2026年北京市第四中学高二物理第4章同步练习题及答案

2026年北京市第四中学高二物理第4章同步练习题及答案第1页共1页2026年北京市第四中学高二物理第4章同步练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一定质量的理想气体经历等温压缩过程，下列说法正确的是A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能减少参考答案：D2.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其压强和体积变化情况是A.压强增大，体积增大B.压强减小，体积减小C.压强增大，体积减小D.压强减小，体积增大参考答案：C3.某热机在一个循环过程中，吸收热量Q₁=1200J，对外做功W=400J，则该热机的效率为A.20%B.30%C.50%D.70%参考答案：B4.一定质量的理想气体从状态C变化到状态D，其温度变化情况是A.温度升高B.温度降低C.温度不变D.无法确定参考答案：A5.某气体在等压过程中体积从V₁=3m³膨胀到V₂=5m³，温度从T₁=300K升高到T₂=600K，则该气体的摩尔热容为A.20J/(mol•K)B.30J/(mol•K)C.40J/(mol•K)D.50J/(mol•K)参考答案：C6.某热机工作在一个循环过程中，吸收热量Q₁=800J，对外做功W=200J，则该热机的效率为A.15%B.25%C.35%D.45%参考答案：B7.一定质量的理想气体从状态E变化到状态F，其压强和体积变化情况是A.压强增大，体积增大B.压强减小，体积减小C.压强增大，体积减小D.压强减小，体积增大参考答案：D8.某气体在等温过程中压强从P₁=2×10⁵Pa减小到P₂=1×10⁵Pa，体积从V₁=2m³增大到V₂=4m³，则该气体的压强与体积的关系满足A.P₁V₁=P₂V₂B.P₁V₁P₂V₂C.P₁V₁P₂V₂D.无法确定参考答案：A9.某热机在一个循环过程中，吸收热量Q₁=1000J，对外做功W=300J，则该热机的效率为A.20%B.30%C.40%D.50%参考答案：C10.一定质量的理想气体从状态G变化到状态H，其温度变化情况是A.温度升高B.温度降低C.温度不变D.无法确定参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在探究“功”与“速度变化量”关系实验中，需要用打点计时器打出纸带，通过分析纸带上的点迹来测量______。参考答案：时间间隔2.一物体做初速度为v₀的匀变速直线运动，加速度大小为a，方向与v₀相反，则物体速度减为零所需的时间为______。参考答案：v₀/a3.一质量为m的物体，从静止开始沿倾角为θ的粗糙斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑过程中受到的摩擦力大小为______。参考答案：μmgcosθ4.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度大小为______。参考答案：√(2gh)5.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则物体所受向心加速度大小为______。参考答案：4π²R/T²6.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形波峰位置x=2m处的质点在该时刻的振动方向沿______方向（上/下）。参考答案：上7.一物体从离地面高h处由静止开始自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小为______。参考答案：√(2gh)8.一物体在水平面上做匀速直线运动，速度大小为v，则物体在时间t内通过的路程为______。参考答案：vt9.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t下落的高度为______。参考答案：½gt²10.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，角速度为ω，则物体所受向心加速度大小为______。参考答案：ω²R三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.一定质量的理想气体，在等温过程中，其内能保持不变。参考答案：√2.热机的效率越高，表示它对外做功越多。参考答案：×3.在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能一定增加。参考答案：√4.气体的温度升高，分子的平均动能一定增大。参考答案：√5.做功和热传递都可以改变物体的内能。参考答案：√6.气体的压强是由气体分子对器壁的持续碰撞产生的。参考答案：√7.在等压过程中，一定质量的理想气体的体积增大，其温度一定升高。参考答案：√8.热力学第二定律可以表述为：热量不能自发的从低温物体传到高温物体。参考答案：√9.气体分子的运动是无规则的运动。参考答案：√10.在等温过程中，一定质量的理想气体的压强与体积成反比。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述影响平行板电容器电容大小的因素。参考答案：①电容器两极板的正对面积越大，电容越大；②电容器两极板之间的距离越小，电容越大；③电介质的介电常数越大，电容越大。2.判断下列说法是否正确：两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律。参考答案：√3.在匀强电场中，一个带电粒子沿着电场线方向运动，其电势能如何变化？参考答案：电势能变化，但具体变化情况取决于带电粒子的电荷正负以及电场方向。4.写出电场强度的定义式，并说明其物理意义。参考答案：E=F/q，电场强度是描述电场力性质的物理量，表示单位电荷所受的电场力。5.判断下列说法是否正确：电场线是真实存在的曲线。参考答案：×6.简述电势与电势能的区别与联系。参考答案：①电势是描述电场能的性质的物理量，是标量，单位为伏特；②电势能是描述电荷在电场中具有的能量的物理量，是标量，单位为焦耳；③电势能等于电荷量与电势的乘积，即Ep=qφ。7.写出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，并说明其物理意义。参考答案：U=Ed，匀强电场中电势差与电场强度成正比，电场强度的方向是电势降低的方向。8.判断下列说法是否正确：在一个等势面上，任意两点之间的电势差为零。参考答案：√五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.某地气象站记录了某日14:00至20:00之间气温和气压的变化数据如下表所示。请根据表中数据，计算该时段内气体的平均摩尔热容量。时间（时）|气温（℃）|气压（kPa）||14:00|25|10116:00|30|10218:00|35|10320:00|32|101参考答案：5.8J/(mol•K)2.一辆汽车从甲地出发，以72km/h的速度行驶了30分钟，到达乙地后立即掉头，以36km/h的速度返回甲地。求汽车从乙地返回甲地所需的时间。参考答案：45分钟3.某工厂计划建造一个容积为1000m³的圆柱形储气罐，已知钢材的价格为5000元/吨，钢材的密度为7850kg/m³。请计算建造该储气罐所需的钢材费用（不考虑其他费用）。参考答案：19.6万元4.一颗质量为2kg的小球从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力。求小球落地时的速度大小。参考答案：14m/s5.某实验小组用伏安法测量一个未知电阻的阻值，实验电路图如下所示。已知电源电压为6V，电流表的量程为0-3A，电压表的量程为0-15V。请根据电路图，写出测量步骤，并说明如何减小实验误差。参考答案：①断开开关S，将电阻R与电流表串联接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表指针偏转至适当位置，记录电流表的示数I1；②断开开关S，将电阻R与电压表并联接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表指针偏转至适当位置，记录电压表的示数U1；③根据欧姆定律，电阻R的阻值为R=U1/I1。为减小实验误差，应选择合适的量程，多次测量取平均值。6.一根长为1m的均匀细棒，质量为2kg，可绕其一端O点在竖直平面内自由转动。现用一水平力F=20N作用在细棒的中点，使细棒从水平位置开始转动。请计算细棒转动到与水平方向成30°角时，力F所做的功。参考答案：10J7.某地气象站记录了某日14:00至20:00之间气温和气压的变化数据如下表所示。请根据表中数据，分析该时段内气体的内能变化情况。时间（时）|气温（℃）|气压（kPa）||14:00|25|10116:00|30|10218:00|35|10320:00|32|101参考答案：气体内能先增大后减小8.一辆汽车从甲地出发，以72km/h的速度行驶了30分钟，到达乙地后立即掉头，以36km/h的速度返回甲地。求汽车从出发到返回甲地整个过程中，汽车的平均速度大小。参考答案：48km/h标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：D解析：本题考查“理想气体等温过程”。等温过程温度不变，内能不变。气体被压缩，外界对气体做功。根据热力学第一定律ΔU=Q+W，由于ΔU=0，所以Q=-W，即气体放出热量。故D正确。A错误，气体被压缩，外界对气体做功，W0，内能应增加。B错误，气体被压缩，外界对气体做功，W0，内能应增加。C错误，气体被压缩，外界对气体做功，W0，内能应增加。2.参考答案：C解析：本题考查“理想气体状态变化”。根据理想气体状态方程PV=nRT，温度不变时，压强与体积成反比。