第二章 气体、固体和液体（单元自测）物理人教版选择性必修第三册

2025-2026学年高二年级选修三物理单元检测卷 第一章 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示，一个圆筒形容器竖直放置，金属圆板形活塞的下表面是水平的，倾斜的上表面面积为S，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据平衡条件得 解得 故选D。 2．在一次科技活动上，胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗，将两个碗扣上后，用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20，两个碗扣上后容积，抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形，也不漏气，空气视作理想气体且温度不变，大气压强。抽气10次后，用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开，如图所示，设每人平均用力为200N，请你估算一下，要想拉开，两侧至少各需要的人数为（　　）（取） A．16 B．14 C．12 D．10 【答案】B 【详解】气体为理想气体且温度不变，所以变化过程为等温变化，根据玻意耳定律，第一次抽气有 第二次抽气有 以此类推，抽10次后 解得 要拉开，需要施加的拉力，且 解得 n取整数，则两边至少各需要14个学生才能拉开。 故选B。 3．将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积与热力学温度的关系图像如下图所示，设、、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】对状态、，由图可知，， 由理想气体状态方程有 代入解得 所以 由图可知，从状态到状态是等容变化，根据查理定律 有 可知温度升高压强增大，由图可知 因此 综上可得压强关系为 故选D。 4．下列关于课本中的四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越不明显 B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较低 C．图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性，该材料一定是非晶体 D．图丁中当两个相邻的分子间距大于时，随分子间距的增大分子力先减小后增大 【答案】B 【详解】A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故A错误； B．图乙中，温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占比例越大，分布曲线的峰值向速率大的方向移动，且峰值降低，由图可知曲线峰值大且对应速率小，故温度较低，故B正确； C．图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性，该材料可能是非晶体，也可能是多晶体，故C错误； D．图丁中当两个相邻的分子间距大于时，分子力表现为引力，随分子间距的增大分子力先增大后减小，故D错误。 故选B。 5．下列有关晶体和非晶体的说法正确的是（　　） A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 【答案】B 【详解】A．具有规则几何外形的固体不一定为晶体，例如玻璃是非晶体但可以加工成规则外形，故A错误； B．晶体具有固定的熔点，且由于其原子排列长程有序，可以使X光发生有规律的衍射（如布拉格衍射），故B正确； C．晶体研碎后仅物理形态改变，内部原子排列仍有序，并未变为非晶体，故C错误； D．玻璃是非晶体，加工成规则固体后其内部原子排列仍无序，不会变成晶体，故D错误。 故选B。 6．如图所示，两位小朋友的绘画作品，画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体，忽略温度变化，下列说法正确的是（　　） A．图中所画的气泡，甲合理，乙不合理 B．气泡上升过程中，泡内气体的压强减小 C．气泡上升过程中，泡内气体的内能增加 D．气泡上升过程中，泡内气体向外界放出热量 【答案】B 【详解】AB．气泡上升过程中，气泡内气体压强为 因h减小，故气泡内气体压强减小，由等温变化知，气泡体积变大，故A错误，B正确； CD．气泡上升过程中，认为水的温度不变，气泡体积变大，泡内气体对外做功，故，由热力学第一定律有 故泡内气体的内能不变，同时从外界吸收热量，故CD错误。 故选B。 7．某同学制作了一个简易气温计，如图所示，制作过程：“将一根透明吸管插入一个空的铝制的导热性良好的饮料罐中，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。”用手握住饮料罐一段时间后，发现油柱向外移动（未到达管口）。若不计大气压强的变化和油柱与吸管间的摩擦力，气体可视为理想气体，则该段时间内罐内气体（　　） A．压强增大，分子热运动的平均动能增大 B．压强不变，分子热运动的平均动能增大 C．压强增大，分子热运动的平均动能减小 D．压强不变，分子热运动的平均动能减小 【答案】B 【详解】罐内气体的压强等于外界大气压强，则油柱向外移动时，管内气体压强不变，体积变大，根据可知，罐内气体温度升高，罐中气体的内能增大，气体分子的平均动能增大。 故选B。 8．如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d中，平衡后烧杯a、b、c中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d中试管内水面高于试管外水面。已知四个烧杯中水的温度分别为、、、，且。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．a中水的饱和气压最小 B．a、b中水的饱和气压相等 C．c、d中水的饱和气压相等 D．a、b中试管内气体的压强相等 【答案】ACD 【详解】ABC．饱和气压仅与温度有关，温度越高，饱和气压越大。已知， a中水的温度最低，则a中水的饱和气压最小，c、d中水的温度相等，c、d中水的饱和气压相等，故AC正确，B错误； D．设大气压强为 ，试管内外水面的高度差为 ℎ。由图可知，a、b中试管内水面均低于试管外水面，且高度差相同，则 a、b中试管内气体的压强均为 ，故D正确。 故选ACD。 9．如图所示为一定质量的理想气体由变化过程的图像。其中部分的延长线过坐标原点，部分与横轴平行，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态下分子的平均动能大于状态下分子的平均动能 B．气体在状态下的压强大于状态下的压强 C．