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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.B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）下列哪一组物理概念的提出采用的都是“建立物理模型”这一方法（ ）
A．“平均速度”“质点”“电场强度”
B．“质点”“点电荷”“理想气体”
C．“点电荷”“总电阻”“电场强度”
D．“点电荷”“平均速度”“总电阻”
答案： B
解析：“平均速度” 和“电场强度”都是比值定义法；“质点”“点电荷”“理想气体”都是理想模型；“总电阻”是等效法；
故选B。
2．（本题4分）下列几种说法中正确的是（ ）．
A．分子的直径通常大约为
B．热力学温标每一开和摄氏温标每一度的温差相等
C．物体能够被压缩，但又不能无限被压缩，表明分子之间只有斥力
D．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的热运动
答案： B
解析：A．分子的直径通常大约为，选项A错误；
B．热力学温标每一开和摄氏温标每一度的温差相等，选项B正确；
C．物体能被压缩，说明分子之间存在间隙，而又不能无限压缩，说明分子间存在斥力，选项C错误；
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子的热运动的表现，选项D错误。
故选B.
3．（本题4分）在一密闭的钢瓶内有一定质量的气体，能反映钢瓶内气体等容变化过程的是图（ ）
A． B． C． D．
答案： B
解析：A．A图象反映出体积V在随t变化，故A错误；
BD．因体积不变时，V与T成正比，p-T曲线为过原点的直线，故B正确，D错误；
C．C图象反映出体积V在变化，故C错误；
故选B。
点拨：理想气体的P、V、T关系图线经常考查，要牢记图线形状，最好不要死记硬背，根据（常数）理解记忆。
4．（本题4分）下列关于晶体的说法中正确的是( )
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体
C．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
D．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
答案： B
解析：A．化学成分相同的物质，可以生成不同晶体，比如：石墨与金刚石。故A错误；
B．一块铁属于多晶体，具有各向同性。故B正确；
C．单晶体有固定的熔点，多晶体也有固定的熔点。故C错误；
D．石英是晶体，但经过加工后的玻璃却为非晶体。故D错误。
故选B。
5．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．若某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动
B．物体温度升高，物体内某个分子的运动速率可能减小
C．温度越高布朗运动越显著，所以布朗运动是由外界温度、压强等因素影响引起的
D．随着分子间距离增大，分子间作用力减小
答案： B
解析：A．分子的运动具有无规则性，若某时刻某一气体分子向左运动，下一时刻它不一定向右运动，故A错误；
B．物体温度升高，分子的平均动能增大，平均速都增大，但物体内某个分子的运动速率可能减小，故B正确；
C．温度越高布朗运动越显著，布朗运动间接反映液体（气体）分子的无规则运动，布朗运动是由液体（气体）的温度决定的，故C错误；
D．当分子间距大于平衡距离时，随着分子间距增大，分子间作用力可能先增大，后减小，故D错误。
故选B。
6．（本题4分）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量
C．充气过程中，储气室内气体内能不变
D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
答案： B
解析：A．充气过程中储气室内气体分子数增多，但是充气过程中气体温度保持不变，则分子运动剧烈程度不变，所以A错误；
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功，喷液过程中温度保持不变，则气体的内能保持不变 ，根据热力学第一定律
可知 ，则气体吸收热量，所以B正确；
C．充气过程中，储气室内气体内能增大，因为气体的质量增大，分子数增大，总动能增大，则内能增大，所以C错误；
D．喷液过程中，根据等温变化，可知气体的体积增大，压强减小，则储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小，所以D错误；
故选B。
7．（本题4分）登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表是密封的，表内温度27℃时气体压强为1.0×105Pa（常温下的大气压强值），当他登上峰顶时，峰顶气压为4.0×104Pa，表内温度为-23℃，则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为（ ）
A．8.3×104Pa B．8.3×105Pa
C．4.3×104Pa D．1.23×105Pa
答案： C
解析：取表内封闭气体为研究对象，初状态的压强为
p1＝1.0×105 Pa
温度为
末状态的温度为
根据查理定律有
解得
所以此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为
故选C。
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）下列说法正确的是___________．
A．分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离
D．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
E．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能
答案： ABC
解析：A．根据分子力的特点可知，分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小．故A正确；
B．液体内部分子间的距离近似为平衡距离r0，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，所以液体表面存在表面张力，故B正确；
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体单个分子的占据的空间体积，从而可以估算分子间的平均距离，故C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，由动能可知，动能还与分子的质量有关，故D错误；
E．机械能可以全部转化为内能，但是根据热力学第二定律可知，内能无法全部用来做功以转化成机械能，故E错误；
故选ABC．
点拨：本题考查综合性较强，设计面广，难度不大，解答此类题型关键是掌握这些常考的基础物理概念，深刻理解即可．
9．（本题4分）关于晶体与非晶体，正确的说法是（ ）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
C．晶体沿不同方向的导热或导电性能相同，但沿不同方向的光学性质一定相同
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
E．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
答案： BDE
解析：A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化（温度超过300 ℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故A错误；
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，故B正确；
C．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体沿不同的方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质也不相同，故C错误；
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故D正确；
E．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，故E正确。
故选BDE。
10．（本题4分）如图，一竖直放置的导热汽缸内两个有质量的活塞用一根硬杆相连，缸内封有一定质量的气体，整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对汽缸向下移动的是（ ）
A．大气温度升高 B．大气温度降低
C．让整个装置自由下落 D．大气压变大
答案： BD
解析：AB．设缸内气体压强为p，外接大气压为p0，大活塞面积为S1，小活塞面积为S2，两个活塞总重力为G，由平衡条件得
得
汽缸导热，若大气温度升高，汽缸内封闭气体的温度升高，则根据盖吕萨克定律可知气体体积增大，使两活塞相对汽缸向上移动；若大气温度降低，汽缸内封闭气体的温度降低，则根据盖吕萨克定律可知气体体积减小，使两活塞相对汽缸向下移动，故A错误，B正确；
C．让整个装置自由下落，汽缸处于完全失重状态，大气压强与气体压强之和变大，则缸内气体压强增大，则两活塞相对汽缸向上移动，故C错误；
D．大气压变大时，由AB选项平衡方程可知，缸内气体压强变大，由玻意耳定律，气体体积减小，使两活塞相对汽缸向下移动，故D正确。
故选BD。
11．（本题4分）如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A．水球呈球形是表面张力作用的结果
B．a内气体的分子平均动能比b内的小
C．a内气体的分子平均动能比b内的大
D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色
答案： AD
解析：A．水球呈球形是表面张力使其表面积收缩到最小导致的结果，故A正确；
BC．温度是分子热运动的平均动能的标志，故a内气体的分子平均动能与b内的等大，故BC错误；
D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，由于分子扩散，做无规则运动，水球最终将呈红色，故D正确。
故选AD。
12．（本题4分）小明同学学习了气体的知识后，设计了一种测量教室内气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知教室内的气压相当于76cm高的水银柱产生的压强，当教室温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B．教室温度为27℃时，封闭气体的压强相当于92cm高的水银柱产生的压强
C．x=20cm时，教室内温度低于27℃
D．环境温度不变时，若玻璃泡A上有细孔，则玻璃泡A内空气物质的量会减少
答案： AC
解析：A．B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A正确；
B．教室温度为27时，封闭气体的压强
故B错误；
C．x=20cm时，气体体积减小，根据
教室内温度小于27，故C正确；
D．环境温度不变时，若玻璃泡A上有细孔，由于玻璃泡内气压小于外界气压，则玻璃泡A内空气物质的量会增加，故D错误。
故选AC。
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）一定质量的理想气体初态的压强、温度、体积分别为和，经历热学过程后，末态的压强、温度、体积分别为和，请根据气体实验定律推导与之间的关系．
答案：
解析：设气体由状态为，经历等温变化变为状态为．
由玻意尔定律得，
解得
设气体由状态，经历等容变化为．
由等容变化查理定律
联立解得
14．（本题10分）一定质量的某理想气体压强为3×105Pa，温度为27℃，体积为2m3，经等容变化温度变为127℃，再经等温变化使体积变为4m3，则此时封闭气体的压强为多少Pa。（摄氏温度与开氏温度的差值按273计算）
答案：
解析：由题可知
由查理定律
可知
由玻意耳定律
可知
15．（本题15分）如图所示，深度为h的导热汽缸开口竖直向上，横截面积为S的导热的轻活塞能与缸内壁密切且光滑接触，不会漏气，现用此轻活塞封住汽缸开口端，在活塞上添加砝码，使其缓慢下沉，当活塞下降后保持静止。已知环境温度为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，该封闭气体的内能（a是常量）。
(1)求活塞上所加砝码的质量m；
(2)再给气体加热升温，使得活塞缓慢上升回到初始位置，求此时封闭气体的内能U1。
答案： (1) ；(2)
解析：(1)加砝码后静止时封闭气体的压强
即
根据玻意耳定律
解得
(2)活塞缓慢上升过程中封闭气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律
解得
此时封闭气体的内能
16．（本题18分）粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为l=90cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0=76cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到–23℃，右管内温度保持在27℃。求：
（i）注入水银柱的长度；
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。
答案： （i）29.5cm；（ii）16.5cm
解析：（i）对右管封闭气体研究，发生了等温变化
对左管气体
又
，，
得左管气体柱长度和注入水银柱的长度分别为
，
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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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.B卷 （学生版）
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）下列哪一组物理概念的提出采用的都是“建立物理模型”这一方法（ ）
A．“平均速度”“质点”“电场强度”
B．“质点”“点电荷”“理想气体”
C．“点电荷”“总电阻”“电场强度”
D．“点电荷”“平均速度”“总电阻”
2．（本题4分）下列几种说法中正确的是（ ）．
A．分子的直径通常大约为
B．热力学温标每一开和摄氏温标每一度的温差相等
C．物体能够被压缩，但又不能无限被压缩，表明分子之间只有斥力
D．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的热运动
3．（本题4分）在一密闭的钢瓶内有一定质量的气体，能反映钢瓶内气体等容变化过程的是图（ ）
A． B． C． D．
4．（本题4分）下列关于晶体的说法中正确的是( )
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体
C．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
D．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
5．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．若某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动
B．物体温度升高，物体内某个分子的运动速率可能减小
C．温度越高布朗运动越显著，所以布朗运动是由外界温度、压强等因素影响引起的
D．随着分子间距离增大，分子间作用力减小
6．（本题4分）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量
C．充气过程中，储气室内气体内能不变
D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
7．（本题4分）登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表是密封的，表内温度27℃时气体压强为1.0×105Pa（常温下的大气压强值），当他登上峰顶时，峰顶气压为4.0×104Pa，表内温度为-23℃，则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为（ ）
A．8.3×104Pa B．8.3×105Pa
C．4.3×104Pa D．1.23×105Pa
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）下列说法正确的是___________．
A．分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离
D．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
E．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能
9．（本题4分）关于晶体与非晶体，正确的说法是（ ）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
C．晶体沿不同方向的导热或导电性能相同，但沿不同方向的光学性质一定相同
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
E．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
10．（本题4分）如图，一竖直放置的导热汽缸内两个有质量的活塞用一根硬杆相连，缸内封有一定质量的气体，整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对汽缸向下移动的是（ ）
A．大气温度升高 B．大气温度降低
C．让整个装置自由下落 D．大气压变大
11．（本题4分）如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A．水球呈球形是表面张力作用的结果
B．a内气体的分子平均动能比b内的小
C．a内气体的分子平均动能比b内的大
D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色
12．（本题4分）小明同学学习了气体的知识后，设计了一种测量教室内气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知教室内的气压相当于76cm高的水银柱产生的压强，当教室温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B．教室温度为27℃时，封闭气体的压强相当于92cm高的水银柱产生的压强
C．x=20cm时，教室内温度低于27℃
D．环境温度不变时，若玻璃泡A上有细孔，则玻璃泡A内空气物质的量会减少
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）一定质量的理想气体初态的压强、温度、体积分别为和，经历热学过程后，末态的压强、温度、体积分别为和，请根据气体实验定律推导与之间的关系．
14．（本题10分）一定质量的某理想气体压强为3×105Pa，温度为27℃，体积为2m3，经等容变化温度变为127℃，再经等温变化使体积变为4m3，则此时封闭气体的压强为多少Pa。（摄氏温度与开氏温度的差值按273计算）
15．（本题15分）如图所示，深度为h的导热汽缸开口竖直向上，横截面积为S的导热的轻活塞能与缸内壁密切且光滑接触，不会漏气，现用此轻活塞封住汽缸开口端，在活塞上添加砝码，使其缓慢下沉，当活塞下降后保持静止。已知环境温度为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，该封闭气体的内能（a是常量）。
(1)求活塞上所加砝码的质量m；
(2)再给气体加热升温，使得活塞缓慢上升回到初始位置，求此时封闭气体的内能U1。
16．（本题18分）粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为l=90cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0=76cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到–23℃，右管内温度保持在27℃。求：
（i）注入水银柱的长度；
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。
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