【文档说明】《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》第二章章末综合练习答案与解析.docx，共(14)页，1.082 MB，由管理员店铺上传

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1选择性必修二第二章章末综合练习一．选择题（共6小题）1．关于固体和液体，下列说法中正确的是()A．一种液体是否浸润某种固体，与这种液体和固体的性质都有关B．多晶体和单晶体都具有各向异性C．水黾能浮在水

面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D．生活中常见的石英、沥青、蔗糖、食盐、玻璃、铁块都是晶体【解答】解：A、液体与固体接触时液体润湿固体表面的现象是浸润，一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关，故A正确；B、单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故B错误；C、因

为液体表面张力的存在，水黾能浮在水面上不下沉，故C错误；D、生活中常见的石英、食盐、蔗糖、铁块都是晶体，而沥青、玻璃是非晶体，故D错误。故选：A。2．对于热运动和热现象，下列说法正确的是()A．封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的B．云母片导热性能各向异性，说明云母是个多晶体C．用吸管将牛奶吸入

口中是利用了毛细现象D．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用【解答】解：A、封闭气体的压强是分子不断碰撞器壁产生的，不是气体的重力产生，故A错误；B、云母片导热性能各向异性，说明云母是个单晶体，故B错误；C、在大气压力作用下牛奶被压入口中，用吸管将牛奶吸入口中不是利

用了毛细现象，故C错误；D、在液体表面张力作用下，荷叶上的小露珠呈球形，故D正确。故选：D。3．一定质量的理想气体，在温度1T和2T下的压强p与体积倒数1V的关系图像如图所示，气体由状态A等压变化到状态B的过程中，下列说法正确的是()2A．温度升高

，吸收热量B．温度升高，放出热量C．温度降低，吸收热量D．温度降低，放出热量【解答】解；根据理想气体状态方程可得：pVCT=，故CTpV=，在1pV−图像中，图像的斜率与温度有关，温度越高，斜率越大，气体由状态A等压变化

到状态B的过程中，气体温度升高，体积增大，故气体的内能增大，并且对外做功，根据热力学第一定律△UWQ=+可得：气体从外界吸收热量，故A正确，BCD错误；故选：A。4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，

其变化过程的pV−图象如图所示()A．气体在A状态时的内能大于C状态时的内能B．气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大C．气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量D．气体从状态A到B吸收的热量等于从

状态B到C放出的热量【解答】解：A、由pV−图象易得：AACCpVpV=，由理想气体pVT守恒，可知气体在A状态和C状态时的温度相等即ACTT=，一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度相等内能也相等，因此气体在A状态时

的内能等于在C状态时的内能，故A错误；B、由图象知，理想气体从状态A变化到状态B为等压膨胀过程，由pVT守恒可知，温度升高即3ABTT，温度越高分子平均动能越大，则气体在B状态时分子平均动能比A状态时大，分子平均动能变大并不是每个分子的动能都增大，而是动能较大分子数量所占的比例增大，故B错误

；CD、AB→过程：气体体积变大，外界对气体做负功，即0W，温度升高，内能增加，即△0U，由热力学第一定律△UWQ=+，可知0Q，则此过程气体吸热，吸收的热量等于增加的内能加上外界对气体做功的绝对值；BC→过程：气体体积不变，外界不对气体做

功，即0W=，温度降低，内能减少，即△0U，同理可知0Q，此过程气体放热，放出的热量等于减少的内能；因ACTT=，可得AB→过程升高的温度等于BC→过程降低的温度，所以AB→过程内能增加量等于BC→过程内

能减少量；由以上分析可知：气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量，故C正确，D错误。故选：C。5．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后再回到A状态，关于该循环过程，下列说法中

正确的是()A．AB→过程中，气体温度升高B．BC→过程中，气体分子的平均动能减小C．CA→过程中，气体密度变大D．AB→过程中，单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数减少【解答】解：A、1pV−图象中，过坐标原点的直线为等温线，所以AB→过程等温变化。故A

错误。B、BC→过程为等容变化，由pVCT=，p与T成正比，压强减小，温度降低，平均动能减小。故B正确。C、CA→过程体积增大，由mv=，密度变小。故C错误。D、AB→过程等温变化，压强增大，单位时间单位面

积碰撞到器壁的分子数增大。故D错误。故选：B。46．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为1h，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为2h，中间封有一段空气。若()A．温度升高，则1h增大，2h增大B．大气压升高，则1h增

大，2h增大C．弯管下移少许距离，则1h增大，2h不变D．右管中滴入少许水银，则1h不变，2h增大【解答】解：设大气压为0p，水银的密度为，则管中封闭气体的压强0102ppghpgh=+=+，解

得：12hh=．A、如果温度升高，封闭气体压强与体积都增大，1h、2h都都增大，故A正确；B、若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律pVC=可知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使1h和2h同时减小，故B错误；C、若把弯管向下移动少许，封闭

气体的体积减小，由玻意耳定律pVC=可知，气体压强增大，1h、2h都增大，故C错误；D、右管中滴入少许水银，封闭气体压强增大，封闭气体体积减小，1h、2h都增大，故D错误。故选：A。二．多选题（共4小题）7

．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是()5A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界

吸收热量【解答】解：A、从a到b等容升压，根据pVCT=可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A正确；B、在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B正确；C、在过程ab中气体体积不变，根据Wp=△V可知，气体对外界做功为零，故C错误；D、在过

程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△UWQ=+可知，气体从外界吸收热量，故D正确；故选：ABD。8．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、b

c、cd、da回到原状态，其PT−图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O．下列判断正确的是()A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程bc中外界对气体做的功等

于在过程da中气体对外界做的功【解答】解：A、根据理想气体的状态方程pVCT=，得CpTV=，pT−图象的斜率CkV=，a、c两点在同一直线上，即a、c两点是同一等容线上的两点，体积相等，故A正确；B、理想气体在状态a的温度大于状态c的温度，

理想气体的内能只与温度有关，温度高，内能大，6故气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，故B正确；C、在过程da中，等压变化，温度升高，内能增大△0U，体积变大，外界对气体做负功即0W，根据热力学第一定律△UWQ=+，||QW，所以在过程da中气体从外界吸收的热

量大于气体对外界做的功，故C错误；D、在过程bc中，等压变化，温度降低，内能减小△0U，体积减小，外界对气体做功，根据pVCT=，即pVCT=，da过程中，气体对外界做功bcWp=△bcVC=△bcT，因为|||daWp=△||dsVC=△|daT，

所以||||bcdaWW=，在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功，故D正确。故选：ABD。9．如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，左管内水银面与管口A之间气体柱长为28Alcm=，右管内气体柱

长为26Blcm=。先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低5cm，已知大气压强075pcmHg=，则两侧气体达到稳定后()A．管口A与左管水

银面间的气柱长度为26.25cmB．管口B与右管水银面间的气柱长度为24cmC．右管内的气体压强为78cmHgD．左、右两管的液面高度差为1cm【解答】解：AB、由题可知，左管插入水银槽后左管内气体压强：10(755)80hpppcmHgcmHg=

+=+=设管口A与左管水银面间的气柱长度为1l，气体温度不变，对左管内封闭气体，由玻意耳定律得：011Aplpl=代入数据解得，管口A与左管水银面间的气柱长度：126.25lcm=，故A正确，B错误；7CD、设右管水银面上升h

，则右管内气柱长度为Blh−，气体压强为2112()hhpppppcmHg=−=−气体温度不变，对右管内气体，由玻意耳定律得：012()()BhBplpplh=−−代入数据解得：1hcm=所以右管内气体压强为

：212(8021)78hpppcmHgcmHg=−=−=，左、右两管的液面高度差：2212Hhcmcm===，故C正确，D错误。故选：AC。10．如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，气体状志经历ABCA→→→完

成一次循环，A状态的温度为290K，下列说法正确的是()A．AB→的过程中，每个气体分子的动能都增加B．BC→的过程中，气体温度先升高后降低C．CA→的过程中，气体温度一定减小D．B、C两个状态温度相同，均为870K【

解答】解：A、AB→的过程中，气体的体积不变，压强增大，根据查理定律PCT=知温度升高，气体分子的平均动能增加，由于气体分子的运动是无规则的，所以不是每个分子的动能都增加，故A错误；B、BC→的过程中，根据理想气体状

态方程pVCT=可知，B、C两个状态的pV相同，则B、C两个状态气体的温度相同，过B、C两点的等温线是双曲线的一支，图线BC之间的点温度比B点和C点温度高，所以BC→过程中，气体的温度先升高后降低，故B正确；C、CA→的过程中，气体发生等压变化，体积减小，由VCT=知温度降低，故C正