气体在过程放出的热量大于在和过程吸收的总热量 D．气体在过程放出的热量小于在和过程吸收的总热量 【答案】BC 【详解】A．气体从状态A到状态 C，温度升高，而温度是分子的平均动能大小的标志，故气体在状态A下分子的平均动能小于状态C下分子的平均动能，故A错误; B．由 解得 图中A和O连线的斜率比B和O连线的斜率小，因此气体在状态A下的压强大于状态B下的压强，故B正确； CD．因从这一个循环，气体的内能没变，由图作出对应图，可知，气体在CA过程中外界对气体做的功大于在AB和BC过程气体对外界做的功，气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量，故C正确，D错误。 故选BC。 10．如图，某同学设计了一个观测气压变化的装置。玻璃瓶导热性能良好，在其瓶口蒙一层橡皮膜，封闭一定质量的理想气体，与橡皮膜相连的轻质指针可绕固定转轴自由转动。玻璃瓶内、外气压的变化可以使橡皮膜向外或向内发生形变，该形变通过指针放大并反映到刻度盘上。该同学观测发现指针向右偏移了一定刻度，则可能是因为（　　） A．外界气压降低、气温升高 B．外界气压升高、气温降低 C．外界气压不变、气温升高 D．外界气压升高、气温不变 【答案】BD 【详解】A．指针向右偏移，说明橡皮膜向内凹陷，玻璃瓶内封闭的气体的体积V减小。瓶内气压p近似等于外界气压，根据理想气体状态方程有 外界气压降低（p减小），气温升高（T升高），则V一定增大，指针左偏，A错误； B．外界气压升高（p增大），气温降低（T减小），可得V一定减小，符合指针右偏的结论，B正确； C．外界气压不变（p不变），气温升高（T升高），则V一定增大，指针左偏，C错误; D．外界气压升高（p增大），气温不变（T不变），则V一定减小，符合指针右偏的结论，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。 (1)先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下： ①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为________cm。 ②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为________N/m。（结果保留三位有效数字） ③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是________________________________。 (2)测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下： ①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。 ②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为________。（结果用、、、表示） 【答案】(1) 0.60 257 由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。 (2)（每空2分） 【详解】（1）[1]刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm [2]根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为 [3]由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。 （2）依题意，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强​，总体积，​ 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律 有 整理得膨胀后体积 12．1．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (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，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A． B． C． D． (4)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略 (5)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 【答案】(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)C (5)A（每空2分） 【详解】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂润滑油，既可以增强装置的气密性，又能减小柱塞与管壁之间的摩擦，方便实验操作，故A正确； B．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，故B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，故C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，故D错误。 故选A。 （2）根据 解得 可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。 （3）根据 解得 根据数学知识，可知为图像B。 故选B。 （4）A．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体质量变大，导致物质的量n变大，故A错误； BC．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体温度升高了，故B错误，C正确； D．装置连接处的软管容积不可忽略，有 解得 实际图像为 故D错误。 故选C。 （5）设大米的体积为，注射器内气体的体积为 其中是注射器刻度体积，根据玻意耳定律有 可得 故图像是一条截距为，斜率为的直线，当时 故A图像符合。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．图甲为某家转椅公司生产的气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，升降椅中间有一个开口向上、导热性能良好的汽缸，汽缸内封闭有压强为（与外界标准大气压相同）、体积为的气体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为。已知活塞截面积为，与汽缸间摩擦不计，活塞和与其连接的部件质量可忽略不计，环境温度不变，环境气压为标准大气压，汽缸不漏气，重力加速度为，汽缸内气体可看成理想气体。