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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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人教版物理选择性必修三 第二章 气体、固体和液体.A卷 （解析版）
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）一定量的理想气体体积不变，温度缓慢下降的过程中，该气体状态变化的图像是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
答案： C
解析：根据题意，气体发生的是等容变化，根据查理定律，压强与热力学温度成正比，即图象是通过坐标原点的直线，故C正确，ABD错误。
2．（本题4分）关于气体的压强，下列说法中错误的是（ ）．
A．一定质量的气体，温度不变压强一定不变 B．气体压强是由于气体分子对器壁的碰撞造成的
C．在国际单位制中，压强的单位是帕 D．气体的压强可以用压强计来测定
答案： A
解析：A.压强和气体的温度体积都有关系，故A错误；
B.从微观角度看，气体压强是由于气体分子对器壁的碰撞造成的，B正确；
C.压强单位是帕斯卡简称帕（Pa），C正确；
D.压强计可以用来测量气体的压强，D正确；
故选A。
3．（本题4分）液体表面具有收缩趋势的原因是
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
答案： D
解析：由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层分子间的相互作用表现为引力，这种引力使液体表面层的相邻部分之间具有相互吸引的力（即表面张力）．表面张力使液体表面具有收缩的趋势．故D正确，故选D.
4．（本题4分）下列现象与液体表面张力无关的是（ ）
A．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面布漏雨水
B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝
D．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起难以分开
答案： D
解析：A．由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水，故与表面张力有关，A不符合题意；
B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，是水滴表面的分子间的距离比内部分子距离大，分子间表现为引力产生，故与表面张力有关，B不符合题意；
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，是由于液态的玻璃表面的分子间的距离比内部分子距离大，分子间表现为引力产生，故与表面张力有关，C不符合题意；
D．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起难以分开，是扩散现象，是分子无规则热运动产生的，故与表面张力无关，D符合题意。
本题选与表面张力无关的，故选D。
5．（本题4分）关于温度与内能的关系下列说法正确的是（ ）
A．不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同
B．物体的温度变化时，它的内能一定改变
C．物体的温度升高时，每个分子的动能都增大
D．物体的内能等于物体的动能与势能的总和
答案： A
解析：A．温度是分子平均动能变化的标志，对不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能一定相同，故A正确；
B．对一定质量的物体来说，其内能由其温度和体积共同决定，温度变化，其体积也会发生变化，其内能可能不变，故B错误；
C．物体的温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是每个分子动能均增大，故C错误；
D．内能是物体内部所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和，故D错误；
故选A。
6．（本题4分）题图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是
A．温度降低，压强增大
B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小
D．温度不变，压强减小
答案： A
解析：设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p′=p+ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积减小；由理想气体的状态方程可知，在V减小时，若p增大，则T可能增大、减小或不变，故A正确；若p不变，则T减小，故BD错误；若p减小，则T减小，故C错误。
故选A。
7．（本题4分）如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用两段水银将管内气体A、B与外界隔绝，管口向下放置，若保持温度不变，将管倾斜，待稳定后，以下关于气体A、B说法正确的是（ ）
A．气体A的压强不变 B．气体B的压强减小
C．气体A、B的体积都增大 D．气体A、B的体积都减小
答案： D
解析：被封闭气体B的压强
被封闭气体A的压强
其中hA、hB为上下两端水银柱的竖直高度，故当管倾斜时水银柱竖直高度都将减小，则封闭气体压强pA和pB增大，又由于气体是等温变化，由玻意耳定律
知，气体A、B的压强增大，体积减小。
故选D。
