2025高考物理人教版選擇性必修第3冊專項復習第2

章學業質量標準檢測含答案學業質量標準檢測

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。

滿分100分，時間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共12小題，其中第1?8小題只有一個選項符合題目要求，每

小題3分，第9?12小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全

的得2分，有選錯或不答的得0分）

1.（2024.江蘇揚州高三開學考試）下列三幅圖對應的說法中正確的是（B）

各速率區間的分子數占

總分子數的百分比（％）

甲乙丙

A.圖甲中TI>72

B.圖甲中兩條曲線下的面積相等

C.圖乙中玻璃管鋒利的斷口在燒熔后變鈍，原因是分子間存在著相互作用

的斥力

D.圖丙是玻璃管插入某液體發生的現象，是由于該液體分子間的相互作用

比液體與玻璃的相互作用強造成的

答案：B

解析：圖甲中分子熱運動越劇烈，各速率區間的分子數占總分子數的百分比

的最大值向速度大的方向遷移，可知TI<T2,兩條曲線下的面積相等均為1,故

A錯誤，B正確；圖乙中，玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍然是非晶體，細玻璃

棒尖端放在火焰上燒熔后尖端變鈍，是表面張力的作用，因為表面張力具有使液

體表面繃緊即減小表面積的作用，故C錯誤；在附著層處液體和玻璃間的相互

作用比液體分子間的相互作用強，發生了浸潤現象，故D錯誤。

2.如圖所示，一定質量的理想氣體經歷ai、b~F、c-d、d-a四個過

程，下列說法正確的是（C）

A.a—6過程中氣體壓強減小

B.人一c過程中氣體壓強增大

C.c-d過程中氣體壓強增大

答案：C

解析：根據理想氣體狀杰方程華=C（常量）可知，V=^T,在v—T圖像中，

圖線上各點與坐標原點的連線的斜率與壓強有關，斜率越大，壓強越小。

6過程，圖線的延長線過坐標原點，為等壓線，所以壓強不變，A錯誤;