求： (1)该同学坐上座椅稳定后，汽缸内气体的压强； (2)该同学的质量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）同学坐上后，由于汽缸导热性能良好，活塞缓慢压缩气体时，缸内气体温度不变。对缸内气体，根据玻意耳定律得（3分） 解得汽缸内气体的压强为（2分） （2）以人、活塞及与其连接的部件为整体，由平衡条件得（3分） 解得该同学的质量为（2分） 14．某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d1≈d2=6cm，筒盖高度h1=2cm，筒身高度h2=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p0满足时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强。 (1)某次使用时，先投入体积为的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强； (2)在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态时，气体压强为，茶叶筒底面横截面积 则气体初始体积为（1分） 压到底后，假设不漏气，气体体积（1分） 该过程温度不变，由玻意耳定律有（2分） 解得（2分） 此时（1分） 因此压缩过程会漏气，最终静置后压强稳定为最大不漏气压强，即（1分） 解得（1分） （2）拔开筒盖到刚好未分离时，气体体积膨胀为 温度不变，气体质量不变，由玻意耳定律有（2分） 解得（1分） 对筒盖受力分析，重力不计，向下的大气压力等于向上的内部气体压力与橡胶圈作用力之和，则（2分） 解得（1分） 15．如图所示，容积为的气缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。气缸内有一活塞，初始时阀门打开，活塞下方密封有一定质量的理想气体，温度为，体积为。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，稳定后活塞未到达气缸顶部。已知大气压强为，气缸的横截面积为S，活塞的重力为，活塞体积不计，忽略活塞与气缸之间的摩擦。 (1)求活塞上方抽成真空后下方气体的体积。 (2)缓慢加热活塞下方气体至温度为，活塞到达气缸顶部，求此时气体的压强。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）分析活塞的受力情况，初状态有（1分） 末状态有 研究活塞下方气体，由玻意耳定律得（3分） 联立解得（2分） （2）由理想气体状态方程得（3分） 解得此时气体的压强（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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2025-2026学年高二年级选修三物理单元检测卷 第二章 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示，一个圆筒形容器竖直放置，金属圆板形活塞的下表面是水平的，倾斜的上表面面积为S，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（　　） A． B． C． D． 2．在一次科技活动上，胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗，将两个碗扣上后，用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20，两个碗扣上后容积，抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形，也不漏气，空气视作理想气体且温度不变，大气压强。抽气10次后，用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开，如图所示，设每人平均用力为200N，请你估算一下，要想拉开，两侧至少各需要的人数为（　　）（取） A．16 B．14 C．12 D．10 3．将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积与热力学温度的关系图像如下图所示，设、、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A． B． C． D． 4．下列关于课本中的四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越不明显 B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较低 C．图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性，该材料一定是非晶体 D．图丁中当两个相邻的分子间距大于时，随分子间距的增大分子力先减小后增大 5．下列有关晶体和非晶体的说法正确的是（　　） A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 6．如图所示，两位小朋友的绘画作品，画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体，忽略温度变化，下列说法正确的是（　　） A．图中所画的气泡，甲合理，乙不合理 B．气泡上升过程中，泡内气体的压强减小 C．气泡上升过程中，泡内气体的内能增加 D．气泡上升过程中，泡内气体向外界放出热量 7．某同学制作了一个简易气温计，如图所示，制作过程：“将一根透明吸管插入一个空的铝制的导热性良好的饮料罐中，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。”用手握住饮料罐一段时间后，发现油柱向外移动（未到达管口）。若不计大气压强的变化和油柱与吸管间的摩擦力，气体可视为理想气体，则该段时间内罐内气体（　　） A．压强增大，分子热运动的平均动能增大 B．压强不变，分子热运动的平均动能增大 C．压强增大，分子热运动的平均动能减小 D．压强不变，分子热运动的平均动能减小 8．如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d中，平衡后烧杯a、b、c中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d中试管内水面高于试管外水面。已知四个烧杯中水的温度分别为、、、，且。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．a中水的饱和气压最小 B．a、b中水的饱和气压相等 C．c、d中水的饱和气压相等 D．a、b中试管内气体的压强相等 9．如图所示为一定质量的理想气体由变化过程的图像。