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由固态I到气态III变化过程中温度T随加热时间t变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看作不变，气态III可看成理想气体。下列说法正确的是（ ）
A．该物质是晶体
B．该物质分子平均动能随着时间的增大而增大
C．在时间内，该物质分子势能随着时间的增大而增大
D．在时间内，该物质的内能随着时间的增加而增大
E．在时间内，气体膨胀对外做功，分子势能增大
答案： ACD
解析：A．该物质有固定的熔点，所以是晶体，故A正确；
B．因为温度是分子平均动能的标志，所以物质分子的平均动能也随着时间先增加，然后不变，之后又增加，故B错误；
C．物质的内能是分子总动能与分子总势能之和，在时间内，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量用来增加分子间的势能，所以分子势能随时间的增加而增大，故C正确；
D．在时间内，气体膨胀对外做功，但不考虑理想气体的分子势能，温度升高，分子的平均动能增大，所以内能增加，故D正确；
E．在时间内，气体膨胀对外做功，但不考虑理想气体的分子势能，温度升高，分子的平均动能增大，故E错误。
故选ACD。
点拨：该题不但考查了物质物态的变化，还考查了物质在物态变化的过程中能量的变化。在解答过程中要熟练的掌握在物态变化的过程中能量是如何变化的，尤其是在汽化过程中，温度虽然不变，但是内能却在增加。同时还考查了热力学第一定律的应用。
9．（本题4分）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（ ）
A．单晶体蔗糖磨碎后熔点不会发生变化
B．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
C．土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松
D．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来越大
E．理想气体在等压膨胀过程中，气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少
答案： ABE
解析：A．单晶体蔗糖磨碎后熔点不会发生变化。故A正确；
B．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间作用力表现为引力，故液体表面存在张力，故B正确；
C．将地面的土壤锄松后破坏了土壤里的毛细管，不再发生毛细现象，水分保留在土壤内部。故C错误；
D．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力这是气体压强作用的缘故，与分子力无关，故D错误；
E．理想气体在等压膨胀过程中，温度升高，分子平均动能增加，分子对器壁的平均撞击力增大，而压强不变，则气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少，故E正确。
故选ABE。
10．（本题4分）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（ ）
A．石墨是晶体
B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C．单层石墨烯的厚度约3 μm
D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动
答案： AD
解析：A．石墨是晶体，故A正确；
B．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；
C．单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误；
D．根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，则碳原子在六边形顶点附近不停地振动，故D正确。
故选AD。
11．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．一锅水中撒一点胡椒粉，煮水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
B．某复兴号高速列车驶出车站逐渐提速，其恒温车厢内的一切物体的内能也一定会逐渐增加
C．尽管蔗糖受潮时粘在一起，但是它依然是晶体
D．把尖锐的玻璃管口放在火上烧熔就会变钝，这是液体表面张力的作用
答案： CD
解析：A．胡椒粉在水中翻滚是水的对流引起的，属于机械运动，故A错误；
B．物体的内能与物体运动的速度无关，故B错误；
C．蔗糖虽然没有确定的形状，但熔化时有确定的熔点，所以蔗糖是晶体，故C正确；
D．把尖锐的玻璃管口放在火上烧熔就会变钝，这是液体表面张力的作用，由于表面张力收缩变钝，故D正确。
故选CD。
12．（本题4分）如图，有一薄壁小试管开口向下竖直地浮在很大的水银槽内，试管中有一长为h1的水银柱封住两段气体A、B，A、B气柱长分别为l1、l2，管内外水银面高度差为h2，在保持温度不变的情况下．
A．若外界大气压缓慢增加少许，则h2不变，l1变小，l2变小
B．若外界大气压缓慢增加少许，则h2变小，l1变大，l2变大
C．若用手轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变大，l1变小，l2变小
D．若用轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变小，l1变小，l2变大
答案： AC
思路： 分析两端气柱的压强变化，气体发生的是等温变化，根据玻意耳定律判断、的长度变化．
解析：薄壁小试管的质量可以不计，所以中气体压强等于大气压强，中气体压强等于，当外界大气压缓慢增加少许，、中的气体压强增大，根据玻意耳定律，体积减小，变小，变小；中的气体压强等于，知，即不变，A正确B错误；用手轻按试管，相当于施加一向下的力，、中气体压强均增大，变小，变小，变大，变大，C正确D错误．