b^c過程，圖線上各點與坐標原點的連線的斜率越來越大，故壓強越來越小，

即pb>pc,B錯誤；c-d過程，圖線上各點與坐標原點的連線的斜率越來越小，

故壓強越來越大，即pd>pc,故C正確；1一。過程，圖線上各點與坐標原點的連

線的斜率越來越小，故壓強越來越大，即Pa>pd,D錯誤。故選C。

3.下列敘述中錯誤的是（D）

A.晶體的各向異性是由于它的微粒是按各自的規則排列著的

B.單晶體具有規則的幾何外形是由于它的微粒按一定規律排列

C.非晶體的內部微粒是無規則排列的

D.石墨的硬度與金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布

答案：D

解析：晶體內部微粒排列的空間結構決定著晶體的物理性質不同，也正是由

于它的微粒按一定規律排列，使單晶體具有規則的幾何外形，選項A、B正確；

非晶體的內部微粒是無規則排列的，選項C正確；石墨與金剛石的硬度相差甚

遠是由于它們內部微粒的排列結構不同，石墨的層狀結構決定了它的質地松軟，

而金剛石的網狀結構決定了其中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬

度，選項D錯誤。故選D。

4.（2023彳余州高二階段練習）如圖所示，一粗細均勻的U形玻璃管開口向上

豎直放置，左、右兩管都封有一定質量的理想氣體A、B,水銀面a、b間的高

度差為小，水銀柱cd的長度為人2,且〃2=/n,a面與c面恰處于同一高度。若

在右管開口端注入少量水銀，系統重新達到平衡，則（C）

A.A氣體的壓強小于外界大氣壓強

B.B氣體的壓強變化量小于A氣體的壓強變化量

C.水銀面。下降的高度大于水銀面。上升的高度

D.水銀面a、5間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長度

答案：c

解析：注入水銀前，A氣體壓強pA=po+ag〃2—Qg/zi=/TO,當在右管開口端

注入少量水銀時，丸2增大，A、B氣體壓強均變大，即A氣體的壓強大于外界大

氣壓強，A錯誤；右管注入水銀后，兩部分封閉氣體壓強均變大，由玻意耳定律

piVi=P2V2,A、B氣體體積均變小。假設B氣體體積不變，則水銀面a上升的

高度等于水銀面c下降的高度，等于6下降的高度，由于B氣體體積同時要變

小，故水銀面。下降的高度大于水輟面a上升的高度，C正確；假設注入高

度的水銀，則B氣體的壓強變化量一定為AeBMogA/z,假設A、B氣體的體積均

不變，則A氣體的壓強變化量也為》A=ag△加壓強增大后，根據玻意耳定律,

體積要變小，故A氣壓變化量小于QgA/z,即B氣體的壓強變化量大于A氣體的

壓強變化量，B錯誤；注入水銀前，A氣體壓強.A=po+ag/z2—Qg/zi=2O,右管

中注入少量水銀達到平衡后，封閉氣體A、B氣體壓強均變大，注入水銀后，設

右管上段新水銀柱的長度為岳,，以人間新的高度差為歷,，根據平衡可得

1

+pgAi=po+pgfi2'，由于PA'>po,所以歷'>hi',水銀面a、8間新的高度

差小于右管上段新水銀柱的長度，D錯誤。故選C。

5.（2024.云南昆明一模）如圖所示，質量相等的同種理想氣體甲和乙分別用

絕熱活塞封閉在兩個相同的絕熱汽缸中，兩汽缸固定在同一水平面上，開口分別

豎直向上和水平向右，活塞質量不能忽略且可沿汽缸無摩擦滑動。甲、乙兩氣體

的體積相等，它們的壓強分別用p甲、p乙表示，溫度分別用T甲、T乙表示。下列

關系正確的是（A）

乙

A.p甲乙,T甲＞T乙

B.p甲＞〃乙,T甲〈T乙

C.p甲＜p乙,T甲＞T乙

D.p甲＜p乙,T甲vT乙

答案：A

解析：對甲圖活塞受力分析有mg+poS=p甲S,乙圖活塞受力分析有p乙5=

poS,由題知質量相等的同種理想氣體甲乙兩氣體的體積相等，則根據臂=票，

/甲1乙

可知?甲＞“乙，T甲＞T乙，故A正確。

6.真空輪胎（無內胎輪胎），又稱“低壓胎”“充氣胎”，在輪胎和輪圈之

間封閉著空氣，輪胎鼓起對胎內表面形成一定的壓力，提高了對破口的自封能力。

若某個輪胎胎內氣壓只有L6個標準大氣壓，要使胎內氣壓達到2.8個標準大氣

壓，用氣筒向胎里充氣，已知每次充氣能充入1個標準大氣壓的氣體0.5L,輪

胎內部空間的體積為3X10、且充氣過程中保持不變，胎內外氣體溫度也始

終相同，氣體看成理想氣體，則需要充氣的次數為（B）

A.66B.72

C.76D.82

答案：B

解析:根據題意知，氣體做等溫變化piV+npoVo-p2V,即1.6poX3X10-2

+npoX0.5X10-3m3=2.8/?oX3X10-2m3,解得〃=72,故B正確。

7.小明同學設計了一種測溫裝置，用于測量室內的氣溫（室內的氣壓為一個

標準大氣壓，相當于76cm汞柱產生的壓強），結構如圖所示，大玻璃泡A內有

一定量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，管內水銀面的高度x可反映泡

內氣體的溫度，即環境溫度，當室內溫度為27℃時，B管內水銀面的高度為16

cm,B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，則以下說法正確的是（C）

A.該測溫裝置利用了氣體的等壓變化的規律

B.B管上所刻的溫度數值上高下低

C.B管內水銀面的高度為22cm時，室內的溫度為一3℃

D.若把這個已經刻好溫度值的裝置移到高山上，測出的溫度比實際偏低

答案：C

解析：根據受力分析可知"A+X=20,又B管的體積與大玻璃泡A的體積相

比可忽略不計，故可知氣體做等容變化，故A錯誤；溫度越高，由與=C可知壓

強越大，故而溫度越高，刻度x的數值就越小，應為上低下高，故B錯誤；由

pM+x=po,得pAi=60cmHg,又pA2=54cmHg,詈=發，Ti=300K得乃=

270K=-3℃,故C正確；若把該裝置放到高山上，po'會減小，x'=po'-

PA會減小，根據刻度上低下高，測出的溫度偏高，故D錯誤。

8.(2024.河北二模)如圖所示，一水槽內盛有某種液體，一粗細均勻的導熱

良好的玻璃瓶底朝上漂浮在液體中，玻璃瓶內外液面高度差為力，若環境溫度緩

慢升高，大氣壓強始終不變，下列說法正確的是(C)

玻璃瓶內外液面高度差h變大

玻璃瓶內氣體壓強變大

玻璃瓶逐漸上浮

玻璃瓶受到的浮力變大

答案：C

解析：玻璃瓶內氣體對玻璃瓶底的壓力等于大氣對玻璃瓶底的壓力和玻璃瓶

重力之和，故玻璃瓶內氣體壓強不變，玻璃瓶內外液面高度差不變，故A、B錯

誤；瓶內氣體壓強不變、溫度升高，故體積變大，玻璃瓶逐漸上浮，故C正確；

玻璃瓶受到的浮力等于玻璃瓶的重力，故瓶內氣體溫度緩慢升高的過程中，玻璃

瓶受到的浮力不變，故D錯誤。

9.下列說法正確的是(A)

A.只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

B.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零

C.由于液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，所以存在浸潤現

象

D.夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細管，防止水分蒸發

答案：AD

解析：溫度就是量度分子運動劇烈程度的物理量，分子運動越劇烈溫度越高，

反之亦然，故A正確；在完全失重情況下，氣體分子也在撞擊容器壁，所以依

然存在壓強，故B錯誤；液體表層分子間距大于液體內部分子間距時，液體表

面有表面張力；而浸潤現象是器壁分子對附著層分子作用力大于內層子分子對附

著層分子力，導致附著層分子增多，分子間距小于④體現出斥力，故C錯誤；

干旱的時候，土壤中存在毛細管，加速土壤水分蒸發；給土壤松土后破壞了毛細

管，減弱了毛細現象，從而防止土壤內層的水分蒸發，故D正確。故選AD。

10.(2023?高密市第一中學高二期末)如圖所示為豎直放置的上粗下細的密閉

細管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫

度達到穩定后，體積變化量的絕對值為AVA>AVB,壓強變化量為bpA、ApB,

則下列說法正確的是(重力加速度為g)(A)

A.初始狀態滿足pB=/?A+2g〃，p為水銀的密度，丸為水銀柱長度

B.AV^>AVB

C.A/2A<A72B

D.液柱將向上移動

A

B

答案：AD

解析：初始狀態滿足pB=p^+pgh,p為水銀的密度，h為水銀柱長度，A

正確；由于氣體的總體積不變，因此AVA=AVB,B錯誤；首先假設液柱不動，

則A、B兩部分氣體發生等容變化，由查理定律，對氣體A：A/?AI=^AT,對氣

體B：A/7BI=^AT,由于PB>?A所以，A/?BI>A/?AI,則液柱將向上移動，則液體

r

壓強減小，液體穩定后有PB，—px'~\~pgh',則pB—PB=PA'-p\-\-pg(h'

—h),即ApB=A〃A+2g(/z'—/Z)<A/?A,故C錯誤，D正確。故選AD。

11.(2024.河南周口二模)如圖，容積為Vo的汽缸豎直放置，導熱良好，右

上端有一閥門連接抽氣孔。汽缸內有一活塞，初始時位于汽缸底部/高度處，下

方密封有一定質量、溫度為To的理想氣體。現將活塞上方緩慢抽至真空并關閉

閥門，然后緩慢加熱活塞下方氣體。已知大氣壓強為加，活塞產生的壓強為%。，

活塞體積不計，忽略活塞與汽缸之間摩擦。則在加熱過程中(A)

.抽氣孔

I,閥門

，劈

A.開始時，活塞下方體積為:Vo

B.溫度從7b升至1.57b,氣體對外做功為%oVo

C.溫度升至27b時，氣體壓強為孤

3

D.溫度升至37b時，氣體壓強為孤

答案：AD

解析：由于初始時位于汽缸底部!高度處，則初始時，活塞下方體積為:%）,

OO

由于大氣壓強為外，活塞產生的壓強為%o,則初始時，氣體的壓強“=po+%o

=狗，將活塞上方緩慢抽至真空并關閉閥門過程，末狀態氣體的壓強為加o,根

據玻意耳定律有"得Vo=1poVi,解得,1=3%），即加熱開始時，活塞下方體積為3

Vo,故A正確；若活塞上方緩慢抽至真空并關閉閥門之后緩慢加熱，活塞恰好

到達汽缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓強始終為|po,此時，根據

1

5Vov

蓋一呂薩克定律有〒=U，解得Ti=27b,可知，溫度從To升至1.57b過程，活

10

塞沒有到達頂部，氣體做等壓變化，則有圣=7皋，解得丫2=］丫0,則溫度從To

701.3104

升至1.57b,氣體對外做功為W=1po（V2—Vi）=1p（）Vo,故B錯誤；結合上述可知，

溫度升至27b時，活塞恰好到達汽缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓

強為%o,故C錯誤；結合上述可知，溫度升至3幾時，活塞已經到達汽缸頂部，

與頂部有相互作用的彈力，溫度由27b升高至37b過程為等容過程，根據查理定

1

呼。m3

律有3解得p2=a。），故D正確。

12.（2024.河北保定一模）一定質量的理想氣體，從狀態A開始，經歷B、C

兩個狀態又回到狀態A,壓強p與體積V的關系圖像如圖所示，與橫軸平行，

等腰AABC的面積為So,AB的反向延長線經過坐標原點O,已知氣體在狀態C

的溫度為7b,再根據圖像所提供的其他已知信息，下列說法正確的是（A）

A.氣體在狀態A的體積為2Vo

B.氣體在狀態3的壓強為若

4

C.氣體在狀態A的溫度為

D.從狀態5到狀態C,外界對氣體做的功為5so

答案：AC

解析：根據題意已知等腰AABC做NC4B的角平分線會垂直平分底邊BC,

得以=2%),故A正確；設氣體在狀態A、3的體積分別為辦、VB,A3的反向

延長線經過坐標原點。，由正比例函數關系可得/=稔，三角形ABC的面積為

So,則有So=；O?B—PA)(VB—Vc),聯立解得PA=粉，PB=^~,故B錯誤；由C

到A由理想氣體狀態方程可得喏=若，已知Tc=To,由圖可知外=pc,聯

立解得A=^To,故C正確；由功的定義可得氣體對外界做的功等于p—V關系

圖像與橫軸所圍成的面積，則氣體從狀態3到狀態C,外界對氣體做的功為W

=PB(VB-VC),解得W=6SO,故D錯誤。

第n卷(非選擇題共60分)

二、填空題(本題共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)

13.(6分)用圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規律。

(1)關于該實驗，下列說法正確的有。

A.該實驗用控制變量法研究氣體的變化規律

B.應快速推拉柱塞

C.為方便推拉柱塞，應用手握注射器再推拉柱塞

D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位

(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數據后，為直觀反映壓強與體積之

間的關系，以。為縱坐標，以^為橫坐標在坐標系中描點作圖。小明所在的小組

壓縮氣體時漏氣，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的(選填“①”

或“②”)。

(3)為更準確地測出氣體的壓強，小華用壓強傳感器和注射器相連，得到某

次實驗的2一V圖如圖丙中的直線A3所示，究其原因，溫度發生了怎樣的變化

A.一直下降B.先上升后下降

C.先下降后上升D.一直上升

答案：(1)AD(2)(2)(3)B

解析：(1)該實驗是研究質量一定的氣體在溫度不變情況下，壓強跟體積的

關系，采用了控制變量法，故A正確；快速推拉或用手握住注射器，會導致氣

體溫度發生變化，不符合實驗條件，故B、C錯誤；實驗只需要關注圖像的斜率

變化即可探究壓強跟體積的關系，所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即

可，可以不標注單位，故D正確。

(2)因漏氣，導致氣體質量減小，在一定體積時的壓強會變小，也就是圖像

的斜率變小，故選②。

(3)根據圖像與等溫線的關系，可知氣體溫度先升高再降低。故選B。

14.(8分)(2024.山東東營高二期末)如圖甲，某同學用氣體壓強傳感器探究

氣體等溫變化的規律。操作步驟如下：

圖甲

①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數據采

集器和計算機連接起來；

②緩慢推進活塞至某位置，待示數穩定后記錄此時注射器內封閉氣體的體積

V1和由計算機顯示的氣體壓強值pi;

③重復上述步驟②，多次測量并記錄；

④根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。

(1)下列操作是為保證實驗過程中氣體溫度不變的是(填選項代號)。

A.推進活塞要緩慢

B.用橡皮帽堵住注射器的小孔

C.實驗時，不要用手握注射器

D.在注射器活塞一周涂潤滑油

(2)由于實驗操作有誤，導致推進活塞過程中存在漏氣現象，則實驗得到的p

―十圖像應是(填選項代號)。

(3)該同學進行了兩次實驗，其中一組得到的p—V圖像如圖乙所示，由圖可

知兩次實驗氣體的溫度大小關系為T1T2(填"/或“=”)：另一小組

根據實驗數據作出的V—，圖線如圖丙所示，若他們的實驗操作無誤，造成圖線

不過原點的原因可能是o

答案：(1)AC(2)B(3)＞實驗時未考慮注射器前端連接處的氣體

解析：(1)移動活塞要緩慢，使注射器內的空氣與外界充分進行熱交換，保

持注射器內氣體溫度不變，故A正確；用橡皮帽堵住注射器的小孔是為了控制

氣體的質量不變，不是控制氣體溫度不變，故B錯誤；實驗時，不要用手握注

射器可以保持注射器內氣體溫度不變，故C正確；在注射器活塞一周涂潤滑油

是防止注射器漏氣，保持注射器內氣體質量不變，故D錯誤。

(2)一個等溫變化，由“丫=。得"=岸，對應的p—十圖像為一條過原點的傾

斜直線，由于漏氣，pV乘積減小，即圖像的斜率變小，故A錯誤，B正確。

(3)根據一定質量的理想氣體狀態方程牛=C,可知的乘積越大，則氣體

的溫度越高，所以TI>T2,另一小組根據實驗數據作出的V—5圖線如圖丙所示，

若實驗操作規范正確，造成圖像不過原點的原因可能是試管中的氣體的體積小于

實際的封閉氣體的體積，結合實驗器材可知，實驗時未考慮注射器前端封有橡膠

套處有多余氣體。

三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、

方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必

須明確寫出數值和單位)

