第二章 气体、固体和液体 测试卷-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

高二年级人教版高中物理选择性必修三第二章测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等 B．温度高的物体比温度低的物体具有的内能大 C．只要知道氧气的摩尔体积和氧气分子的体积，就可以计算出阿伏加德罗常数 D．—定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加 【答案】A 【难度】0.94 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、分子动能、热平衡定律、理解内能的概念 【详解】A．相互间达到热平衡状态的两个物体温度一定相等，内能不一定相等，故A正确； B．影响物体内能大小的因素有温度、质量、状态等，温度高的物体内能不一定就大，温度低的物体内能不一定小，故B错误； C．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以计算出每个气体分子占据的平均空间，但不是分子的体积，故知道氧气分子的摩尔体积和氧气分子的体积，不能计算出阿伏加德罗常数，故C错误； D．同种物质的平均分子动能只与温度有关，温度相等则分子平均动能相等，故D错误。 故选A。 2．在1个标准大气压下，把粗细均匀玻璃管开口向下竖直地压入水中，管中共有部分充满水，假设温度不变，则此时管内空气压强相当于（　　） A．3个大气压 B．2个大气压 C．大气压 D．个大气压 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用 【详解】设管中的气体的初始压强为1个标准大气压P0，体积为SL，压缩后的压强为P，体积为，根据玻意耳定律有 解得 P=2P0 故B正确，ACD错误； 故选B。 3．空玻璃瓶密封后放入冰箱。与放入冰箱前相比，瓶内的气体（    ） A．所有分子的运动速率都变小 B．分子的平均动能变小 C．压强变大 D．分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变大 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】分子动能、null 【详解】与放入冰箱前相比，瓶内的气体温度降低，分子的平均动能变小，但不是所有分子的运动速率都变小；由于气体发生等容变化，根据 可知瓶内的气体压强变小，则分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变小。 故选B。 4．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B．制作大规模集成电路也可以用多晶体 C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的．非晶体是各向同性的 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】晶体和非晶体、各向同性、各向异性 【详解】A．金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误； B．制作大规模集成电路也可以用单晶体，故B错误； C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故C正确． D．单晶体是各向异性，多晶体和非晶体是各向同性，故D错误． 故选C． 5．2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在梦天实验舱（视作匀速圆周运动）内进行授课。以下说法中正确的是（　　） A．梦天实验舱的速度一定小于第一宇宙速度 B．梦天实验舱的运行周期为24h C．梦天实验舱的轨道高度大约为地球半径的6倍 D．在微重力环境下，实验证明了液体的表面张力为零 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量、液体的表面张力 【详解】A.地球上第一宇宙速度是所有卫星的最小发射速度，又是所有卫星最大环绕速度，近地卫星的速度约为第一宇宙速度，由公式 得 因为中国空间站的轨道半径比近地卫星大，所以梦天实验舱的速度一定小于第一宇宙速度，故A正确； BC.根据资料有静止卫星的轨道高度大约为地球半径的6倍，运行周期为24h，中国空间站的轨道半径要比静止卫星小，由公式 得 可见梦天实验舱的运行周期小于24h，故BC错误； D.液体的表面张力跟重力无关，故D错误。 故选A。 6．如图所示，小明在实验课上自制一个气压计：他先在一个瓶子中装入适量带颜色的水，再取一根两端开口的透明细玻璃管，在管壁画上刻度，穿过橡皮塞插入水中，从管口向瓶内吹入少量的气体，水沿玻璃管上升到瓶口以上。关于自制气压计，下列说法正确的是（    ） A．大气压在数值上等于玻璃管内水柱产生的压强 B．小明提着瓶子从一楼到楼顶，玻璃管内水柱高度逐渐升高 C．小明提着瓶子从一楼到楼顶，瓶内气体压强始终小于外界大气压 D．若瓶外是标准大气压，则瓶子内外的气压差为105 Pa 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】状态参量 【详解】A．设大气压强为p0，水柱高为h，瓶内气体压强为 解得    A错误； B．根据，小明提着瓶子从一楼到楼顶，封闭气体的压强不变，大气压强减小，玻璃管内水柱高度逐渐升高，B正确； C．根据，小明提着瓶子从一楼到楼顶，瓶内气体压强始终大于外界大气压，C错误； D．根据 解得 D错误。 故选B。 7．如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到状态b。在此过程中，气体温度的变化情况是（　　） A．不断增大 B．