点拨：本题要正确分析出与中的气体压强变化情况，判断出气体作等温变化，运用玻意耳定律进行动态变化分析．
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）从液体性质的角度解释下列常见现象：
（1）将食用油灌入小口瓶时，常在瓶口插一根竹筷或玻璃棒，油就可以沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，而不会流到瓶子外面；
（2）医生处理患者伤口时，要用消毒后的脱脂棉，而不用消毒后的天然棉；
（3）钢笔在油性纸上写不出字来，在棉质纤维构成的滤纸上写字却会化开。
答案： （1）油对竹筷或玻璃棒时浸润液体，在瓶口插一根竹筷或玻璃棒起到引流作用；（2）酒精对脱脂棉是浸润液体，对天然棉是不浸润液体；（3）墨水对于油性纸是不浸润的，所以写不出来，棉质纤维构成的滤纸的浸润性较强，所以就会化开。
解析：（1）油对竹筷或玻璃棒时浸润液体，在瓶口插一根竹筷或玻璃棒起到引流作用；
（2）酒精对脱脂棉是浸润液体，对天然棉是不浸润液体；
（3）墨水对于油性纸是不浸润的，所以写不出来，棉质纤维构成的滤纸的浸润性较强，所以就会化开。
14．（本题10分）如图，一个横截面积为S的导热汽缸直立放置，质量为m的楔形活塞下方封闭一定质量的理想气体，活塞上方与大气相同，汽缸底与热源接触。被封闭气体温度为T0，体积为V0，经过热源缓慢加热，气体的温度升高到T1时，用卡子卡住活塞，使之不能上升，热源继续加热，使气体温度升高到T2.已知大气压为p0，不计活塞与缸壁的摩擦。求：
（1）气体温度为T1时，气体的体积；
（2）气体温度为T2时，气体的压强。
答案： （1）；（2）
解析：（1）等压变化
解得
（2）等容变化
解得
点拨：此题考查了理想气体的状态变化方程的应用；关键是找到气体的状态变化参量，对气体的压强可以由对活塞受力分析求得。
15．（本题15分）如图所示，左端开口的汽缸固定在水平桌面，用截面积S=50cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量m=10kg的物体。开始时系统处于平衡状态，缸内气体温度t1=27℃。已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，汽缸内壁光滑。求：
(1)开始时汽缸内部的气体压强p1；
(2)现用一外力缓慢拉动活塞，当缸内气体体积变为初始体积的1.25倍时，对应的外力F为多大？
(3)在第2小问的基础上，若想撤去外力后活塞能静止在原处，写出可行的方案，并通过计算说明你的方案。
答案： (1)；(2)；(3)见解析所示
解析：(1)以活塞为研究对象，根据平衡分析可知
(2)设开始时缸内气体体积为，则，因为缓慢推动活塞，所以气体温度不变，根据玻意耳定律 ，所以
以活塞为研究对象，受力如图
根据平衡
(3)以汽缸内气体为研究对象，因为活塞静止在原处，所以气体体积不变且
根据查理定律 即
解得：
利用销子把活塞固定在原处，加热汽缸使气体温度上升至102℃，再拔去销子。（或在逐渐升高汽缸内气体温度的同时减少外力F，当气体温度升高至102℃（375K）时撤去外力）
16．（本题18分）如图所示，两汽缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为，外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时，两活塞都处于汽缸的正中央，此时氮气的压强为1.4，氧气的压强为。现通过电阻丝缓慢加热氮气，而环境温度不变。求：
（1）活塞a与b的质量之比；
（2）当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，氮气的温度。
答案： （1）4：1；（2）768K
解析：（1）设活塞b的横截面积为S，则活塞a的横截面积为4S，设活塞a与b的质量分别为m1和m2，则对活塞a有
p0·4S+m1g=1.4 p0·4S
对活塞b有
p0·S+m2g=1.4 p0·S
解得
m1g=1.6 p0S
（2）由受力分析可知，如果两活塞都不动氮气升温后压强会增大，则活塞b会向上运动，
而活塞a不动，直到b上升到顶端为止，之后a再向上运动。设汽缸高度为H，由于A顶部导热，活塞a上升过程中，氧气的温度不变，a上升汽缸高度的 时，对氧气
解得
对活塞a有
解得
对氮气
其中
解得
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）一定量的理想气体体积不变，温度缓慢下降的过程中，该气体状态变化的图像是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（本题4分）关于气体的压强，下列说法中错误的是（ ）．
A．一定质量的气体，温度不变压强一定不变 B．气体压强是由于气体分子对器壁的碰撞造成的
C．在国际单位制中，压强的单位是帕 D．气体的压强可以用压强计来测定
3．（本题4分）液体表面具有收缩趋势的原因是
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
4．（本题4分）下列现象与液体表面张力无关的是（ ）
A．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面布漏雨水
B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝
D．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起难以分开
5．（本题4分）关于温度与内能的关系下列说法正确的是（ ）
A．不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同
B．物体的温度变化时，它的内能一定改变
C．物体的温度升高时，每个分子的动能都增大
D．物体的内能等于物体的动能与势能的总和
6．（本题4分）题图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是
A．温度降低，压强增大
B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小
D．温度不变，压强减小
7．（本题4分）如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用两段水银将管内气体A、B与外界隔绝，管口向下放置，若保持温度不变，将管倾斜，待稳定后，以下关于气体A、B说法正确的是（ ）
A．气体A的压强不变 B．气体B的压强减小
C．气体A、B的体积都增大 D．气体A、B的体积都减小
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由固态I到气态III变化过程中温度T随加热时间t变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看作不变，气态III可看成理想气体。下列说法正确的是（ ）
A．该物质是晶体
B．该物质分子平均动能随着时间的增大而增大
C．在时间内，该物质分子势能随着时间的增大而增大
D．在时间内，该物质的内能随着时间的增加而增大
E．在时间内，气体膨胀对外做功，分子势能增大
9．（本题4分）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（ ）
A．单晶体蔗糖磨碎后熔点不会发生变化
B．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
C．土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松
D．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来越大
E．理想气体在等压膨胀过程中，气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少
10．（本题4分）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（ ）
A．石墨是晶体
B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C．单层石墨烯的厚度约3 μm
D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动
11．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．一锅水中撒一点胡椒粉，煮水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
B．某复兴号高速列车驶出车站逐渐提速，其恒温车厢内的一切物体的内能也一定会逐渐增加
C．尽管蔗糖受潮时粘在一起，但是它依然是晶体
D．把尖锐的玻璃管口放在火上烧熔就会变钝，这是液体表面张力的作用
12．（本题4分）如图，有一薄壁小试管开口向下竖直地浮在很大的水银槽内，试管中有一长为h1的水银柱封住两段气体A、B，A、B气柱长分别为l1、l2，管内外水银面高度差为h2，在保持温度不变的情况下．
A．若外界大气压缓慢增加少许，则h2不变，l1变小，l2变小
B．若外界大气压缓慢增加少许，则h2变小，l1变大，l2变大
C．若用手轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变大，l1变小，l2变小
D．若用轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变小，l1变小，l2变大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）从液体性质的角度解释下列常见现象：
（1）将食用油灌入小口瓶时，常在瓶口插一根竹筷或玻璃棒，油就可以沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，而不会流到瓶子外面；
（2）医生处理患者伤口时，要用消毒后的脱脂棉，而不用消毒后的天然棉；
（3）钢笔在油性纸上写不出字来，在棉质纤维构成的滤纸上写字却会化开。
14．（本题10分）如图，一个横截面积为S的导热汽缸直立放置，质量为m的楔形活塞下方封闭一定质量的理想气体，活塞上方与大气相同，汽缸底与热源接触。被封闭气体温度为T0，体积为V0，经过热源缓慢加热，气体的温度升高到T1时，用卡子卡住活塞，使之不能上升，热源继续加热，使气体温度升高到T2.已知大气压为p0，不计活塞与缸壁的摩擦。求：
（1）气体温度为T1时，气体的体积；
（2）气体温度为T2时，气体的压强。
15．（本题15分）如图所示，左端开口的汽缸固定在水平桌面，用截面积S=50cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量m=10kg的物体。开始时系统处于平衡状态，缸内气体温度t1=27℃。已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，汽缸内壁光滑。求：
(1)开始时汽缸内部的气体压强p1；
(2)现用一外力缓慢拉动活塞，当缸内气体体积变为初始体积的1.25倍时，对应的外力F为多大？
(3)在第2小问的基础上，若想撤去外力后活塞能静止在原处，写出可行的方案，并通过计算说明你的方案。
16．（本题18分）如图所示，两汽缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为，外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时，两活塞都处于汽缸的正中央，此时氮气的压强为1.4，氧气的压强为。现通过电阻丝缓慢加热氮气，而环境温度不变。求：
（1）活塞a与b的质量之比；
（2）当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，氮气的温度。
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