状态A到状态B，体积减小，所以压强增大。故C正确。A错误，压强增大，体积应减小。B错误，压强减小，体积应增大。D错误，压强减小，体积应增大。3.参考答案：B解析：本题考查“热机效率”。热机效率η=W/Q₁=400J/1200J=1/3=33.3%。最接近的选项是B。A错误，计算结果为33.3%。C错误，计算结果为33.3%。D错误，计算结果为33.3%。4.参考答案：A解析：本题考查“理想气体状态变化”。根据理想气体状态方程PV=nRT，压强增大，体积减小，所以温度升高。故A正确。B错误，压强增大，体积减小，温度应升高。C错误，压强增大，体积减小，温度应升高。D错误，压强增大，体积减小，温度应升高。5.参考答案：C解析：本题考查“理想气体摩尔热容”。根据理想气体状态方程PV=nRT，温度从T₁=300K升高到T₂=600K，温度升高倍数为2。体积从V₁=3m³膨胀到V₂=5m³，体积增大倍数为5/3。根据等压过程理想气体状态方程PV=nRT，摩尔热容Cₚ=(P₂V₂-T₂)/(nΔT)=(5/3310⁵-600)/(1300)=40J/(mol•K)。故C正确。A错误，计算结果为40J/(mol•K)。B错误，计算结果为40J/(mol•K)。D错误，计算结果为40J/(mol•K)。6.参考答案：B解析：本题考查“热机效率”。热机效率η=W/Q₁=200J/800J=1/4=25%。最接近的选项是B。A错误，计算结果为25%。C错误，计算结果为25%。D错误，计算结果为25%。7.参考答案：D解析：本题考查“理想气体状态变化”。根据理想气体状态方程PV=nRT，压强减小，体积增大，所以温度升高。故D正确。A错误，压强减小，体积应增大。B错误，压强减小，体积应增大。C错误，压强减小，体积应增大。D错误，压强减小，体积应增大。8.参考答案：A解析：本题考查“理想气体状态方程”。根据理想气体状态方程PV=nRT，温度不变时，P₁V₁=P₂V₂。故A正确。B错误，温度不变时，P₁V₁=P₂V₂。C错误，温度不变时，P₁V₁=P₂V₂。D错误，温度不变时，P₁V₁=P₂V₂。9.参考答案：C解析：本题考查“热机效率”。热机效率η=W/Q₁=300J/1000J=3/10=30%。最接近的选项是C。A错误，计算结果为30%。B错误，计算结果为30%。C错误，计算结果为30%。D错误，计算结果为30%。10.参考答案：A解析：本题考查“理想气体状态变化”。根据理想气体状态方程PV=nRT，压强增大，体积减小，所以温度升高。故A正确。B错误，压强增大，体积减小，温度应升高。C错误，压强增大，体积减小，温度应升高。D错误，压强增大，体积减小，温度应升高。二、填空题1.参考答案：时间间隔解析：本题考查功的测量原理。在探究“功”与“速度变化量”关系实验中，需要用打点计时器打出纸带，通过分析纸带上的点迹来测量时间间隔，进而计算速度变化量。2.参考答案：v₀/a解析：本题考查匀变速直线运动的速度时间公式。物体做初速度为v₀的匀变速直线运动，加速度大小为a，方向与v₀相反，则物体速度减为零所需的时间t=v₀/a。3.参考答案：μmgcosθ解析：本题考查物体在斜面上的受力分析。一质量为m的物体，从静止开始沿倾角为θ的粗糙斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑过程中受到的摩擦力大小为f=μmgcosθ。4.参考答案：√(2gh)解析：本题考查自由落体运动的速度公式。一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度大小为v=√(2gh)。5.参考答案：4π²R/T²解析：本题考查向心加速度的计算公式。一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则物体所受向心加速度大小为a=4π²R/T²。6.参考答案：上解析：本题考查波的传播方向与质点振动方向的关系。一列简谐波沿x轴正方向传播，波峰位置x=2m处的质点在该时刻的振动方向沿上方向。7.参考答案：√(2gh)解析：本题考查自由落体运动的速度公式。一物体从离地面高h处由静止开始自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小为v=√(2gh)。8.参考答案：vt解析：本题考查匀速直线运动的位移公式。一物体在水平面上做匀速直线运动，速度大小为v，则物体在时间t内通过的路程为s=vt。9.参考答案：½gt²解析：本题考查自由落体运动的位移公式。一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t下落的高度为h=½gt²。10.参考答案：ω²R解析：本题考查向心加速度的计算公式。一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，角速度为ω，则物体所受向心加速度大小为a=ω²R。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查“理想气体的内能”。理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变。等温过程就是温度不变的过程，所以理想气体的内能在等温过程中保持不变。2.参考答案：×解析：本题考查“热机的效率”。热机的效率是指热机做功的能量与它从热源吸收的热量的比值，效率高表示能量转化利用率高，但并不直接表示对外做功的多少，因为做功的多少还与吸收的热量有关。3.参考答案：√解析：本题考查“绝热过程与内能”。在绝热过程中，系统与外界没有热量交换，根据热力学第一定律，外界对气体做功，气体的内能增加。4.参考答案：√解析：本题考查“温度与分子平均动能的关系”。温度是分子平均动能的宏观表现，温度升高，分子的平均动能一定增大。5.参考答案：√解析：本题考查“改变内能的方式”。做功和热传递是改变物体内能的两种方式，都可以使物体的内能增加或减少。6.参考答案：√解析：本题考查“气体压强的微观解释”。气体的压强是由大量气体分子对器壁的持续碰撞产生的，这是气体压强的微观本质。7.参考答案：√解析：本题考查“理想气体状态方程”。根据理想气体状态方程PV/T=C，在等压过程中，体积增大，温度一定升高。8.参考答案：√解析：本题考查“热力学第二定律”。热力学第二定律可以有多种表述，其中一种表述就是：热量不能自发的从低温物体传到高温物体，这体现了热传递的方向性。9.参考答案：√解析：本题考查“气体分子的运动特点”。气体分子的运动是无规则的运动，这是气体分子动理论的基本观点之一。10.参考答案：√解析：本题考查“玻意耳定律”。在等温过程中，一定质量的理想气体的压强与体积成反比，这就是玻意耳定律的内容。四、简答题1.参考答案：①电容器两极板的正对面积越大，电容越大；②电容器两极板之间的距离越小，电容越大；③电介质的介电常数越大，电容越大。解析：本题考查《平行板电容器的电容》考点。平行板电容器的电容由公式C=ɛS/4πkd决定，其中ɛ为介电常数，S为正对面积，k为静电力常量，d为极板间距。①正确，因为电容与正对面积成正比，与极板间距成反比。③正确，因为介电常数越大，电容越大。②正确，因为电容与极板间距成反比。2.参考答案：√解析：本题考查《库仑定律》考点。根据库仑定律，两个点电荷之间的库仑力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，符合牛顿第三定律。因此，该说法正确。3.参考答案：电势能变化，但具体变化情况取决于带电粒子的电荷正负以及电场方向。解析：本题考查《电势能》考点。电势能Ep=qφ，其中q为电荷量，φ为电势。带电粒子沿着电场线方向运动时，电势φ会发生变化，因此电势能Ep也会发生变化。如果电荷为正，沿电场线方向运动时电势降低，电势能减小；如果电荷为负，沿电场线方向运动时电势降低，电势能增大。4.参考答案：E=F/q，电场强度是描述电场力性质的物理量，表示单位电荷所受的电场力。解析：本题考查《电场强度》考点。电场强度的定义式为E=F/q，其中F为电荷所受的电场力，q为电荷量。电场强度是描述电场力性质的物理量，表示单位电荷所受的电场力。电场强度是矢量，方向规定为正电荷所受电场力的方向。5.参考答案：×解析：本题考查《电场线》考点。电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，不是真实存在的曲线。电场线具有以下性质：①电场线起于正电荷，止于负电荷；②电场线上任意一点的切线方向表示该点的电场强度方向；③电场线密集的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小。6.参考答案：①电势是描述电场能的性质的物理量，是标量，单位为伏特；②电势能是描述电荷在电场中具有的能量的物理量，是标量，单位为焦耳；③电势能等于电荷量与电势的乘积，即Ep=qφ。解析：本题考查《电势与电势能》考点。电势与电势能是两个不同的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，是标量，单位为伏特；电势能是描述电荷在电场中具有的能量的物理量，是标量，单位为焦耳。电势能等于电荷量与电势的乘积，即Ep=qφ。7.参考答案：U=Ed，匀强电场中电势差与电场强度成正比，电场强度的方向是电势降低的方向。解析：本题考查《匀强电场中电势差与电场强度的关系》考点。匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U=Ed，其中U为电势差，E为电场强度，d为沿电场线方向的距离。电势差是描述电场力做功性质的物理量，电场强度的方向是电势降低的方向。8.参考答案：√解析：本题考查《等势面》考点。等势面上的电势处处相等，因此等势面上任意两点之间的电势差为零。五、应用题1.参考答案：5.8J/(mol•K)解析：本题考查理想气体状态方程。根据表中数据，可计算出气体的平均摩尔热容量为5.8J/(mol•K)。2.参考答案：45分钟解析：本题考查匀变速直线运动。