湖南平江县第四中学2025-2026学年高二下学期物理假期小练（3）

**基本信息** 本单元卷聚焦高二热学与力学实验，以压缩空气储能站、神舟飞船气闸舱等科技情境及爆米花制作等生活实例为载体，覆盖理想气体状态方程、热力学定律等核心知识，适配热学单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|表面张力、气体状态图像|第5题压缩空气储能站体现科技前沿| |多选题|4/16|晶体性质、气体实验定律|第8题爆米花原理联系生活实际| |实验题|2/18|加速度测量、电阻率测定|第12题游标卡尺操作考查科学探究| |计算题|3/30|气体状态方程、热力学第一定律|第15题V-T图像分析强化科学推理|

平江四中高二物理假期小练（3） 编者：黄睿 审核：高二物理备课组 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.下面说法正确的是(    ) A. 鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿毛细现象 B. 细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形表面张力 C. 粉笔能吸干纸上的墨水浸润现象 D. 布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水毛细现象 2.一定质量的理想气体从状态开始，依次经状态、、再次回到状态的图像如图所示。已知由到和由到均为等温过程、由到和由到均为等容过程，下列说法正确的是  (    ) A. 由到的过程中，气体对外界做功 B. 由到的过程中，气体向外界放热 C. 由到的过程中，气体内能保持不变 D. 由到的过程中，气体内能不断增大 3.一定质量的理想气体从初状态经、、最终回到状态，该过程中气体的体积随热力学温度的变化规律如图所示。则下列与该变化过程相对应的是  (    ) A. B. C. D. 4.如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中(    ) A. 气体压强逐渐增大，吸收热量 B. 气体体积逐渐减小，内能增加 C. 外界对气体做功，气体内能不变 D. 外界对气体做功，气体吸收热量 5.年月，世界上规模最大、效率最高的压缩空气储能站在山东并网发电。如图为压缩空气储能装置示意图，电力系统负荷低谷时，关闭储气室的出气阀门，利用多余电能驱动压缩机，将空气压入储气室。已知储气室的容积为，初态内部气体压强为，充气结束时储气室压强达到。已知外部大气压强恒为，充气过程中，储气室内、外温度相等且不变，则此过程中被压缩进入储气室的外部气体体积为(    ) A. B. C. D. 6.年月号上午，神舟号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落，气闸舱是实验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱充满一定质量的理想气体，座舱内为真空。打开阀门，气体会自发扩散至中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是(    ) A. 平衡后，气体系统的熵值在减小 B. 座舱中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小 C. 平衡后，座舱中气体可能自发的全部回到座舱中 D. 平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数减少 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7.下列说法中正确的是(    ) A. 晶体具有天然规则的几何形状，是因为构成它的物质微粒是规则排列的 B. 有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C. 晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 D. 凡具有各向同性的物质一定是非晶体 8.爆米花酥脆可口，是许多人喜欢的零食。如图为传统爆米花机，它的“爆米”原理：封闭在铁炉内的玉米粒和空气同时受热，炉内产生高压，玉米粒中的水分蒸发受阻。打开铁炉，“嘭”的一声，米粒突遇内外压力差而爆炸形成爆米花。开始时，封闭铁炉内气体可视为理想气体的温度为室温，气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花。设玉米粒的体积与打开铁炉后剩余爆米花的体积相等，则下列说法正确的是  (    ) A. 为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为 B. 为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为 C. 打开炉盖，当炉内温度变为时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为 D. 打开炉盖，当炉内温度变为时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为 9.导热汽缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止。现在把沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低汽缸外部环境温度，则(    ) A. 气体压强增大，内能可能不变 B. 外界对气体做功，气体温度降低 C. 气体体积减小，压强增大，内能一定减小 D. 外界对气体做功，气体内能一定增加 10.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体不考虑分子势能将一个热敏电阻电阻值随温度升高而减小置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能，汽缸和活塞间摩擦不计则(    ) A. 若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体压强一定减小 B. 若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体内能一定减小 C. 若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小 D. 若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.为探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。 实验时，          平衡小车受到的阻力，          满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。均填“需要”或“不需要” 正确操作后，得到如图乙所示的纸带，、、、、点为纸带上选取的相邻五个计数点，纸带上相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的打点周期为，则纸带上打出点时小车的速度大小          ，小车的加速度大小          计算结果均保留两位有效数字 12.某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： 用分度的游标卡尺测量其长度如图甲，可知其长度为           用螺旋测微器测量其直径如图乙，可知其直径为           因电表内阻未知，用如图丙所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关，将滑动变阻器的滑片移至合适位置。单刀双掷开关掷到，电压表的读数，电流表的示数如图丁所示，其读数           ；将掷到，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表          填“内”或“外”接法，测得的值比真实值          填“偏大”、“偏小”或“一样” 根据上面的数据，算得该材料的电阻率为          保留三位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.粗细均匀的细玻璃管一端开口，一端封闭，内有被水银柱封闭的气柱。水银柱长，气体温度，大气压强。当玻璃管水平放置时图甲，气柱长。当玻璃管开口向上竖直放置图乙时 若气柱的温度仍为，求气柱的长度； 改变气柱的温度，使气柱的长度恢复成，求此时气柱的温度。 14.如图所示，绝热汽缸开口向上竖直放置，其内用质量为、横截面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。初始时汽缸内气体的热力学温度为，活塞处于位置，与汽缸底相距。已知大气压强，理想气体内能正比于热力学温度，活塞厚度、电热丝体积以及活塞与汽缸壁间的摩擦均不计。现通过汽缸内的电热丝加热气体，活塞缓慢上升到达位置，求： 活塞到达位置时气体的热力学温度； 若初始气体内能，活塞缓慢上升过程中，气体吸收的热量。 15.如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像，、为直线，对应状态的压强、体积均已在图中标出。已知气体在状态时的温度为，由状态到状态的内能增加量为，求： 状态到状态过程中吸收的热量； 状态到状态过程中的最高温度． 答案和解析 1.【答案】  【解析】鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形，是表面张力，故B正确；粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，故C错误；布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，是不浸润现象，故D错误。 2.【答案】  【解析】到的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，A错误；到的过程等温，气体内能不变，，外界对气体做功，，由知，即气体向外界放热，B正确；到的过程，气体体积不变，压强减小，气体温度降低，气体内能减小，、D错误。 3.【答案】  【解析】由可知，将图像的纵轴水平向右平移便得到图像，此时过程对应的图线的反向延长线不会经过坐标原点，故A错误；根据理想气体状态方程可知，是等压膨胀过程，对应的图线平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，故B错误；是等压过程，温度升高，对应的图线平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，故C错误；是等压过程，对应的图线平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，对应的图线的反向延长线经过坐标原点，是等温过程，体积减小，压强增大，对应的图线平行于轴，是等容过程，温度降低，压强减小，对应的图线的延长线过坐标原点，故D正确。 4.【答案】  【解析】活塞缓慢下降，则气体体积减小，外界对气体做功，即，因温度不变，则气体内能不变，即，根据热力学第一定律，可得，即气体放出热量；气体体积减小，温度不变，根据可知压强变大，故 C正确，、、D错误。 5.【答案】  【解析】以被压缩进入储气室的外部气体和初态储气室内部气体为研究对象，设被压缩进入储气室的外部气体体积为，由玻意耳定律，得，解得，故选 D。 6.【答案】  【解析】【分析】 本题考查熵增加原理、改变气体内能的方式、气体压强的微观解释，属于基础题。 【解答】 A.由于气体分子无规则运动的空间变大，所以无序性增加，即熵增加，故A错误； B.气体自由扩散，没有对外做功，又因为整个系统不漏气且与外界没有热交换，气体内能不变，故B错误； C.根据熵增加原理可知，一切宏观热现象均具有方向性，中气体不可能自发地全部回到座舱中，故C错误； D.气体温度不变，体积增大，单位体积内的分子数减少，单位时间内对单位面积的碰撞次数减少，故D正确。 故选D。 7.【答案】  【解析】略 8.【答案】  【解析】开始时，封闭铁炉内气体可视为理想气体的温度为室温，气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花，则内部最终压强至少为，由查理定律得，解得炉内温度至少为，故A错误，B正确；打开炉盖，当炉内温度变为时，有，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比，故 C正确，D错误。 9.【答案】  【解析】由平衡条件知活塞受到的沙桶拉力减小，其他力如重力、大气压力不变，则气体压强增大、体积减小，外界对气体做功，由于环境温度缓慢降低，则气体内能减少，由知，即向外放热，故选BC。 10.【答案】  【解析】欧姆表读数变大，说明气体温度降低，内能减小，而汽缸和活塞均绝热，根据热力学第一定律，可知气体一定对外做功，体积增加，根据理想气体状态方程，可知压强减小，、两项正确 若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，项错误 若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，理想气体分子间的相互作用力为零，项错误故选AB两项． 11.【答案】需要 不需要   【解析】为了使小车受到的合力等于细线拉力，实验时，需要平衡小车受到的阻力；由图中装置可知，细线拉力可以通过力传感器得到，所以不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 纸带上相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出，则相邻计数点的时间间隔为，则纸带上打出点时小车的速度大小为 ；根据逐差法可得小车的加速度大小为 。 12.【答案】 外 偏小   【解析】【分析】 游标卡尺读数为主尺读数游标尺读数，要注意游标尺的精度，本题为，不要估读。 螺旋测微器读数为固定刻度可动刻度，精度为，需要估读一位。 根据“大内小外”的原则选取电流表的内外接法，并要求知道电流表内接法、外接法的系统误差所在。 根据电阻定律结合欧姆定律求表达式。 本题考查测定材料的电阻率，知道实验原理及游标卡尺、螺旋测微器、电流表的读数规则是解题的关键点。 【解答】 游标卡尺读数为； 螺旋测微器读数为； 电流表精确度为，读数为，根据题意可知，电流表的分压作用更明显，应该避免电流表的分压，故应采用电流表外接法。根据，得，因电压表的分流作用，电流的测量值偏大，则电阻率测量值比真实值偏小； 根据，代入数据解得。 13.【答案】解：玻璃管平放时，管内气体压强为， 当玻璃管开口向上竖直放置时，管内气体压强为， 若气柱的温度仍为  ，则由玻意耳定律得， 即，代入数值可得； 气柱的长度恢复成稳定后，气体压强为， 气体的变化可以看成等压变化，则有，即， 可求得。   【解析】解析请参考答案文字描述 14.【答案】活塞上升过程气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可得   代入数据解得 活塞上升过程，对活塞受力分析可知  气体对外做功，  代入数据解得  因为气体的内能正比于热力学温度，设  则  解得  内能的改变量  根据热力学第一定律  解得   【解析】略 15.【答案】由图像可知，到过程气体膨胀，外界对气体做功为，由热力学第一定律得出 由图分析知，直线方程为，由一定质量的理想气体状态方程得  联立解得，当，即时，有最大值，解得   【解析】略 学科网（北京）股份有限公司 $