2023年高中物理新教材同步选修第三册 章末检测试卷(二)

章末检测试卷（二）

（满分：100分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的.

1.如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论正确的是（）

A.它一定不是单晶体

B.它一定是多晶体

C.它一定是非晶体

D.它不一定是非晶体

答案D

解析多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，

故正确答案为D.

2.下列说法正确的是（）

A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于针受到了浮力

B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是因为水在玻璃上不浸润

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力的结果

D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细

管的材料无关

答案C

解析把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，浮力很小，可以忽略不计，这是因为水表面

存在表面张力的缘故，故A错误；水对油脂表面是不浸润的，所以成水珠状，水对玻璃表面

是浸润的，无法形成水珠，故B错误；宇宙飞船中的球形水滴是表面张力的缘故，故C正确；

毛细现象中有的液面升高，有的液面降低，这与液体种类和毛细管的材料有关，故D错误.

3.同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管8插入这种液

体时，液面又出现如图乙所示的情况.若固体A和毛细管8都很干净，则（）

A.固体A和毛细管2可能是同种材料

B.固体A和毛细管B一定不是同种材料

C.固体A的分子对液体附着层分子的引力比毛细管B的分子对液体附着层分子的引力大

D.液体对毛细管8不浸润

答案B

解析由题图中给出的现象知，该液体对固体4不浸润，对毛细管B浸润，4、B一定不是

同种材料，A、D错误，B正确；由液体不浸润固体4而浸润毛细管8可知，C错误.

4.（2021.北京理工大学附属中学月考）用分子热运动的观点解释以下现象正确的是（）

A.一定质量的理想气体，如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越小

B.一定质量的理想气体，如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大

C.一定质量的理想气体，如果保持气体的体积不变，温度越低，压强越大

D.一定质量的理想气体，只要温度升高，压强就一定增大

答案B

5.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有

类似于后世的火罐疗法.其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧

完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，

以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用.在刚开始的很短的时间，火罐“吸”

在皮肤上的主要原因是（）

A.火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大

B.火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小

C.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小

D.火罐内的气体质量不变，温度降低，压强增大

答案C

解析在刚开始的很短的时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性能良好，所以火

罐内气体温度迅速降低，根据竿=（7可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”

在皮肤上，A、B、D错误，C正确.

6.（2021•常州市第三中学高二期中）将质量相同的同种理想气体A、B分别密封在体积不同的

两容器中，保持两部分气体体积不变,A、B两部分气体的压强随温度/的变化曲线如图所示.则

下列说法不正确的是（）

A.A部分气体的体积比8部分小

B.A、B直线的延长线将相交于，轴上的同一点

C.A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同

D.48气体温度改变量相同时，4部分气体压强改变量较大

答案c

解析由题图可知，A、8两部分气体都发生等容变化，p—f图线都过f轴上一273.15°C的点

（绝对零度）.由理想气体状态方程^=C可得〃图线的斜率越大，则气体的体积越小，

故A部分气体的体积比8部分小，A、B正确，不符合题意；A图线的斜率较大，由数学知

识可知温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大，C错误，符合题意，D正确，不符

合题意.

7.一只轮胎的容积丫=10L,已装有0=1atm的空气，现用打气筒给它打气.已知打气筒

的容积％=1L,设打气过程中轮胎的容积及气体温度都保持不变，大气压po=latm,要使

胎内气体的压强达到P2=2atm,应打气（）

A.10次B.12次C.15次D.20次

答案A

解析设至少需要打〃次气，气体初态的体积­=V+〃Mo=（lO+〃）L,压强pi=latm,

气体末态的体积匕=V=10L,压强p2=2atm,

A.体温度不变，根据玻意耳定律得：p\V\=piVi,

代入数据解得：〃=10次，故A正确，B、C、D错误.

8.如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg,活塞

质量"?=10kg.活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气.此时，缸内气体的温度为27°C,活塞位于汽

缸正中间，整个装置都静止.已知外界大气压恒定，重力加速度取g=10m/s2.则当活塞恰好

能静止在汽缸缸口AB处时（）

A.弹簧长度变短

B.缸内气体温度为620K

C.缸内气体温度为600K

D.缸内气体温度为74℃

答案C

解析对活塞与汽缸整体分析有Mc=（M+m）g,所以弹簧的弹力保持不变，则弹簧长度不

变，所以A错误；对汽缸受力分析有poS+Mg=pS,则有p=po+噜，所以缸内气体压强不

变，则为等压变化，根据盖一吕萨克定律可得。代入数据可得界告=舄解得〃=600K

L112JUUK12

=327℃,所以C正确，B、D错误.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

9.下列说法中正确的是（）

A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力

B.夏天荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故

C.喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水珠是表面张力的结果

D.晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征

答案ABC

解析雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，故A正确：荷叶上小水珠呈球状与

喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水珠，都是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋

势的缘故，故B、C正确；单晶体一定具有规则形状，且单晶体有各向异性的特征，多晶体

的物理性质为各向同性，故D错误.

10.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A.温度不变时，压强增大〃倍，单位体积内的分子数一定也增大〃倍

B.体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大

C.压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定增大

D.气体体积增大时，气体分子的内能可能增大

答案ABD

解析对于一定质量的理想气体，其压强与气体分子的数密度有关，与气体分子热运动的平

均速率有关.因此，根据气体实验定律可知选项A、B正确，C错误；一定质量的理想气体

的内能由温度决定，气体的体积增大时，由牛=C,知温度有可能增大，因此选项D正确.

11.（2021•江西高安中学高二月考）如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的

〃、6两个状态，下列说法正确的是（）

A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多

B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多

C.。状态对应的分子平均动能小

D.单位体积的分子数。状态较多

答案BCD

解析由题图可知一定质量的气体4、6两个状态的压强相等，而4状态温度低，分子平均动

能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子

数a状态一定较多，故A错误，B、C正确；一定质量的气体，分子总数不变，Vh>Va,单位

体积的分子数a状态较多，故D正确.

12.（2022•浦东新区高二月考）如图所示，两端封闭的U形玻璃管竖直放置，管内水银柱把管内

气体分成两部分，当温度为f时，两边水银面高度差为/?,如果要使左右水银面高度差变小,

下列方法可行的是（）

A.同时使两边升高同样的温度

B.同时使两边降低同样的温度

C.使玻璃管保持竖直状态突然加速上升

D.使玻璃管保持竖直状态突然加速下降

答案BC

解析左边的空气柱压强大于右边空气柱的压强，假设温度变化时，空气柱的体积不变，则

当同时使两边升高同样温度，两边空气柱的压强都变大，而左边空气柱的压强变化量大于右

边，所以会使左右水银面高度差变大；同理当同时使两边降低同样温度，两边空气柱的压强

都变小，而左边空气柱的压强变化量大于右边，所以会使左右水银面高度差变小，故A错误，

B正确；玻璃管保持竖直状态突然加速上升，左边空气柱对水银柱的压强增大，体积减小，

使左右水银面高度差变小；玻璃管保持竖直状态突然加速下降，左边空气柱对水银柱的压强

减小，体积增大，使左右水银面高度差变大，故C正确，D错误.

三、非选择题：本题共6小题，共60分

13.（4分）（2019・江苏卷）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中，

水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）.分子势能Ep和分

子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中（选

填“A”“8”或“C”）的位置.

答案引力（2分）C（2分）

解析在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，水分子之间的作用力表现为引力.由于平

衡位置对应的分子势能最小，在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，所以能够总体上反

映小水滴表面层中水分子势能Ep的是题图中C位置.

14.（8分）（2021•扬州中学高二月考）某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变

时，压强与体积的关系”，图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器.带刻度的注射

器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V,实验所用测量压强的装置较特

殊，测量的是注射器内部气体和外部大气（压强为po）的压强差”，在多次改变体积后，得到

如下数据：

ApAXl^Pa)00.110.250.430.67

V7mL109876

注射器

（1）每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了.

⑵研究小组基于数据，以Ap为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是.

（3）若图像斜率为k,该直线的函数表达式是,图像纵轴截距的绝对值的物理

含义是.

答案（1）充分的热交换，保持封闭气体的温度不变（2分）（2）52分）（3）Ap=p-po（2分）

大气压强（2分）

解析（1）每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了充分的热交换，保持

封闭气体的温度不变.

⑵封闭气体的压强p=po+Ap,根据pV=C得（po+ApRuC.变形得△/?=，.一〃（），则以Ap

为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是土；

（3）据题知，C=k,整理得Ap="5-p（）,可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强加.

15.（10分）一氧气瓶的容积为0.08nf,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每

天消耗1个大气压的氧气0.36n?.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气.若

氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天.

答案4天

解析设氧气开始时的压强为“，体积为匕，压强变为〃（2个大气压）时，体积为上.根据玻

意耳定律得0W=P2匕①（2分）

重新充气前，用去的氧气在P2压强下的体积为

匕=匕一%②（2分）

设用去的氧气在po（l个大气压）压强下的体积为Vo,则有

p2V3=p（）Vj）③（2分）

设实验室每天用去的氧气在P0下的体积为AV,则氧气可用的天数为

/V=AV®（2分）

联立①②③④式，并代入数据得

N=4天.（2分）

16.（12分）（2020.全国卷HI）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为〃=18cm的U

形管，左管上端封闭，右管上端开口.右管中有高%=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口

的距离/=12cm.管底水平段的体积可忽略.环境温度为T]=283K.大气压强po=76cmHg.

（1）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？

（2）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？

答案（1）12.9cm（2）363K

解析（1）设密封气体初始体积为山，压强为0,左、右管的横横面积均为S,密封气体先经

等温压缩过程体积变为上,压强变为02,由玻意耳定律有

PW尸P2y2①（2分）

设注入水银后水银柱高度为〃，水银的密度为p,根据题设条件有

pi=po+pg为0②（1分）

P2=P（）+pgR③（1分）

Vi=QHT-ho）S,V2=HS®（\分）

联立①②③④式并代入题给数据得

/^^12.9cm⑤（l分）

（2）密封气体再经等压膨胀过程体积变为温度变为72,由盖一吕萨克定律有

卷=热©（2分）

按题设条件有V3=（2H—/z）S⑦（2分）

联立④⑤⑥⑦式并代入题给数据得

72^363K.（2分）

17.（12分）如图所示，总容积为3%、内壁光滑的汽缸水平放置，一面积为S的轻质薄活塞

将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为加的重

物相连，汽缸右侧封闭且留有抽气孔.活塞右侧气体的压强为P0.活塞左侧气体的体积为n，

温度为n.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变.然后将

密封的气体缓慢加热.已知重物的质量满足关系式，咫=0s,重力加速度为g.求：

抽气孔

||°曲

rll6

□

■）活塞刚碰到汽缸右侧时气体的温度；

⑵当气体温度达到2n时气体的压强.

答案（1）1.57b（2）5o

解析（1）设当活塞右侧气体的压强为po时，左侧气体压强为pt

则?|=等+〃0=200（2分）

右侧抽成真空时，左侧气体压强为P2=^=P0,

对左侧气体由玻意耳定律得

p\Vb=/?2V2（2分）

解得：V2=2VO

缓慢加热密封气体，气体发生等压变化，活塞与汽缸右侧接触时，体积M3=3VO,气体的温

度为八

则由盖一吕萨克定律得：

料热2分）

解得：73=1.57X2分）

（2）气体温度由兀升高到2n的过程，气体发生等容变化，由查理定律得

£=端（2分）

4

解得：。4=铲）.（2分）

18.（14分）如图所示，用U形