，并不是颗粒真实的运动轨迹，故A错误； B．用烧热的针尖接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后蜂蜡熔化的形状为椭圆，说明云母的导热性能是各向异性的，则云母是单晶体，故B正确； C．分子间距离为时，引力与斥力大小相等，分子间作用力，故C错误； D．水黾停在水面上是表面张力的作用，表面张力源于液体分子间的引力作用，作用效果就像有一层无形的“薄膜”一样托起了水黾，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．布朗运动是液体中固体颗粒受到液体分子的撞击所做的无规则运动，是颗粒的运动，不是水分子的运动，A错误； B．气体总是能充满容器，是分子做无规则热运动的结果，B错误； C．温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，C正确； D．分子间距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力增大得快，D错误。 故选C。 6．B 【详解】由查理定律可知 初状态 末状态 解得 故选B。 7．D 【详解】A．过程中，由于的延长线过原点，可知气体做等压变化，由于温度升高，分子的平均动能增大，气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误； B．过程中气体做等容变化，气体温度降低，可知气体的压强减小，由于气体体积不变，气体分子的数密度不变，故B错误； C．过程中气体的温度不变，分子的平均动能不变，故C错误； D．过程中气体做等压变化 解得 过程中气体做等容变化 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．设在光滑斜面上运动时加速度为，对玻璃管和玻璃管内的水银柱为整体，由牛顿第二定律有 解得 方向沿斜面向下。对水银柱，由牛顿第二定律有 解得被封闭气体的压强为 故A错误； B．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，对水银柱由平衡条件 解得 对封闭气体由玻意耳定律 解得封闭气体的长度为 故B错误； C．对水银柱，由牛顿第二定律有 解得 对封闭气体由玻意耳定律 解得封闭气体的长度为 故C错误； D．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，对水银柱受力分析 解得 对封闭气体由查理定律 解得现在的温度与原来温度之比为 故D正确。 故选D。 9．CD 【详解】A．液体表面张力的方向始终与液面相切，A错误； B．玻璃是非晶体，分子排列没有空间上的周期性，B错误； C．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，C正确； D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度保持不变，内能增加，D正确。 故选CD。 10．BC 【详解】AB．若压出水后，则桶内液面下降高度 则此时桶内液面与出水口高度差为 则有 解得 由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有 其中，，， 解得 可知，要压出水，至少需要按压17次，故A错误，B正确； CD．同温同压下，气体质量之比等于体积之比。设压出4L水时水桶中气体压强为时，其对应的体积为 故有 解得 压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为，故C正确，D错误； 故选BC。 11． AB 注射器存在向外漏气现象 变大 【详解】（1）[1]操作过程中，不可以用手握注射器推拉活塞，移动活塞时应缓慢一些，是为了保持封闭气体的温度不变，封闭气体的压强和体积不用必须用国际单位表示，封闭气体的注射器应密封良好，防止漏气，故选AB。 （2）[2]由玻义耳定律 可知 [3]若某同学测得数据发现图线的上端出现了一小段向下的弯曲，产生这一现象的可能原因是注射器存在向外漏气现象； （3）[4]在更高环境温度下，压强大，他所绘制图像斜率与（2）相比变大。 12．A 13．A 14．B 15． 高 毛细 10cm 68cm 【解析】12．A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，选项A错误，符合题意； B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些单晶体在不同的方向上有不同的光学性质，即各向异性，选项B正确，不符合题意； C．同种元素构成固体时，原子的排列方式不同可能会导致其形成不同的晶体，如石墨和金刚石，故C正确，不符合题意； D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故D正确，不符合题意。 故选A。 13．A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A正确； B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线并不是它们做布朗运动的轨迹，选项B错误； C．丙图中热针尖接触涂有蜂蜡薄层的单层云母片的背面，蜂蜡熔化区域呈椭圆形，只能说明云母片是晶体，故C错误； D．丁图中分子间距为r0时，分子间作用力的合力F最小为零，而分子势能也最小，故D错误。 故选A。 14．A．气体的体积不变，则密度不变，故A错误； B．根据可知，气体体积不变，当温度升高时，气体的压强增大，故B正确； C．气体温度升高，则气体分子的平均速率变大，但是并非所有气体分子的速度都增大，故C错误； D．气体体积不变，则单位体积内的分子数不变；温度升高，导致气体分子热运动的平均速率增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故D错误。 故选B。 15．（1）[1][2]因为水和玻璃是浸润的，所以管内液面比管外水槽液面高，这种现象称作毛细现象； （2）[3]对活塞由受力平衡得 可得 （3）[4][5]活塞由平衡得 可得 对管中气体，压强满足 解得管内外液面高度差为 对封闭的气体由等温变化得 解得 16． 【详解】该同学呼出空气是等温变化，肺活量为，由 其中 代入数据得 17．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）等容过程中活塞离开A时的温度为 得 解得 （2）等压过程中活塞到达B处时的温度为TB 解得 等容降温过程得 代入数据解得 （3）如图 18．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据查理定律，可得 其中 ，， 解得 （2）根据理想气体状态方程 解得 （3）设跑进罐内气体在大气压强为情况下的体积为V，以整体气体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 设原来罐内封闭气体在大气压强为情况下的体积为，发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 跑进罐内气体的质量与原来罐内封闭气体的质量之比即为压强、温度相同时的体积之比 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $