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人教版选择性必修三第二章检测试卷C卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．关于气体压强的产生，下列说法正确的是（ ）
A．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的
C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大
D．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大
2．关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（ ）
A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用
B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故
C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯
D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
3．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其压强与体积的关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．气体放出热量 B．气体的内能减小
C．外界对气体做负功 D．气体分子的平均动能减小
4．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。则（ ）
A．吸管上的气温计刻度是均匀的
B．温度升高后，罐中气体压强增大
C．用更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会减小
D．用更小的饮料罐，其余条件不变，可提高该气温计的测温灵敏度
5．0.3mol的某种气体的压强和温度的关系图像（p—t图像）如图所示。p0表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为22.4L mol－1。下列说法正确的是（ ）
A．状态A时气体的体积为5.6L B．状态A时气体的体积为7.72L
C．状态B时气体的体积为1.2L D．状态B时气体的体积为8.4L
6．在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（ ）
A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大
B．若再向左管注入些水银，稳定后h不变
C．若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变
D．若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变
7．如图所示为一巨型温度计的结构原理图，利用汽缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热汽缸内密封一定质量的理想气体，汽缸内横截面积为。活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时，活塞刚好位于汽缸正中间，整个装置静止。已知大气压为，取重力加速度。则（ ）
A．刻度表的刻度是不均匀的
B．环境温度为时，缸内气体的压强为
C．能测量的最大温度为
D．环境温度升高时，弹簧的长度将变短
8．NBA篮球比赛用球的标准内部压强为0.6MPa，一个标准大气压为0.1MPa。有一个篮球，内部气压与外部大气压强相等，都为一个标准大气压，篮球内空气的质量为。现在要对篮球充气，使这只篮球内部压强符合NBA篮球比赛用球的标准，设充气前后篮球体积不变，充气过程中气体温度不变，需要充入的空气质量为，则与的关系为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，L形直角细管，管内两水银柱长度分别为56cm和20cm，竖直管和水平管各封闭了一段气体A和B。长度分别为19cm和28cm。且上端水银面恰至管口，外界大气压强为76cmHg，现以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，此过程中（ ）
A．气体B的长度变化量为28cm B．气体A的长度变化量为33cm
C．溢出的水银柱长度为42cm D．溢出的水银柱长度为14cm
10．中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上，进而可以养疗。如图所示，是治疗常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上某次使用时，先将气体由300K加热到400K，按在皮肤上后，又降至300K，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（ ）
A．加热后罐内气体质量是加热前的
B．加热后罐内气体质量是加热前的
C．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
D．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。
（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是 ；
A．在活塞上涂上润滑油
B．推拉活塞时要缓慢
C．不要用手直接握在注射器上
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气
（2）图甲中是两同学在次实验中得到的图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是 ；
（3）如图乙所示，某同学在实验中根据实验数据画出的图线不是直线而是出现了向下弯曲，则可能的原因是 。
12．如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高
（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管 （填“向上”或“向下”）移动，直至 。（填字母代号）
A．左管中水银面回到原位置
B．右管中水银面回到原位置
C．左右两管中水银面等高
（2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是( )
A． B． C． D．
三、计算题（本题共3小题，共42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．某同学利用玻璃瓶研究气体温度与体积的关系。如图，将一质量、底部横截面积的薄壁玻璃瓶倒扣在水中。容器厚度不计，当温度为时，测得此时瓶内液面比瓶外水平面低，瓶子露在水面上的部分长。已知大气压强为，重力加速度大小为，水的密度为，设容器外部的水面高度保持不变，，求：
（1）瓶内的气体压强；
（2）若加入热水混合稳定后，瓶内气体的温度缓慢上升至，则瓶子露在水面上部分长为多少？
14．如图，底部水平的固定圆柱形气缸内，用质量为、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为V。现保持封闭气体的温度不变，对活塞施加一个方向竖直向上、大小恒为F的拉力，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为；再保持不变，加热封闭气体使其缓慢升温至，活塞第三次达到平衡。不计气缸与活塞间的摩擦，重力加速度大小为。求：
（ⅰ）活塞第三次达到平衡时的体积；
（ⅱ）外界大气压强值。
15．如图所示是消防高压水枪的结构原理图。已知储气储水罐的容积为12V，空气压缩机的气罐体积为V，管子的体积可忽略不计。现在通过进水口向储气储水罐中注入6V的水，然后关闭其他通道，仅打开进气口让空气压缩机连续工作了12次，假设大气压强为，储气储水罐一开始灌水后的罐内气体压强以及空气压缩机每一次压气时气罐内气体压强均等于大气压强，空气压缩机每一次压气都能把气罐内气体全部压入储气储水罐，压气过程两罐内气体温度变化可忽略不计，环境温度为。
（1）求压缩机停止压缩后，储气储水罐内的气体压强；
（2）消防车到达火灾现场时的环境温度为，假设储气储水罐导热性能良好，则当储气储水罐内水即将用完时罐内气体压强为多少？
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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．关于气体压强的产生，下列说法正确的是（ ）
A．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的
C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大
D．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大
【答案】A
【详解】AB．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故A正确，B错误；
C．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故C错误；
D．压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关，可知，气体分子的平均动能增大，气体的压强不一定增大，故D错误。
故选A。
2．关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（ ）
A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用
B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故
C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯
D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
【答案】B
【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；
B．水银的表面张力比较大，同时水银和空气之间的相互作用力也比较小，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确；
C．当一根内径很细的管垂直插人液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，故C错误；
D．拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象减小水分蒸发，故D错误。
故选B。
3．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其压强与体积的关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．气体放出热量 B．气体的内能减小
C．外界对气体做负功 D．气体分子的平均动能减小
【答案】C
【详解】AB．由于压强和体积均增加，根据理想气体状态方程
可知温度T增加，气体吸收热量，内能增加，故AB错误；
C．该过程中，气体体积变大，气体对外界做功，外界对气体做负功，故C正确；
D．由于温度增加，气体分子的平均动能增大，故D错误。
故选C。
4．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。则（ ）
A．吸管上的气温计刻度是均匀的
B．温度升高后，罐中气体压强增大
C．用更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会减小
D．用更小的饮料罐，其余条件不变，可提高该气温计的测温灵敏度
【答案】A
【详解】A．设初始温度为、罐中空气体积为、吸管内空气柱长变为、其横截面积为S，温度变化后温度为、罐中空气体积不变、吸管内空气柱长变为、其横截面积不变。在温度变化时，气体做等压变化，有
可知
故温度变化量与距离的变化量成正比，故A正确；
B．罐中气体压强始终等于大气压，即罐中气体压强始终不变，故B错误；
C．根据题意及A选项分析可得，油柱距离的变化与温度变化量关系为
可知，若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故C错误；
D．根据
可得
若用更小的饮料罐，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，即该气温计的测温灵敏度会降低，故D错误。
故选A。
5．0.3mol的某种气体的压强和温度的关系图像（p—t图像）如图所示。p0表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为22.4L mol－1。下列说法正确的是（ ）
A．状态A时气体的体积为5.6L B．状态A时气体的体积为7.72L
C．状态B时气体的体积为1.2L D．状态B时气体的体积为8.4L
【答案】D
【详解】此气体在0℃时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为
由题中图线可知，从压强为p0到A状态，气体做等容变化，A状态时气体的体积为6.72L，温度为
(127＋273)K = 400K
从A状态到B状态为等压变化，B状态的温度为
(227＋273)K = 500K
根据盖—吕萨克定律得
故选D。
6．在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（ ）
A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大
B．若再向左管注入些水银，稳定后h不变
C．若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变
D．若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变
【答案】B
【详解】AB．管内封闭气体的压强
则
即右侧管上部分水银柱长度等于a、b两水银面的高度差h，若再向左管注入些水银，稳定后气体的压强不变，则h不变，选项A错误，B正确；
CD．若两管同时注入等量的水银，稳定后管内气体的压强变大，则h变大，气体体积减小，则L减小，选项CD错误。
故选B。
7．如图所示为一巨型温度计的结构原理图，利用汽缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热汽缸内密封一定质量的理想气体，汽缸内横截面积为。活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时，活塞刚好位于汽缸正中间，整个装置静止。已知大气压为，取重力加速度。则（ ）
A．刻度表的刻度是不均匀的
B．环境温度为时，缸内气体的压强为
C．能测量的最大温度为
D．环境温度升高时，弹簧的长度将变短
【答案】C
【详解】AC．当活塞在位于汽缸的最下端时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有
可得
可知缸内气体为等压变化，由盖 吕萨克定律可得
可得
气体温度变化范围为
则有能测量的最大温度为；又有
由上式可知，刻度表的刻度是均匀的，故A错误，C正确；
B．以汽缸为研究对象，（不包含活塞）对汽缸受力分析，由平衡条件可得
代入数据解得缸内气体的压强为
故B错误；
D．由以上分析可知，汽缸内的气体做等压变化，弹簧受到的弹力不变，因此环境温度升高时，弹簧的长度仍不变，故D错误。
故选C。
8．NBA篮球比赛用球的标准内部压强为0.6MPa，一个标准大气压为0.1MPa。有一个篮球，内部气压与外部大气压强相等，都为一个标准大气压，篮球内空气的质量为。现在要对篮球充气，使这只篮球内部压强符合NBA篮球比赛用球的标准，设充气前后篮球体积不变，充气过程中气体温度不变，需要充入的空气质量为，则与的关系为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据题意
p1=0.6MPa
p2=0.1MPa
设充入p2=0.1MPa的气体体积为x，球体积V，则有
p1V= p2V+ p2x
解得
x=5V
所以需要充入的空气质量为
=5
故选C。
9．如图所示，L形直角细管，管内两水银柱长度分别为56cm和20cm，竖直管和水平管各封闭了一段气体A和B。长度分别为19cm和28cm。且上端水银面恰至管口，外界大气压强为76cmHg，现以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，此过程中（ ）
A．气体B的长度变化量为28cm B．气体A的长度变化量为33cm
C．溢出的水银柱长度为42cm D．溢出的水银柱长度为14cm
【答案】AC
【详解】A．由图可知，初始状态，气体A的压强为
气体B的压强为
以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，假设稳定后，水银柱均水平，则两部分气体压强均等于大气压强，为76cmHg，根据玻意耳定律
解得
，
由于
假设成立，故气体B的长度变化量为28cm，故A正确；
B．气体A的长度变化量为
故B错误；
CD．溢出的水银柱长度为
故C正确，D错误。
故选AC。
10．中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上，进而可以养疗。如图所示，是治疗常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上某次使用时，先将气体由300K加热到400K，按在皮肤上后，又降至300K，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（ ）
A．加热后罐内气体质量是加热前的
B．加热后罐内气体质量是加热前的
C．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
D．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的
【答案】AD
【详解】AB．由等压变化可得
得
气体总体积变为原来的三分之四，总质量不变，则火罐内气体的密度变为原来的四分之三，所以加热后罐内气体质量是加热前的，故A正确，B错误；
CD．由理想气体状态方程可得
即
则罐内气体压强变为原来的，故C错误，D正确。
故选AD。
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。
（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是 ；
A．在活塞上涂上润滑油
B．推拉活塞时要缓慢
C．不要用手直接握在注射器上
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气
（2）图甲中是两同学在次实验中得到的图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是 ；
（3）如图乙所示，某同学在实验中根据实验数据画出的图线不是直线而是出现了向下弯曲，则可能的原因是 。
【答案】 BC/CB 两同学实验时所用封闭气体的质量不同 实验过程中气体质量减小或气体温度降低
【详解】（1）[1]A．在活塞上涂上润滑油是为了避免实验过程中气体泄露，并不是为了保持封闭气体的温度不变，故A不符合题意；
B．推拉活塞时要缓慢，使封闭气体有足够的时间与外界发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变，故B符合题意；
C．不要用手直接握在注射器上，防止气体温度升高，故C符合题意；
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气，与保持封闭气体的温度不变无关，故D不符合题意。
故选BC。
（2）[2] 在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，图像的斜率不同，即不同，在温度相同和气体种类相同的情况下，与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。
（3）[3]图像出现了向下弯曲，即pV值减小，根据（2）中分析可知原因可能是气体质量减小；另外根据理想气体状态方程可知，pV值减小的原因也有可能是气体温度降低。
12．如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高
（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管 （填“向上”或“向下”）移动，直至 。（填字母代号）
A．左管中水银面回到原位置
B．右管中水银面回到原位置
C．左右两管中水银面等高
（2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是( )
A． B． C． D．
【答案】 向下 C A
【详解】（1）[1][2]气体温度升高，压强增大，左管中水银面下降，右管中水银面上升，为保证气体压强不变，应将右管向下移动，直至左右两管中水银面等高。
（2）[3]实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量，压强不变时，体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A。
三、计算题（本题共3小题，共42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．某同学利用玻璃瓶研究气体温度与体积的关系。如图，将一质量、底部横截面积的薄壁玻璃瓶倒扣在水中。容器厚度不计，当温度为时，测得此时瓶内液面比瓶外水平面低，瓶子露在水面上的部分长。已知大气压强为，重力加速度大小为，水的密度为，设容器外部的水面高度保持不变，，求：
（1）瓶内的气体压强；
（2）若加入热水混合稳定后，瓶内气体的温度缓慢上升至，则瓶子露在水面上部分长为多少？
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对容器受力分析
得
（2）由于容器的重力等于排开水的重力
由于浮力保持不变，排开水的体积不变，瓶内液面比瓶外水平面低，保持不变。温度变化前后，气体体积和温度如下
，
，
温度变化前后，容器内封闭气体等压变化，故有
得
14．如图，底部水平的固定圆柱形气缸内，用质量为、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为V。现保持封闭气体的温度不变，对活塞施加一个方向竖直向上、大小恒为F的拉力，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为；再保持不变，加热封闭气体使其缓慢升温至，活塞第三次达到平衡。不计气缸与活塞间的摩擦，重力加速度大小为。求：
（ⅰ）活塞第三次达到平衡时的体积；
（ⅱ）外界大气压强值。
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【详解】（ⅰ）设外界气体压强为，封闭气体在状态1、2（活塞再次平衡）的压强分别为，从状态2到状态3（活塞第三次达到平衡），封闭气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
将代入解得
（ⅱ）从状态1到状态2，气体发生等温变化，由玻意耳定律有
将代入得
状态1，由力的平衡条件有
状态2，由力的平衡条件有
代入数据解得
15．如图所示是消防高压水枪的结构原理图。已知储气储水罐的容积为12V，空气压缩机的气罐体积为V，管子的体积可忽略不计。现在通过进水口向储气储水罐中注入6V的水，然后关闭其他通道，仅打开进气口让空气压缩机连续工作了12次，假设大气压强为，储气储水罐一开始灌水后的罐内气体压强以及空气压缩机每一次压气时气罐内气体压强均等于大气压强，空气压缩机每一次压气都能把气罐内气体全部压入储气储水罐，压气过程两罐内气体温度变化可忽略不计，环境温度为。
（1）求压缩机停止压缩后，储气储水罐内的气体压强；
（2）消防车到达火灾现场时的环境温度为，假设储气储水罐导热性能良好，则当储气储水罐内水即将用完时罐内气体压强为多少？
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据玻意耳定律有
其中气体初始的体积为
气体压缩后的体积为
解得
（2）根据理想气体状态方程有
其中
解得
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