第3章 阶段滚动检测卷(二)（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

阶段滚动检测卷(二) (时间：75分钟　分值：100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．关于分子热运动，下列说法正确的是(　　) A．夏天自行车容易“爆胎”，是车胎内气体分子间斥力急剧增大造成的 B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小 C．清晨阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的灰尘在做布朗运动 D．扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生 解析：选D。车胎内气体温度升高，体积不变，气体压强变大，而容易“爆胎”，故A错误；当分子力表现为引力时，随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；布朗运动是悬浮微粒的运动，肉眼看不见，灰尘飞舞是空气对流引起的，故C错误；扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生，故D正确。 2．关于分子热运动和内能，下列说法正确的是　(　　) A．铁的质量越大，铁的比热容越大 B．内燃机在压缩冲程中，内能转化为机械能 C．木工锯木块时，锯条会发烫是通过传热改变物体的内能 D．端午节煮粽子，闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动 解析：选D。比热容的大小与物质的种类、状态有关，与质量无关，铁的质量变大，铁的比热容大小不变，故A错误；内燃机在压缩冲程中，机械能转化为内能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误；木工锯木块时，锯条克服摩擦力做功，锯条会发烫是通过做功改变物体的内能，故C错误；粽香四溢，能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动，故D正确。 3．下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是(　　) A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点 B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．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 D．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 解析：选C。液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，故B错误；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，例如石墨和金刚石，故C正确；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，熔融过的石英是非晶体，把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再加入冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D错误。 4．下列关于固体、液体的说法正确的是(　　) A．晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点 B．发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降 C．表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大 D．液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 解析：选D。晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；发生毛细现象时，不浸润液体在细管中会下降，故B错误；表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，故D正确。 5．用注射器将一段空气(可视为理想气体)封闭，操作注射器实现气体按如图a→b→c发生变化。下列说法正确的是(　　) A．a→b，所有分子热运动的动能都增大 B．a→b→c，气体吸收的热量等于气体对外做的功 C．a→b→c，气体的压强先增大后减小 D．c状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比a状态时多 解析：选C。a→b过程中，温度T升高，分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，故A错误；a→b→c过程中，温度升高，则气体内能增大，气体体积变大，则气体对外界做正功，根据热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q，由于ΔU＞0，W＜0，可知Q＞0，且Q＞|W|，则气体吸收热量大于气体对外做的功，故B错误；根据理想气体状态方程＝C，可得V＝T，可知题图线上的点与原点连线斜率越小则压强越大，所以a→b→c气体的压强先增大后减小，故C正确；由图像可知a、c两状态压强相等， c状态温度高于a状态温度，温度高分子平均动能大，根据压强微观意义可知，c状态时单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比a状态时少，故D错误。 6．用打气筒给篮球打气，设每推一次活塞都将一个大气压的一整筒空气压入篮球。不考虑打气过程中的温度变化，忽略篮球容积的变化，则后一次与前一次推活塞过程相比较(　　) A．两次篮球内气体压强的增加量相等 B．后一次篮球内气体压强的增加量大 C．后一次压入的气体分子数多 D．后一次压入的气体分子数少 解析：选A。设篮球体积为V0，打气筒体积为V，打第n次气后篮球内气体的压强为pn，打第n＋1次气后气体压强为pn＋1，根据玻意耳定律，有pnV0＋p0V＝pn＋1V0，可知pn＋1－pn＝，即两次篮球内气体压强的增加量相等，故A正确，B错误；每次压入的气体均为同温度、同压强、同体积，由理想气体状态方程知每次压入气体的物质的量相同，可知压入的气体分子数相等，故C、D错误。 7．如图所示，如果热水瓶中的热水未灌满就盖紧瓶塞，而瓶塞与瓶口的密封程度很好，经过一段时间后，要拔出瓶塞会变得很吃力。假设开始时瓶内水温为87 ℃，经过一段时间，温度降到47 ℃，热水瓶口的横截面积为10 cm2，手指与瓶塞间的动摩擦因数为0.15。已知瓶内气体可视为理想气体，大气压强p0＝1.0×105 Pa，不考虑瓶塞的重力及瓶塞与瓶口间的摩擦力，则两手指至少要用多大的压力作用在瓶塞上才能拔出瓶塞(　　) A．74 N B．37 N C．3.7 N D．7.4 N 解析：选B。瓶内初始压强p0＝1.0×105 Pa，温度T0＝(87＋273)K＝360 K，末压强为p1，温度T1＝(47＋273)K＝320 K，根据查理定律有＝，解得p1＝×105 Pa，以瓶塞为对象，有2f＝(p0－p1)S＝ N，又f＝μN，联立可得两手指作用在瓶塞上的压力N至少为37 N。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．下列说法正确的是(　　) A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相等 C．打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 D．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力 解析：选AB。分子力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小，分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，故A正确；温度是分子热运动的平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，它们的平均分子动能相等，故B正确；布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是由空气的流动引起的，不是布朗运动，故C错误；气体分子的间距一般大于气体分子直径的10倍，气体分子间的作用力可以忽略不计，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由气体分子无规则运动相互碰撞产生的，与分子力无关，故D错误。 9．斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过程的p－V关系如图所示。气体在热交换器之间来回流动，实现热能和机械能的转化。若将气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是(　　) A．A→B过程是等温膨胀，气体吸收的热量等于对外做的功 B．B→C过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小 C．C→D过程是等温压缩，气体分子平均动能减小 D．D→A过程是等容加热，气体吸收的热量等于内能的增加量 解析：选AD。A→B过程是等温膨胀，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸热且气体吸收的热量等于对外做的功，A正确；B→C过程是等容降温，气体分子平均动能减小，但并非所有气体分子的动能都减小，B错误；C→D过程是等温压缩，气体温度不变，则气体分子平均动能不变，C错误；D→A过程是等容加热，气体体积不变，气体不做功，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸热且气体吸收的热量等于内能的增加量，D正确。 10．如图，绝热汽缸竖直放置，质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体，不计一切摩擦，大气压强恒定，活塞始终未从汽缸中滑出，经过一段时间，关于汽缸内的气体，下列说法正确的是　(　　) A．气体的压强增大 B．气体的体积增大 C．气体的内能增大 D．气体分子的平均动能增大 解析：选BCD。因大气压强恒定，所以汽缸内的气体在被缓慢加热过程中做等压变化，气体的体积增大，故A错误，B正确；气体温度升高，内能增大，气体分子的平均动能增大，故C、D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。 11．(6分)在“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，某组同学先后两次使用如图(a)所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图(b)所示两组p－V图线。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了____________________，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线。 (2)两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是________。 A．两组实验环境温度不同 B．两组封闭气体的质量不同 C．某组器材的气密性不佳 D．某组实验中活塞移动太快 (3)某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图线①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体________(选填“吸热”“放热”或 “无热交换”)。 解析：(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。根据理想气体状态方程pV＝nRT，可得V＝nRT或p＝nRT，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观地判定该关系，可将题图转化为p－或V－图像。 (2)根据pV＝nRT，由题中曲线可知，对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同， pV乘积不等；同理，当实验环境温度相同，两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故A、B正确。若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故C、D错误。 (3)缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。 答案：(1)控制气体的温度不发生变化　p－或V－　(2)AB　(3)放热 12．(8分)如图甲所示的是一气体温度计模型，容积V＝100 cm3的空球有一根有刻度的均匀玻璃细长管，管上共有N＝101个刻度线(长管与球连接处为第一个刻度，记为“0”，向上按顺序排列)，相邻两刻度间玻璃管的容积为0.2 cm3，管中有水银滴将球内空气与大气隔开，当管口向上竖直放置，温度t＝5 ℃时，水银滴a端在刻度N＝20的地方；当管口向下竖直放置(图乙)，温度t＝5 ℃时，水银滴a端在刻度N＝21的地方。若外界大气压p0＝1×105 Pa不变，求： (1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体分子的数密度__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)若环境温度升高，水银滴a端由刻度N＝20的地方上移到N′＝22的地方，此过程容器内气体内能________(选填“增加”“减小”或“不变”)，容器内气体________(选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”)。 (3)玻璃管竖直放置时，管内水银滴所产生的附加压强Δp＝________Pa(计算结果保留2位有效数字)。 解析：(1)当管口倒置后，容器内气体温度不变、压强变小，体积增大，所以器壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，气体分子的数密度变小。 (2)环境温度升高，容器内气体温度升高，所以气体内能增加，同时体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律知气体从外界吸收热量。 (3)当管口向上竖直放置时，空球内的气体压强p1＝p0＋Δp，当管口向下竖直放置时，空球内的气体压强p2＝p0－Δp，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，解得Δp≈96 Pa。 答案：(1)变小　变小　(2)增加　吸热　(3)96 13．(12分)如图所示，高h＝40 cm的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量m＝2 kg的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积S＝40 cm2，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大小为20 N，活塞离缸底的高度为20 cm，大气压强p0＝1×105 Pa，环境的热力学温度T0＝300 K，重力加速度大小g取10 m/s2，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。 (1)若保持汽缸静止，缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为30 cm，求此时环境的热力学温度。(6分) (2)已知在第(1)问的过程中汽缸内气体内能变化为36 J，求在此过程中气体吸收的热量。(6分) 解析：(1)未升高温度时，对活塞受力分析，可得FN＝mg，即汽缸内气体压强等于大气压强，有p1＝p0，缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为30 cm时，由平衡条件有p2＝p0＋，由理想气体状态方程，可得＝ 解得T2＝472.5 K。 (2)在第(1)问的过程中，气体的温度升高，则气体内能增加，开始气体做等容变化，外界对气体不做功，之后做等压膨胀变化，外界对气体做负功，W＝－p2·ΔV＝－p2(h2－h1)S＝－42 J，由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，解得Q＝78 J，此过程中吸收的热量为78 J。 答案：(1)472.5 K　(2)78 J 14．(14分)现有一质量M＝0.5 kg的导热性能良好的汽缸，用质量m＝0.2 kg的活塞封着一定质量的理想气体，汽缸内空气柱长度L0＝10 cm。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，活塞的横截面积S＝1 cm2，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。重力加速度g取10 m/s2。 (1)当汽缸如图甲悬挂在空中保持静止时，求此时汽缸内气体的压强。(6分) (2)将汽缸倒置，如图乙悬挂在空中，由于某种原因，发现汽缸缸体漏气，填补漏气孔洞，使汽缸不再漏气。当装置再次保持静止时，空气柱长度L1＝12 cm。试计算从甲状态到乙状态过程中，漏出的空气所含空气分子数量占汽缸内原有空气分子数量的比值η(用百分比表示)。(8分) 解析：(1)对题图甲中活塞受力分析，由力的平衡条件可得mg＋p1S＝p0S，解得p1＝8×104 Pa。 (2)对题图乙中汽缸受力分析，由力的平衡条件可得Mg＋p2S＝p0S 解得p2＝5×104 Pa 假设汽缸不漏气，根据玻意耳定律可得 p1L0S＝p2L1′S，解得L1′＝16 cm 漏气后的实际长度L1＝12 cm，所以漏出空气所含空气分子数量占原有空气分子数量的比值η＝×100%＝25%。 答案：(1)8×104 Pa　(2)25% 15．(14分)某实验小组制作伽利略温度计，结构如图所示。倒挂的塑料瓶瓶口处插入一条长玻璃管，竖直固定在铁架台上，玻璃管插入水银槽中，旁边平行固定一刻度板。温度变化时，玻璃管内水银柱高度随之变化。利用能显示温度的电热风器吹塑料瓶，在不同水银柱高度处标示对应温度，即可制成温度计。已知在标准大气压p0＝76 cmHg、t1＝27 ℃时，管内水银高度h1＝16 cm。玻璃管内部体积可忽略。 (1)当外界温度t2＝17 ℃时，求对应管内水银高度h2。(6分) (2)瓶内气体的内能与热力学温度成正比，即U＝kT，其中k＝0.02 J/K。求外界温度由t1缓慢降到t2＝17 ℃的过程中气体放出的热量。(8分) 解析：(1)对于瓶内气体，初态有p1＝p0－ph1＝60 cmHg，T1＝t1＋273 K＝300 K，当温度t2＝17 ℃时，则有T2＝t2＋273 K＝290 K，设此时水银柱高度为h2，则有p2＝p0－ph2，由于瓶内气体体积不变，根据＝，代入数据解得ph2＝18 cmHg，则h2＝18 cm。 (2)初态，温度T1＝300 K，根据U＝kT 则有U1＝kT1＝0.02×300 J＝6 J 末态，温度T2＝290 K 则有U2＝kT2＝0.02×290 J＝5.8 J 内能变化量ΔU＝U2－U1＝5.8 J－6 J＝－0.2 J 因体积不变W＝0，根据ΔU＝Q＋W，所以Q＝ΔU＝－0.2 J，负号表示放出热量。 答案：(1)18 cm　(2)0.2 J 学科网（北京）股份有限公司 $