确；D、由B项分析可知B、C两个状态温度相同，由A到B气体作等容变化，根据查理定律得：ABABppTT=，解得：551.5102908700.510BABApTTKKp===，故D正确。8故选：BCD。三．实验题（共2小题）11．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。（1）实验室

有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为5mL的注射器更合适；实验中，为找到体积与压强的关系，（选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。（2）关于该实验下列说法正确的有。A．柱塞上应该涂油B．应缓慢推拉柱塞C．用手握注射

器推拉柱塞D．注射器必须固定在竖直平面内（3）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发

现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的（选填“①”或“②”)，造成该现象的原因可能是。（4）为能更准确地测出气体的压强，小华用软管连通注射器和压强传感器，用（3）中方法作出的图线如图丙所示，该图线不过原点，为减小这一实验误差，请给出你的改进方法：。【解答】解：（1）由于要用较

小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，则当然选择容积小的注射器，故选5mL注射器合适；由于注射器的截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测体积；9（2）考查操作细节：A、柱塞上涂油既减小摩擦，又防止

漏气，故A正确；B、若急速推拉活塞，则有可能造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故B正确；C、手握活塞造成温度变化，故C错误；D、压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以不需要竖直放置，故D错误；故选：AB（3）反比例函数是曲

线，正比例函数是过原点的直线，所以要画1pV−图象。由pVCT=，可得：1pCTV=，其中1pV−图象的斜率为kCT=，则温度相同时，质量越小，则图象的斜率越小，图象将向下弯曲，图②是小明组所绘，造成这种情况的原因是漏气

；（4）小华用软管连通注射器和压强传感器，用（3）中方法作出的图线如图丙所示，该图线不过原点，显然是软管里的气体没计算，体积的测量值偏小造成的，所以改用大体积的注射器可改善。故答案为：（1）5mL、不需要；（2）AB；（3）1V（或体积的

倒数）、②、漏气（或气体温度降低）；（4）选用容积较大的注射器（或实验中气体的体积不压缩得过小或测出软管中气体的体积等）12．“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中（1）图1中A是压强传感器。（2）实验过程中，

手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是：。（3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气从初始体积20.0mL减为12.0mL。实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同

时测得对应体积的压强值。实验完成后，计算机屏幕上显示出如表格所示的实验结果：序号()VmL5(10)pPa5(10)pVPamL120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.64210512.01.63

5119.621仔细观察发现5(10)pVPamL一栏中的数值越来越小，造成这一现象可能原因是。（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力增大了（B）实验时环境温度增大了（C）实验时外界大气压强发生了变化（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏（4）（单选）由于在实验中，未考虑软管

中气体的体积，则实验得到的pV−图线可能为图2中的（图中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。【解答】解：（1）研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系实验需要测量气体的压强与体积，由图1所示可知，A应该是测气体压强的压强传感器。（2）研究温度不变时，一

定质量的气体压强与体积的关系实验应保持气体的温度不变，实验过程中，手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是保持气体温度不变。（3）由表中实验数据可知：pV的数值越来越小；（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力增大，不影响体积V与压强p的测量，不会使pV变小，

故（A）错误；（B）由理想气体状态方程pVCT=可知，pVCT=，如果实验时环境温度T增大了，则pV应变大，不会变小，故（B）错误；（C）外界气体压强对封闭气体压强p和气体体积没有影响，如果实验时外界大气压强发生了变化，不会造成pV变小，故（C）错误；（

D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，气体质量减小，气体物质的量减小，会导致pV变小，故（D）正确。故选：（D）（4）未考虑软管中气体的体积，气体体积的测量值小于真实值，气体压强测量值等于真实值，体积测量值偏小，实际曲线（虚线）应该

在实验图线（实线）的右侧，由图示图象可知，故AD错误；由于体积变化时，软管中气体的体积占总体积的百分百会变化，即注射器中气体质量会变化，实验所得图线不是双曲线，故B正确，C错误；故选：B。故答案为：（1）压强传感器；

（2）保持温度不变；（3）D；（4）B。四．计算题（共3小题）1113．如图所示为在2020年初疫情期间使用的一款消杀喷药装置．消杀喷药装置的上部有2L理想气体，压强为1atm，下部有6L药液．打气筒按压一次可以往消杀喷药装置充入2L压强为1atm的理想气体．理想气体的温度

为T．保持消杀喷药装置内部的气体温度不变，则（1）按压9次后，密封气体的压强为多少？（2）在（1）的状态下打开阀门，若喷出0.2L药液，需要再按压多少次，密封气体的压强达到喷药前的压强？【解答】解：（