不断减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】气体等温变化的图象 【详解】由图可知，pV之积先增大后减小，根据玻意耳定律可知，气体的温度先增大后减小。 故选D。 二、多选题 8．封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，说法正确的是 A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能增大 【答案】BD 【难度】0.85 【知识点】查理定理的理解及初步应用 【详解】一定质量的气体，如果保持气体体积不变，根据密度公式得密度也就不变，故A错误；根据气体状态方程，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强就会增大，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高说明分子平均动能增大，故C错，D对． 9．下列说法中错误的是（　　） A．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大 B．一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积 C．布朗运动就是液体分子的运动这种说法是错误的 D．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能 E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】布朗运动、null、晶体和非晶体 【分析】木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压与瓶外的大气压不相等造成的，分析瓶内的气压变化可以得出原因．根据理想气体状态方程判断体积的变化情况；布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动；晶体在熔化过程中温度不变；根据热力学第一定律判断爆炸时气体温度的变化． 【详解】在冬天，装有半瓶热水的热水瓶的上方空间内大部分气体是水蒸气，经过一段时间后，水蒸气液化，即瓶内的空气变少，造成了瓶内气压小于外界大气压，即瓶塞在外界大气压的作用下被紧紧的压在瓶口．大气压强并没有发生变化，选项A错误；一定质量的理想气体，先等温膨胀，即体积变大，压强变小，然后等压压缩即压强不变，则压强相对于初始状态变小，根据PV/T =C，P变小，T不变，则V变大，选项B错误；布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，选项C正确；晶体在熔化过程中温度不变，而温度是分子热运动平均动能的标志，故吸收的热量，将主要用于增加分子的势能，而分子热运动的平均动能不变，选项D错误；在轮胎爆裂这一短暂过程中，来不及与外界进行热交换，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律内能减小，温度降低，选项E正确；本题选错误的，故答案为ABD. 【点睛】解决本题的关键要掌握热力学第一定律和分子动理论、理想气体状态方程，在运用△U=Q+W来分析问题时，要掌握它的符号法则． 10．分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体下列说法正确的是　　 A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力 C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生 D．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的 E．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高 【答案】BCE 【难度】0.65 【知识点】null 【详解】A、不论固体,还是液体与气体,分子均是永不停息做无规则运动,故A错误; B、液体表面层中,分子间距较大,分子间的相互作用表现为引力,即为表面张力,所以B选项是正确的; C、在任何温度下,液体的蒸发现象都能发生,所以C选项是正确的; D、汽化现象与液体分子间相互作用力无关,故D错误; E、有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高,如晶体,故E正确; 故选BCE 点睛：分子永不停息做无规则运动;液体表面张力表现为引力;任何温度下均能发生蒸发;汽化现象与分子力无关;晶体有时吸收热量,温度不变 三、实验题 11．某实验小组探究“一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系”时，设计了如下实验：用注射器封闭一部分气体并连接装置，如图甲所示，从注射器上读出封闭气体的体积V，由计算机显示出压强p，改变气体体积，根据实验数据画出的图像如图乙所示。 （1）实验操作中，柱塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是______________； （2）关于该实验的操作，下列说法正确的有_________； A．应缓慢推拉柱塞 B．用手握紧注射器推拉柱塞 C．若压强传感器与注射器之间的软管脱落，应立即重新接上，继续实验 （3）若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图乙得大小为_________。（结果保留l位小数） 【答案】 封闭气体，防止漏气 A 1.0/0.9/1.1 【难度】0.65 【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）[1]在活塞上涂润滑油既可以减小摩擦，又可以封闭气体，防止漏气； （2）[2] A．