第二章 气体、固体和液体 章末检测 基础巩固 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 高中物理气体、固体和液体单元基础巩固卷，涵盖选择、实验、解答题，结合天宫课堂液桥实验、航天服气压调节等真实情境，落实物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|晶体非晶体、气体压强比较、表面张力|生活情境（血压仪）与科技情境（天宫课堂）结合| |多选题|4题|气体状态变化、毛细现象应用|多过程分析（如充气与温度变化）| |实验题|2题|等温变化规律探究|考查误差分析与图像处理（p-1/V图）| |解答题|4题|气体实验定律、理想气体状态方程|高考真题改编（全国卷），综合应用（多活塞汽缸）|

第二章 气体、固体和液体章末检测（基础巩固） 第I卷（选择题） 一、单选题 1．（24-25高二下·河南平顶山·月考）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．天上飘落的雪花是非晶体，非晶体没有熔点而晶体有熔点 B．天然水晶熔化后再凝固的水晶（石英玻璃）是非晶体 C．晶体一般具有规则的几何外形，故将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 D．晶体和非晶体一定可以根据各向同性或各向异性来鉴别 2．（2024·云南昆明·一模）如图所示，质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热汽缸中，两汽缸固定在同一水平面上，开口分别竖直向上和水平向右，活塞质量不能忽略且可沿汽缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等，它们的压强分别用p甲、p乙表示，温度分别用T甲、T乙表示。下列关系正确的是（   ） A．p甲 > p乙，T甲 > T乙 B．p甲 > p乙，T甲 < T乙 C．p甲 < p乙，T甲 > T乙 D．p甲 < p乙，T甲 < T乙 3．（2024·山东泰安·一模）我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课，在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥，如图a所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的培养皿，水在管内不断上升，直到管顶，如图b所示。对于这两个实验的原理及其应用的理解，下列说法正确的是（　　） A．液体表面张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌” B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置 C．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表 D．航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字 4．（16-17高二下·河南安阳·月考）如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为、和，则B端气体的压强为（已知大气压强为，重力加速度为g）（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高三上·河南·期末）如图所示，某热水瓶的容积为V，瓶中刚好有体积为的热水，瓶塞将瓶口封闭，瓶中气体压强为1.2p0，温度为87℃，环境大气压强为p0，将瓶塞打开，一会儿瓶中气体温度变为57℃，瓶中气体可看成理想气体，则从打开瓶塞至瓶中气体温度变为57℃的过程中，跑出热水瓶的气体质量与未打开瓶塞时瓶中气体质量之比为（　　） A． B． C． D． 6．（2025·广东佛山·二模）如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓慢向沙桶倒入细沙，下列关于密封气体的状态图像一定正确的是（　　） A． B． C．D． 7．（2025·河南·模拟预测）汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时，压力表示数为（是1个标准大气压），轮胎内部气体温度为315K，外部大气压强为。该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为，轮胎内部气体温度为280K。轮胎内部气体视为理想气体，轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为（　　） A． B． C． D． 8．（2021·山东·高考真题）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为，压强计示数为。已知大气压强等于，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（2025·河南·高考真题）如图，一圆柱形汽缸水平放置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为和，。则（　　） A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移 B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移 C．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移 D．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移 10．（25-26高三上·云南昆明·月考）袋装薯片通过向包装袋内充入惰性气体，隔绝氧气和抑制细菌生长，保证薯片外观完整性和酥脆口感。在低海拔温度为27°C的车间里充入压强为p0。质量为m的气体，袋子鼓起到最大容积，此时袋内气体体积为600ml，封装后被运至各地门店销售。已知包装袋内外压强差超过15%p0，包装袋会“炸袋”，包装袋导热良好且最大容积不变，袋中气体可视为理想气体，低海拔的大气压强为p0，则（   ） A．若低海拔门店的存储温度为－3°C，包装袋内气体的体积为550ml B．若高海拔门店的大气压强为0.9p0，存储温度为37°C，包装袋不会发生“炸袋” C．若高海拔门店的大气压强为0.7p0，存储温度为27°C，要保证不“炸袋”，充入气体的质量最多为0.85m D．袋装薯片从低海拔运输至高海拔的途中，若环境温度保持不变，袋中气体分子单位时间撞击袋子单位面积的数目变小 11．（2022·山东济南·模拟预测）2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置，用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃。她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=2.5L，温度变为t2=-3℃，此时航天服内气体压强为p2。为便于舱外活动，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=4.0×104Pa假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=3L。下列说法正确的是（　　） A．p2=0.72×105Pa B．p2=0.82×105Pa C．航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为 D．航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为 12．（25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示，经过高温消毒的空茶杯放置在水平桌面上，杯盖内硅胶密封圈气密性很好，茶杯内密封空气的温度为87 ℃，压强等于外界大气压强p0。已知杯盖的质量为m，茶杯(不含杯盖)的质量为M，杯口面积为S，重力加速度为g。当茶杯内气体温度降为27 ℃时，下列说法正确的是（　　） A．茶杯对杯盖的支持力为mg＋p0S B．茶杯对杯盖的支持力为mg＋p0S C．茶杯对桌面的压力为Mg＋p0S D．用力拉住杯盖往上提，若能使整个茶杯向上离开桌面，则至少需要对杯盖施加的力才能打开茶杯 第II卷（非选择题） 三、实验题 13．（2023·山东·高考真题）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，记录气体压强和体积（等于注射器示数与塑料管容积之和），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。    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．与成正比    B．与成正比 （2）若气体被压缩到，由图乙可读出封闭气体压强为___________（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，则在计算乘积时，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的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 14．（22-23高二下·重庆沙坪坝·月考）某同学用图甲所示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器活塞移动到体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强为和注射器上的体积为，然后压缩气体，记录多组压强p和体积V的值。 （1）关于该实验下列说法正确的是__________。 A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油 B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C．为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）实验中，若软管内气体体积可忽略，在压缩气体过程中漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的__________（选填“①”或“②”）。 （3）若软管内气体体积不可忽略，作出图像是一条曲线，如图丙所示。试用玻意耳定律分析，该曲线的渐近线（图中的虚线）的压强是__________。（用、、表示） （4）在（3）中，该同学找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，作出图线如图丁所示，由此可测出这些绿豆的体积__________。（已知物理量有、a、b） 四、解答题 15．（2020·全国III卷·高考真题）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0= 4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0 =76cmHg。 （i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？ （ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？ 16．（2024·安徽·高考真题）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，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。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。 17．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 18．（2022·全国甲卷·高考真题）如图，容积均为、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为、温度为的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的体积分别为和、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。 （1）将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度； （2）将环境温度缓慢改变至，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《第二章 气体、固体和液体章末检测（基础巩固）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A B A A B D AC BC 题号 11 12 答案 AC AD 1．B 【详解】A．天上飘落的雪花在熔化过程中不断吸热但温度保持不变，所以雪花是晶体，晶体在熔化过程中温度保持不变，非晶体在熔化过程中温度不断升高，选项A错误； B．天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）是非晶体，晶体和非晶体在适当条件下可相互转化，选项B正确； C．具有规则几何外形的固体不一定是晶体，选项C错误； D．晶体包括单晶体和多晶体，只有单晶体才有各向异性，选项D错误。 故选B。 2．A 【详解】对甲图活塞受力分析有 对乙图活塞受力分析有 p乙 = p0 由题知质量相等的同种理想气体甲、乙两气体的体积相等，则根据 可知 p甲 > p乙，T甲 > T乙 故选A。 3．A 【详解】A．液体表面张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”，故A正确； B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“C”位置，故B错误； C．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土阻断了土壤毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，故C错误； D．毛笔书写过程中，在毛细现象作用下，墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛笔材料中，并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时，留在毛笔表面的墨汁，同样在毛细作用下，被吸附到纸上，其间根本无须重力作用。故D错误。 故选A。 4．B 【详解】设中间密封气体的压强为，根据连通液体静止时，等高液面处压强相等，可得 解得 又 解得，B端气体的压强为 故选B。 5．A 【详解】设原来瓶中气体变成57℃、压强为p0时，气体的总体积为V′，根据理想气体状态方程，有 解得 则跑出气体的质量与原来气体的质量之比为 故选A。 6．A 【详解】由题意知汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律得知，气体压强与体积成反比，与体积倒数成正比。 故选A。 7．B 【详解】根据题意可知：在平原地区时，轮胎内部压强为 温度 设在高原地区轮胎内部压强为，温度 轮胎做等容变化，根据 解得 该高原地区的大气压强 故选B。 8．D 【详解】根据玻意耳定律可知 已知 ，， 代入数据整理得 故选D。 9．AC 【详解】AB．由题干可知初始左右气体的压强相同，假设在升温的过程中板不发生移动，则由定容过程 可得左侧气体压强增加量多，则板向右移动；A正确B错误； CD．保持温度不变移动相同的距离时 ， 同理得， 若P不移动，则，故 ，则，向右移动，C正确D错误。 故选AC 10．BC 【详解】A．气体发生等压变化有， 解得低海拔门店的存储温度为，包装袋内气体的体积为540ml，故A错误； B．若高海拔门店的大气压强为，存储温度为，包装袋恰好“炸袋”时有 解得此时包装袋内的压强，与高海拔门店的大气压强的压强差为，故包装袋不会发生“炸袋”，故B正确； C．气体发生等温变化有 解得 根据 解得，故C正确； D．由于气体袋子鼓起到最大容积且最大容积不变故V、且T不变，则气体压强不变，袋中气体分子单位时间撞击袋子单位面积的数目不变，故D错误。 故选BC。 11．AC 【详解】AB．由题意可知密闭航天服内气体初、末状态温度分别为T1=300K、T2=270K，根据理想气体状态方程有 解得 故A正确，B错误； CD．设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为ΔV，根据玻意耳定律有 解得 则放出的气体与原来气体的质量比为 故C正确，D错误。 故选AC。 12．AD 【详解】AB．茶杯内气体做等容变化，根据查理定律有 求得 设茶杯对杯盖的支持力为，根据杯盖受力平衡有 求得 故A正确，B错误； C．设桌面对茶杯的支持力为，则根据杯盖和茶杯整体平衡有，根据牛顿第三定律可知，茶杯对桌面的压力为 故C错误； D．设恰好打开茶杯，则茶杯对杯盖的支持力为零，设茶杯和杯盖整体的加速度为a，则对杯盖有 对茶杯和杯盖有 联立得 故D正确。 故选AD。 13． B 增大 【详解】（1）[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，与成正比。 故选B。 （2）[2]若气体被压缩到，则有 由图乙可读出封闭气体压强为 （3）[3]某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，根据 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的增大而增大。 14． AD/DA ① 【详解】（1）[1] A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油，A正确； B．若快速推动活塞容易使气体温度发生急剧变化，与实验等温条件不符，B错误； C．用手握注射器再推拉活塞，会对气体的温度造成影响，与实验等温条件不符，C错误； D．注射器的横截面不变，当刻度分布均匀时，可以用气体的长度来间接表示体积，即可以不标注单位，D正确。 故选AD。 （2）[2]根据理想气体状态方程 ，C为常数 可知当压缩气体过程中漏气时，之积会变小，即图像的斜率变小，可知图像为①。 （3）[3]若软管内气体体积不可忽略，当注射器中的体积为时，实际气体的总体积为，当趋向于无穷大时，即此时注射器中的气体体积趋向于0，此时气体全部集中在软管内，根据玻意耳定律有 解得 （4）[4]根据玻意耳定律有 整理得 由图像横轴截距可知 解得 15．（i）12.9cm；（ii）363K 【详解】（i）设密封气体初始体积为V1，压强为p1，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2。由玻意耳定律有 设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ，按题设条件有 ， ， 联立以上式子并代入题中数据得 h=12.9cm （ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2，由盖一吕萨克定律有 按题设条件有 代入题中数据得 T2=363K 16．（1）；（2） 【详解】（1）由查理定律可得 其中 ，， 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 （2）由玻意耳定律 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为 【点睛】 17．（1）100N；（2）327K 【详解】（1）活塞从位置到过程中，气体做等温变化，初态 、 末态 、 根据 解得 此时对活塞根据平衡条件 解得卡销b对活塞支持力的大小 （2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态 ， 末态，对活塞根据平衡条件 解得 设此时温度为，根据 解得 18．（1）；（2） 【详解】（1）因两活塞的质量不计，则当环境温度升高时，Ⅳ内的气体压强总等于大气压强，则该气体进行等压变化，则当B中的活塞刚到达汽缸底部时，由盖吕萨克定律可得 解得 （2）设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强为p，则此时Ⅳ内的气体压强也等于p，设此时Ⅳ内的气体的体积为V，则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为V0-V，则对气体Ⅳ 对Ⅱ、Ⅲ两部分气体 联立解得 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 $