其中部分的延长线过坐标原点，部分与横轴平行，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态下分子的平均动能大于状态下分子的平均动能 B．气体在状态下的压强大于状态下的压强 C．气体在过程放出的热量大于在和过程吸收的总热量 D．气体在过程放出的热量小于在和过程吸收的总热量 10．如图，某同学设计了一个观测气压变化的装置。玻璃瓶导热性能良好，在其瓶口蒙一层橡皮膜，封闭一定质量的理想气体，与橡皮膜相连的轻质指针可绕固定转轴自由转动。玻璃瓶内、外气压的变化可以使橡皮膜向外或向内发生形变，该形变通过指针放大并反映到刻度盘上。该同学观测发现指针向右偏移了一定刻度，则可能是因为（　　） A．外界气压降低、气温升高 B．外界气压升高、气温降低 C．外界气压不变、气温升高 D．外界气压升高、气温不变 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。 (1)先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下： ①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为________cm。 ②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为________N/m。（结果保留三位有效数字） ③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是________________________________。 (2)测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下： ①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。 ②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为________。（结果用、、、表示） 12．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (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，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A． B． C． D． (4)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略 (5)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．图甲为某家转椅公司生产的气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，升降椅中间有一个开口向上、导热性能良好的汽缸，汽缸内封闭有压强为（与外界标准大气压相同）、体积为的气体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为。已知活塞截面积为，与汽缸间摩擦不计，活塞和与其连接的部件质量可忽略不计，环境温度不变，环境气压为标准大气压，汽缸不漏气，重力加速度为，汽缸内气体可看成理想气体。求： (1)该同学坐上座椅稳定后，汽缸内气体的压强； (2)该同学的质量。 14．某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d1≈d2=6cm，筒盖高度h1=2cm，筒身高度h2=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p0满足时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强。 (1)某次使用时，先投入体积为的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强； (2)在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。 15．如图所示，容积为的气缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。气缸内有一活塞，初始时阀门打开，活塞下方密封有一定质量的理想气体，温度为，体积为。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，稳定后活塞未到达气缸顶部。已知大气压强为，气缸的横截面积为S，活塞的重力为，活塞体积不计，忽略活塞与气缸之间的摩擦。 (1)求活塞上方抽成真空后下方气体的体积。 (2)缓慢加热活塞下方气体至温度为，活塞到达气缸顶部，求此时气体的压强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选修三物理单元检测卷 第二章 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示，一个圆筒形容器竖直放置，金属圆板形活塞的下表面是水平的，倾斜的上表面面积为S，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（　　） A． B． C． D． 2．在一次科技活动上，胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗，将两个碗扣上后，用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20，两个碗扣上后容积，抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形，也不漏气，空气视作理想气体且温度不变，大气压强。抽气10次后，用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开，如图所示，设每人平均用力为200N，请你估算一下，要想拉开，两侧至少各需要的人数为（　　）（取） A．16 B．14 C．12 D．10 3．将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积与热力学温度的关系图像如下图所示，设、、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A． B． C． D． 4．下列关于课本中的四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越不明显 B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较低 C．图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性，该材料一定是非晶体 D．