应缓慢推拉柱塞，是封闭气体与外界温度保持一致，故A正确； B．用手握紧注射器推拉柱塞会改变封闭气体的温度，所以不能用手握注射器，故B错误； C．若压强传感器与注射器之间的软管脱落，气体质量变化，应重新实验，故C错误。 故选A。 （3）[3]由 可得 结合图线可知大小为 12．在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标．如图所示为两同学研究相同质量的同种气体得到的p-t图象：    (1)图线与横坐标的交点表示 _____________ ； (2)图中1、2两图线斜率不同的原因是________________________； (3)气体等容变化过程中，压强变化量为Δp，温度变化量为Δt，下列图象正确的是________    【答案】 绝对零度（或273.15℃） 气体体积不同 C 【难度】0.65 【知识点】气体等容变化的图象 【详解】(1)两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为绝对零度，其值为-273℃. (2)结合图象可知被封闭气体的压强与摄氏温度之间的关系有，图象的斜率为，则两图线斜率不同的原因是两组气体的体积不同. (3)由理想气体的等容变化规律可得，理想气体的压强与热力学温度成正比，故P1=CT1，P2=CT2，故有△P=C△T,因此，△p与温度变化量△t之间的关系为过原点的直线，故选C． 【点睛】该题是一道比较考查热力学定律比较新颖的一道题，解答时要知道气体变化的三个定律的特点，同时要求学生要有一定的读图和数学分析能力， 四、解答题 13．篮球内气体的体积为V1、压强为p1，用打气筒将体积为V2的气体一次打入篮球内，打入的气体和篮球内气体为同温同压的同种气体。若打入过程中，气体的温度保持不变；将气体全部打入篮球后，篮球内气体的体积为V3。已知阿伏加德罗常数为NA，打气前气体的摩尔体积为V，求： （1）将气体全部打入篮球后的气体压强p2； （2）打气前和打气后篮球内气体的分子数N1、N2。 【答案】（1）；（2）；NＡ 【难度】0.65 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、“变质量气体”模型 【详解】（1）由玻意耳定律 p1(V1+V2)=p2V3 解得 p2= （2）打气前的分子总数 N1= 打气后的分子总数 N2=NＡ 14．如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为℃，g取，则： （1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？ （2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到℃，求此时试管内空气柱的长度。 【答案】（1）67℃；（2）75cm 【难度】0.65 【知识点】“玻璃管液封”模型 【详解】（1）若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S，则初状态 末状态 封闭气体发生等压变化，则 解得 此时的温度为 （2）初始时刻，气体的压强为 玻璃管倒过来后的压强为 且 由理想气体状态方程得 解得 15．如图所示，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA∶SB＝1∶2，两活塞与穿过B汽缸底部的刚性细杆相连，活塞与汽缸、细杆与汽缸间摩擦不计且不漏气。初始时，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K。A中气体压强pA＝1.5p0，p0是汽缸外的大气压强（保持不变）。现对A中气体缓慢加热，并保持B中气体的温度不变，当A中气体的压强增大到pA′＝2p0时，求： （1）B中气体的体积VB； （2）A中气体的温度TA。 【答案】（1）；（2）TA=500K 【难度】0.65 【知识点】null 【详解】（1）初始状态，以两个活塞为研究对象，进行受力分析可知 可得初态B中气体的压强 当A中气体加热后，对两个活塞进行受力分析可知 可得末态B中气体的压强 以B中封闭气体为研究对象，根据玻意耳定律 解得 （2）由于 SA∶SB＝1∶2 而 由于活塞是连杆的，移动的距离相等，增加的体积之比 可推的A中气体体积为 以A中封闭气体为研究对象，根据理想气体状态方程可得 代入数据可得 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 $ 高二年级人教版高中物理选择性必修三第二章测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等 B．温度高的物体比温度低的物体具有的内能大 C．只要知道氧气的摩尔体积和氧气分子的体积，就可以计算出阿伏加德罗常数 D．—定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加 2．在1个标准大气压下，把粗细均匀玻璃管开口向下竖直地压入水中，管中共有部分充满水，假设温度不变，则此时管内空气压强相当于（　　） A．3个大气压 B．2个大气压 C．大气压 D．个大气压 3．空玻璃瓶密封后放入冰箱。与放入冰箱前相比，瓶内的气体（    ） A．所有分子的运动速率都变小 B．分子的平均动能变小 C．压强变大 D．分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变大 4．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B．制作大规模集成电路也可以用多晶体 C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的．非晶体是各向同性的 5．2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在梦天实验舱（视作匀速圆周运动）内进行授课。以下说法中正确的是（　　） A．梦天实验舱的速度一定小于第一宇宙速度 B．梦天实验舱的运行周期为24h C．梦天实验舱的轨道高度大约为地球半径的6倍 D．在微重力环境下，实验证明了液体的表面张力为零 6．如图所示，小明在实验课上自制一个气压计：他先在一个瓶子中装入适量带颜色的水，再取一根两端开口的透明细玻璃管，在管壁画上刻度，穿过橡皮塞插入水中，从管口向瓶内吹入少量的气体，水沿玻璃管上升到瓶口以上。关于自制气压计，下列说法正确的是（    ） A．大气压在数值上等于玻璃管内水柱产生的压强 B．小明提着瓶子从一楼到楼顶，玻璃管内水柱高度逐渐升高 C．小明提着瓶子从一楼到楼顶，瓶内气体压强始终小于外界大气压 D．若瓶外是标准大气压，则瓶子内外的气压差为105 Pa 7．如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到状态b。在此过程中，气体温度的变化情况是（　　） A．不断增大 B．不断减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 二、多选题 8．封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，说法正确的是 A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能增大 9．下列说法中错误的是（　　） A．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大 B．一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积 C．布朗运动就是液体分子的运动这种说法是错误的 D．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能 E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降 10．分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体下列说法正确的是　　 A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力 C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生 D．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的 E．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高 三、实验题 11．某实验小组探究“一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系”时，设计了如下实验：用注射器封闭一部分气体并连接装置，如图甲所示，从注射器上读出封闭气体的体积V，由计算机显示出压强p，改变气体体积，根据实验数据画出的图像如图乙所示。 （1）实验操作中，柱塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是______________； （2）关于该实验的操作，下列说法正确的有_________； A．应缓慢推拉柱塞 B．用手握紧注射器推拉柱塞 C．若压强传感器与注射器之间的软管脱落，应立即重新接上，继续实验 （3）若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图乙得大小为_________。（结果保留l位小数） 12．在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标．如图所示为两同学研究相同质量的同种气体得到的p-t图象：    (1)图线与横坐标的交点表示 _____________ ； (2)图中1、2两图线斜率不同的原因是________________________； (3)气体等容变化过程中，压强变化量为Δp，温度变化量为Δt，下列图象正确的是________    四、解答题 13．篮球内气体的体积为V1、压强为p1，用打气筒将体积为V2的气体一次打入篮球内，打入的气体和篮球内气体为同温同压的同种气体。若打入过程中，气体的温度保持不变；将气体全部打入篮球后，篮球内气体的体积为V3。已知阿伏加德罗常数为NA，打气前气体的摩尔体积为V，求： （1）将气体全部打入篮球后的气体压强p2； （2）打气前和打气后篮球内气体的分子数N1、N2。 14．如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为℃，g取，则： （1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？ （2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到℃，求此时试管内空气柱的长度。 15．如图所示，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA∶SB＝1∶2，两活塞与穿过B汽缸底部的刚性细杆相连，活塞与汽缸、细杆与汽缸间摩擦不计且不漏气。初始时，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K。A中气体压强pA＝1.5p0，p0是汽缸外的大气压强（保持不变）。现对A中气体缓慢加热，并保持B中气体的温度不变，当A中气体的压强增大到pA′＝2p0时，求： （1）B中气体的体积VB； （2）A中气体的温度TA。 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 $