1）把按压9次的气体和喷药装置内的气体作为整体，初态11patm=，192220VLLL=+=末态：2p=？，22VL=气体做等温变化，根据玻意耳定律：1122pVpV=解得：210patm=（2）根据充气

后温度不变，对充入的总气体，初状态：11patm=，V=？末态：310patm=，30.2VL=由133pVpV=解得2VL=则需要再按压212n==次次答：（1）按压9次后，密封气体的压强为10atm；

（2）在（1）的状态下打开阀门，若喷出0.2L药液，需要再按压1次，密封气体的压强达到喷药前的压强。14．如图所示，导热性能良好的两个气缸，左侧气缸的横截面积为右侧气缸的2倍。两气缸竖直浸没在温度为T的恒温槽内，它们

的底部由一细管连通（细管容积可忽略）。两气缸内各有一个厚度可12忽略不计的活塞A、B，其中B的质量为A的2倍，活塞与气缸之间无摩擦，两活塞的下方均为理想气体，上方为真空。当缸内气体处于稳定状态时，活塞A位于气缸的正中间位置，而

活塞B位于气缸底部。现缓慢升高恒温槽的温度，对气体加热，直至活塞B恰好升到气缸的正中间位置。求：()i最后气缸内气体的温度；()ii当气体体积等于左侧气缸的容积时，气缸内气体温度的范围。【解答】解：设活塞的横截面积为2ASS=，则BSS=，活塞质量Amm=，2Bmm=，设气缸的高度为H；

()i设气缸内气体初状态的压强为1p，对活塞A，由平衡条件得：AAApSmg=，解得：12mgpS=，气体初状态体积122HVSHS==，温度1TT=；活塞B恰好升到气缸中间位置时，设气缸内气体的温度为2T，

此时气体压强212BBmgmgppSS==，此时活塞A升至气缸顶部，气体体积222.52HVSHSSH=+=，对气缸内气体，由理想气体状态方程得：112212pVpVTT=解得：210TT=()ii当活塞A恰好升到气缸顶部时，气体体积322VSHSH==，此过程气体压强不变，由盖

−吕萨克定律得：3113VVTT=，解得：32TT=活塞A升到气缸顶部后对气体继续加热，当活塞B恰好开始升起时，气体压强42BBmgmgpSS==从活塞A升到气缸顶部到活塞B刚要升起过程气体体积不变，活塞A上升到气缸顶部过程气体压强312mgppS==13由查理定律得：3434

ppTT=解得：48TT=，当气体体积等于左侧气缸的容积时，气缸内气体温度的范围：28TTT气体剟答：()i最后气缸内气体的温度是10T；()ii当气体体积等于左侧气缸的容积时，气缸内气体温度的范围是28TTT气体

剟。15．如图所示，四壁均导热的两气缸通过体积可忽略的细管连通，A的横截面积是B的2倍，两气缸长度均为L。两气缸中各有一厚度可忽略的活塞a、b，质量均为m，活塞b的左右两侧各充有理想气体，活塞a上方为真空。初态平衡时环境温度为0T，活塞a、b均在气缸正中间。求：（1）当环

境温度升高至1T时，活塞a刚好上升到顶部，求1T；（2）在环境温度升高至02T的过程中，分析活塞b的位置变化。【解答】解：（1）设气缸B的横截面积为S，则气缸A的横截面积为2S，活塞b左侧气体初状态的体积11121.522VSLSLSL=+=，活塞b右侧气体初状态的体积

212VLS=，当活塞a上升到顶部时，设活塞b与气缸右侧面间的距离为x，活塞b左侧气体体积12()VSLSLx=+−，活塞b右侧气体体积2VSx=，对气体加热活塞a向上移动过程气体压强保持不变，由盖−吕萨克定律得：对活塞b左侧气体：110

1VVTT=活塞b右侧气体：2201VVTT=解得：0.75xL=，101.5TT=；（2）假设活塞b静止不动，两侧气体体积不变，气体发生等容变化，由查理定律得：14对活塞b左侧气体：11102ppTT

=对活塞b右侧气体：22102ppTT=对活塞b，由平衡条件得：12pSpS=，解得：12pp=，则12pSpS=，则活塞b不动，假设正确；答：（1）当环境温度升高至1T时，活塞a刚好上升到顶部，1T是01.5T。（2）在环境

温度升高至02T的过程中，活塞b的位置不变。