图丁中当两个相邻的分子间距大于时，随分子间距的增大分子力先减小后增大 5．下列有关晶体和非晶体的说法正确的是（　　） A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 6．如图所示，两位小朋友的绘画作品，画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体，忽略温度变化，下列说法正确的是（　　） A．图中所画的气泡，甲合理，乙不合理 B．气泡上升过程中，泡内气体的压强减小 C．气泡上升过程中，泡内气体的内能增加 D．气泡上升过程中，泡内气体向外界放出热量 7．某同学制作了一个简易气温计，如图所示，制作过程：“将一根透明吸管插入一个空的铝制的导热性良好的饮料罐中，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。”用手握住饮料罐一段时间后，发现油柱向外移动（未到达管口）。若不计大气压强的变化和油柱与吸管间的摩擦力，气体可视为理想气体，则该段时间内罐内气体（　　） A．压强增大，分子热运动的平均动能增大 B．压强不变，分子热运动的平均动能增大 C．压强增大，分子热运动的平均动能减小 D．压强不变，分子热运动的平均动能减小 8．如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d中，平衡后烧杯a、b、c中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d中试管内水面高于试管外水面。已知四个烧杯中水的温度分别为、、、，且。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．a中水的饱和气压最小 B．a、b中水的饱和气压相等 C．c、d中水的饱和气压相等 D．a、b中试管内气体的压强相等 9．如图所示为一定质量的理想气体由变化过程的图像。其中部分的延长线过坐标原点，部分与横轴平行，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态下分子的平均动能大于状态下分子的平均动能 B．气体在状态下的压强大于状态下的压强 C．气体在过程放出的热量大于在和过程吸收的总热量 D．气体在过程放出的热量小于在和过程吸收的总热量 10．如图，某同学设计了一个观测气压变化的装置。玻璃瓶导热性能良好，在其瓶口蒙一层橡皮膜，封闭一定质量的理想气体，与橡皮膜相连的轻质指针可绕固定转轴自由转动。玻璃瓶内、外气压的变化可以使橡皮膜向外或向内发生形变，该形变通过指针放大并反映到刻度盘上。该同学观测发现指针向右偏移了一定刻度，则可能是因为（　　） A．外界气压降低、气温升高 B．外界气压升高、气温降低 C．外界气压不变、气温升高 D．外界气压升高、气温不变 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。 (1)先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下： ①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为________cm。 ②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为________N/m。（结果保留三位有效数字） ③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是________________________________。 (2)测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下： ①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。 ②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为________。（结果用、、、表示） 12．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (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，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A． B． C． D． (4)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略 (5)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．图甲为某家转椅公司生产的气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，升降椅中间有一个开口向上、导热性能良好的汽缸，汽缸内封闭有压强为（与外界标准大气压相同）、体积为的气体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为。已知活塞截面积为，与汽缸间摩擦不计，活塞和与其连接的部件质量可忽略不计，环境温度不变，环境气压为标准大气压，汽缸不漏气，重力加速度为，汽缸内气体可看成理想气体。求： (1)该同学坐上座椅稳定后，汽缸内气体的压强； (2)该同学的质量。 14．某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d1≈d2=6cm，筒盖高度h1=2cm，筒身高度h2=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p0满足时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强。 (1)某次使用时，先投入体积为的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强； (2)在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。 15．如图所示，容积为的气缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。气缸内有一活塞，初始时阀门打开，活塞下方密封有一定质量的理想气体，温度为，体积为。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，稳定后活塞未到达气缸顶部。已知大气压强为，气缸的横截面积为S，活塞的重力为，活塞体积不计，忽略活塞与气缸之间的摩擦。 (1)求活塞上方抽成真空后下方气体的体积。 (2)缓慢加热活塞下方气体至温度为，活塞到达气缸顶部，求此时气体的压强。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $