期中达标检测（含解析） 2026-2027学年高中物理人教版选择性必修第三册

阶段达标检测考试范围:第一章~第三章全卷满分100分考试用时75分钟一、单项选择题(本大题共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个符合题目要求)1.下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是()A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象B.乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡熔化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力D.丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大2.关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是()A.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态B.0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小C.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大D.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和3.从2026年1月1日起,我国禁止生产水银体温计。关于水银体温计,下列说法正确的是()A.水银液柱最上端呈凸面,这是因为水银不浸润玻璃B.水银吸热温度升高后,所有水银分子热运动速率都会增大C.玻璃泡中的液体内部的水银分子间距离较近,彼此间只存在斥力D.体温计测温时只能自发从高温物体吸热不能自发对高温物体放热,这体现了热力学第一定律4.某容积可变的密封汽缸中一定质量理想气体的状态变化过程如图所示,则气体从状态a变化到状态b的过程中()A.气体分子的平均动能保持不变B.气体的内能先增大后减小C.气体从外界吸收的热量等于对外做的功D.单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积上的作用力变大5.钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。已知钻石的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA。认为组成钻石的碳原子是一个紧挨着一个的小球,下列判断正确的是()A.碳原子是不可再分的最小单元B.用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子C.碳原子的直径可表示为3D.质量为m的钻石中所含有的原子数mρN6.某同学设计了如图所示装置:A为容积为V的导热汽缸,通过阀门和细管(容积不计)与最大容积为0.2V的导热汽缸B相连。B内有一厚度不计、可上下运动的活塞,上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开,下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开。外界大气压始终为p0,A中空气的初始压强也为p0,活塞每次上、下运动均到达B的最高、最低处,整个过程中环境温度保持不变,空气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提、再缓慢下压计为1次,则5次后A中的气体压强为()A.1.2p0B.1.4p0C.2p0D.2.5p07.如图,水平放置的导热汽缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时,A、B的压强均为p0,体积比为2∶3,环境温度为300K。现通过两种方式改变A、B两部分的体积,第一种方式是通过加热丝对A中气体缓慢加热,B中气体温度保持不变;第二种方式是通过汽缸壁的阀门把B中气体缓慢向外抽出;两种方式均使A、B的体积比变为3∶2。以下说法正确的是()A.两种方式末状态A中气体的压强相等B.第一种方式,末状态A中气体的温度为670KC.第二种方式,抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为1D.第二种方式,抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为5二、多项选择题(本大题共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,全部选对的得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.图甲中,两分子间距离由r1变到r2的过程中分子间的作用力做正功B.图乙中,100℃的氧气,速率大的分子比例较多,其分子的平均速率比0℃时的大C.图丙中,显微镜下观察花粉颗粒的无规则运动时记录的花粉位置的连线就是花粉颗粒的轨迹D.图丁中,电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外,违背了热力学第二定律9.将一端封闭的玻璃管迅速插入水银槽中某一深度,玻璃管内气体可看作理想气体,外界大气压和温度均保持不变。下列说法中正确的是()A.插入过程中玻璃管中单位体积内气体分子的个数增加B.插入过程中玻璃管中每个气体分子热运动的动能都增加C.插入过程中玻璃管内气体的内能增大D.插入后的一段时间内气体从外界吸收热量10.如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定放置,一内壁光滑的汽缸先固定在斜面上,横截面积为S、质量为m=p0Sg的活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸内,稳定时缸内气柱的长度为L,温度为T0,改变气体的温度,解除固定后让汽缸沿着斜面下滑,稳定时缸内气柱的长度仍为L,已知大气压强为p0、重力加速度为g,理想气体的内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为ΔU=CΔT(C为已知常量),所有温度为热力学温度。下列说法正确的是A.汽缸被固定时,缸内气体的压强为3B.汽缸沿斜面下滑稳定时,活塞加速度的大小为gC.汽缸沿斜面下滑稳定时,缸内气体的压强为p0D.汽缸被固定到沿斜面下滑稳定,缸内气体内能的减小量为2三、非选择题(本大题共5小题,共54分)11.(8分)某实验小组做“用油膜法估算油酸分子大小”的实验时,操作如下:①向浅水盘中倒入清水,在水面上均匀地撒一层爽身粉;②将浓度为η的油酸酒精溶液滴1滴在浅水盘中央,如图1所示;③待水面稳定后,画出油膜的形状如图2所示。已知正方形小方格的边长为L、边缘轮廓所围成的正方形小方格数为136,n滴油酸酒精溶液的总体积为V。(1)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是。

(2)1滴溶液中纯油酸的体积为,油酸分子的直径为。

(3)在“用油膜法估测分子直径”的实验中,计算结果偏小,可能是由于。

A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格C.求每滴油酸酒精溶液的体积时,溶液的滴数多记了2滴D.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多12.(9分)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。(1)关于该实验,下列说法正确的是。

A.实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积B.空气柱体积变化应尽可能快些C.为保证气密性,实验前应在柱塞上涂润滑油(2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进行了两次实验,得到的p-V图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1T2(填“<”“=”或“>”)。

(3)如橡胶套内的气体不可忽略,移动柱塞,多次记录空气柱的体积V和压力表读数p,画出的p-1V图像可能为。13.(10分)居家生活种植花草,可以提高家庭生活品位,家用喷水壶已成为家庭必备品。如图所示,圆柱形喷水壶密封时容积为V,打气筒气室容积ΔV=V50,某次浇花时,倒入喷水壶中水的体积为4V5,并将喷水壶密封,然后开始打气,每一次打入压强为p0、体积为V50的空气。已知大气压强为p0,不计喷水细管的体积及喷水后细管内剩余液体的影响,设气体质量m∝pVT(p为气体压强,V(1)求至少打几次气后,喷水壶里的水可以全部喷完;(2)若在喷洒过程中喷水壶中空气从外界吸收热量为12J,求喷水壶中空气做功为多少。14.(11分)如图所示,一可自由移动的绝热活塞M将一横截面积为400cm2的水平固定的绝热汽缸分为A、B两个空间,A空间装有体积为12L、压强为1.5×105Pa、温度为23℃的理想气体,A的左侧是一导热活塞N,N的左边与大气相通;B空间中理想气体的温度为27℃,体积为30L。现增大活塞N受到的水平向右的推力F,使N缓慢向右移动,同时给B中气体加热,此过程A中的气体温度保持不变,活塞M保持原位置不动。已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,标准状况下(压强为1×105Pa,温度为0℃)1mol任何气体的体积为22.4L,外界大气压强p0=1×105Pa。不计活塞与汽缸壁间的摩擦,T=t+273K。求:(1)B中气体的分子数(结果保留两位有效数字);(2)当推力增加ΔF=2×103N时,活塞N向右移动的距离。15.(16分)在某校“科技文化节”中,刘老师带领兴趣小组的同学们给大家再现了“马德堡半球”实验。实验中用到如下器材:两个各在碗底焊接了铁钩的半球形不锈钢碗(空腔直径为20cm)、与碗口匹配的带有单向阀和抽气软管(体积忽略)的密封胶圈、注射器(容积为500mL)、酒精小棉球。刘老师先后安排了两次实验:第一次在一个碗里点燃酒精棉球,待火焰熄灭后迅速把另一个碗扣上密封后静置;第二次指导同学们对密封后的另一个“球”用注射器抽气。操作后在“球”两侧分别安排相同数目的同学拉着绳子钩着铁钩朝相反的方向拉。设环境温度为15℃,实验中“球”不变形不漏气,每位同学平均用力为400N,大气压强为1×105Pa。热力学温度与摄氏温度关系为T=t+273K,π取3.00,895取(1)第一次实验中当参与同学总数达到6人时,“球”刚好被拉开,请估算刚密封时“球”内空气的温度。(2)第二次实验中用注射器抽气5次后,刘老师应安排每一侧最多几人参与才能保证实验效果(未能拉开)?答案与分层梯度式解析1.A2.B3.A4.C5.C6.C7.D8.AB9.AC10.AC1.A甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象,故A正确;图乙现象说明该固体在导热性上具有各向同性,而多晶体和非晶体都具有各向同性,则该固体可能是多晶体,也可能是非晶体,故B错误;丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子在不停地做无规则运动,故C错误;丁图中封闭注射器的出口,推动活塞时阻力增大,是气体压强逐渐变大的缘故,故D错误。2.B热平衡是指两个系统的温度相同,但压强和体积等物理量可以不同,A错误;0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,并且放热,内能减小,因温度不变,分子平均动能不变,则分子势能减小,B正确;在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先增大后减小再反向增大,分子间的作用力先表现为引力,做正功,后表现为斥力,做负功,所以分子势能先减小后增大,C错误;内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和,D错误。3.A水银液柱最上端呈凸面,这是因为水银不浸润玻璃,A正确;水银吸热温度升高后,水银分子热运动平均速率会增大,并非所有水银分子热运动速率都会增大,B错误;分子间同时存在着斥力和引力,C错误;体温计测温时只能自发从高温物体吸热不能自发对高温物体放热,这体现了热力学第二定律,D错误。故选A。4.C由题图可知气体在a、b两状态下压强与体积的乘积相等,由理想气体状态方程pVT=C,可知气体在a、b两状态的温度相同,中间过程中气体压强与体积的乘积先减小后增大,可知温度先降低后升高,则整个过程中气体分子的平均动能先减小后增大,气体内能先减小后增大,选项A、B错误;气体在a、b两状态时温度相同,则气体在a、b两状态的内能相同,气体从状态a到状态b体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功,选项C正确;气体从状态a到状态b压强减小,可知单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积上的作用力变小,选项D5.C碳原子可以再分,碳原子可以再分为原子核和电子,A错误。光学显微镜的分辨率受限于光的波长(约200nm),而分子直径的范围为0.1-1nm,远小于分辨率极限,故无法直接观察,B错误。每个碳原子占据的体积为V=MρNA,将碳原子看成球形,则一个碳原子的体积为V=πd36,联立得d=36MπρNA,C正确。质量为m6.C该过程可视为B对A充气,由p0V+p0×5×0.2V=pV可得5次后A中的气体压强p=2p0,故选C。7.D设汽缸容积为5V。第一种方式,对B部分气体,由玻意耳定律可得p0·3V=p1·2V,解得p1=32p0,对A部分气体,由理想气体状态方程可得p0·2VT0=p1·3VT1,代入数据解得T1=675K,故B错误;第二种方式,缓慢抽气,导热汽缸中可视为两部分气体均做等温变化,对A部分气体,由玻意耳定律可得p0·2V=p2·3V,解得p2=23p0≠p1,故A错误;对B部分气体,由玻意耳定律可得p0·3V=p2(2V+ΔV),代入数据解得ΔV=52V,抽出气体的质量与原来8.AB图甲中,两分子间距离由r1变到r2的过程中分子势能减小,则分子间的作用力做正功,A正确;温度越高,分子运动越剧烈,速率较大的分子数目占总分子数的比例越大,所以图乙中,100℃的氧气,速率大的分子比例较多,其分子的平均速率比0℃时的大,B正确;图丙中,显微镜下观察花粉颗粒的无规则运动记录的是每间隔相等时间时花粉颗粒的位置,然后把各位置按时间先后顺序连线,不是花粉颗粒的运动轨迹,C错误;图丁中,电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外,消耗了电能,从低温向高温释放热量,不违背热力学第二定律,D错误。故选A、B。9.AC将玻璃管迅速插入水银槽的过程中,气体体积减小,外界对玻璃管内的气体做正功,而玻璃管来不及放热,所以玻璃管内封闭气体内能增加,气体温度升高,此后一段时间玻璃管内气体向外散热,封闭气体最终与外界大气温度相同,因为封闭气体的体积减小,所以单位体积内气体分子的个数增加,A正确;插入过程中封闭气体的内能增大,温度升高,气体分子的平均动能增大,但不一定每个气体分子的动能都增大,B错误,C正确;插入过程管内气体温度升高,高于外界温度,之后的一段时间内气体会向外界放出热量,D错误。故选A、C。10.AC汽缸被固定时,设缸内气体的压强为p1,对活塞受力分析,由平衡条件可得p1S=p0S+mgsin30°,结合m=p0Sg,解得p1=3p02,A正确;汽缸沿斜面下滑稳定时,设缸内气体的压强为p2,对汽缸和活塞整体分析,由牛顿第二定律有Mgsin30°=Ma,对活塞受力分析,p0S+mgsin30°-p2S=ma,解得活塞的加速度大小为a=g2,p2=p0,B错误,C正确;汽缸被固定到沿斜面下滑稳定,缸内气体的体积不变,由查理定律得p1T0=p2T,解得T=2T11.答案(1)让油酸在水面上形成单分子油膜(2分)(2)ηVn(2分)ηV136nL2(2分解析(1)将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是让油酸在水面上形成单分子油膜。(2)已知n滴油酸酒精溶液的体积为V,溶液浓度为η,那么1滴溶液中纯油酸的体积为V0=ηVn,油膜面积为S=136L2,则油酸分子的直径为d=V0S(3)水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,会导致测得的油膜面积S偏小,根据d=V0S可知计算出的分子直径d偏大,故A不符合题意;计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,会使测得的油膜面积S偏小,根据d=V0S可知计算出的分子直径d偏大,故B不符合题意;求每滴油酸酒精溶液的体积时,溶液的滴数多记了2滴,会导致计算出的每滴溶液中纯油酸的体积V0偏小,根据d=V0S可知计算出的分子直径d偏小,故C符合题意;油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多,会使溶液中油酸的浓度变大,计算出的1滴溶液中纯油酸的体积V0偏小,根据d=V0S可知,12.答案(1)C(3分)(2)>(3分)(3)C(3分)解析(1)由于空气柱的横截面积不变,故气体的体积与空气柱长度成正比,所以只需要测量空气柱长度,就能找到压强与体积的关系,故A错误;空气柱的体积变化不能太快,要缓慢移动柱塞以保证气体温度不变,故B错误;为了保证气体质量不变,实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性,故C正确。(2)根据理想气体状态方程pVT=C得pV=CT,可知离坐标原点越远的等温线温度越高,则有T1>T2(3)如果橡胶套内的气体不可忽略,设橡胶套内的气体体积为V0,则有p(V+V0)=C,可得p=CVV+V0·1V=C1+V0V·1V,可知p-1V图线上的点与原点连线的斜率为k=13.答案(1)40(2)12J解析(1)设未向喷水壶中打气时为状态1:p1=p0,V1=V5;向喷水壶中打n次气后为状态2:p2,V2=V5;当壶内水刚好全部喷洒完毕时为状态3:p3=p0,V3=V(1气体