15.(10分)如圖所示，為一個帶有閥門K、容積為2L的汽缸。先打開閥門

讓其與大氣連通，再用打氣筒向里面打氣，打氣筒活塞每次可以打進IX105Pa、

200mL的空氣，忽略打氣和用氣時氣體的溫度變化，外界大氣的壓強8=1X105

Pa。

(1)若要使氣體壓強增大到5.0X105Pa,應打氣多少次？

(2)若上述容器中裝的是5.0X105Pa的氧氣，現用它給容積為700mL的真

空瓶充氣，使瓶中的氣壓最終達到符合標準的2.0X105Pa,則可充滿多少瓶？

答案：(1)40次⑵4瓶

解析：(1)設需要打氣〃次，因每次打入的氣體相同，故可視〃次打入的氣

體一次性打入，則氣體的初狀態

8=1.0X105Pa,Vi=Vo+nAV

末狀態22=5.0X105Pa,V2=Vo

其中Vo=2L,AV=0.2L

由玻意耳定律"口=?2丫2

代入數據解得”=40次。

(2)設氣壓為2.0X105Pa時氣體的體積為%,則p3=2.0X105Pa

由玻意耳定律有p2v2=23丫3

代入數據解得%=5L

真空瓶的容積為V?=0.7L

故可充滿4瓶。

16.(10分)(2024.山西太原一模)如圖所示，粗細均勻的U形細玻璃管豎直倒

置，豎直高度為20cm,水平寬度為5cm,左端開口，右端封閉。用長度為10cm

的水銀柱在右側管內封閉了長為10cm的理想氣體,初始狀態環境溫度為258K,

大氣壓強為76cmHg。現緩慢升高環境溫度，有6cm長的水銀柱進入左側豎直

細管，細玻璃管的內徑遠小于其自身的長度。求：

(1)此時管內封閉氣體的壓強；

(2)此時環境的溫度。

Q5cm->|

10cm

10cm

答案：(1)70cmHg(3)441K

解析：(1)升溫后有6cm長的水銀柱進入左側豎直細管，水銀柱高

%2=6cm

空氣柱長/2=21cm

封閉氣體的壓強為P2,則p2-\-pgh2=po

所以p2=70cmHgo

(2)升溫前水銀柱高

Ai=10cm

溫度為乃=258K

空氣柱長為/i=10cm

封閉氣體的壓強為pi,則〃o+pg歷="1

解得pi=86cmHg

根據理想氣體狀態方程可得

pihSP2I2S

Ti=T2

解得72=441Ko

17.（12分）（2024.黑龍江齊齊哈爾二模）“拔火罐”是我國傳統醫學的一種治

療手段。操作時，醫生用點燃的酒精棉球加熱一個小罐內的空氣，隨后迅速把小

罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上（如圖）。假設加熱后小罐

內的空氣溫度為87℃,當時的室溫為27℃,大氣壓為〃o=lXlO5Pa,小罐開

口部位的面積S=3Xl（r3m2。當罐內空氣溫度變為室溫時，求：（不考慮因皮膚

被吸入罐內導致空氣體積變化的影響）

（1）小罐內的空氣對皮膚的壓力大小；

（2）某次拔罐時由于醫生操作不當，小罐未緊貼在皮膚上，當罐內空氣變為

室溫時，進入罐內空氣與原有空氣質量之比為多少。

答案：（1）250N（2）|

解析：（1）加熱后小罐內的空氣

pi=po=lX105Pa

Ti=87+273K=360K

罐內空氣溫度變為室溫時

72=27+273K=300K

氣體做等容變化，貝愣晝

解得P2=|x105Pa

小罐內的空氣對皮膚的壓力大小為

5-3

F=/72S=1X10X3X10N=250NO

(2)設小罐的體積為Vi,小罐未緊貼在皮膚上，氣體做等壓變化，則

星=造

-一乃

罐內空氣溫度變為室溫時，原先小罐內的空氣的體積變為

5

V2=TVI

O

進入罐內空氣與原有空氣質量之比為

△in"(Vi-V2)]

mpVi5°

18.(14分)如圖，一水平放置的汽缸中由橫截面積為S的活塞封閉有一定量

的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B兩部分氣柱

的長度均為U,壓強均等于大氣壓p0,已知隔板與汽缸壁間的最大靜摩擦力為

fm,隔板與汽缸壁間的滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。氣體溫度始終保持不變,

向右緩慢推動活塞。

活塞隔板

B

￡0

(1)當活塞向右移動多大距離時隔板開始移動？

⑵若隔板向右緩慢移動了號的距離，則活塞向右移動了多大的距離?

處麥八\—/c、4poLoS+3L沛

口木：(DpoS十血Q)4po5+2/m

解析：(1)對于氣體A,初態QAi=po,VM=LOS

設當活塞向右移動XI距離時隔板開始移動，則

pA2=po+令

體積VA2=LO5—5x1

根據玻意耳定律可得PA1VA1=?A2VA2

即poLoS=[po(LoS-Sxi)

LQfin

解得》=

poS+fin0

(2)對于氣體3,初態pBi=po,VBI=LOS

設當活塞向右移動％2距離時隔板向右移動冷，體積

VB2-LoS-S號

根據玻意耳定律可得PB1VB1=PB2VB2

解得pB2=2po

此時氣體A的壓強為

_?Jm?jm

PA3=PB2十§=2p0十§

體積VA3=flo+y—

根據玻意耳定律可得PA1VA1=PA3VA3

即poLo=

解得廿端常給。第三章L

杏基提能作亞

)，〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

基礎達標練

一、選擇題

1.(多選)如圖所示為焦耳實驗裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好,

重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高。關于這個實驗，下列說法正

確的是(A)

A.這個裝置可測定熱功當量

B.做功增加了水的熱量

C.做功增加了水的內能

D.功和熱量是完全等價的，無區別

答案：AC

解析：將做功過程和吸熱過程在同等條件下比較，可測出熱功當量，故A正

確；做功增加了水的內能，熱量只是熱傳遞過程中內能改變的量度，故B錯誤,

C正確；做功和熱傳遞產生的效果相同，但功和熱量是不同的概念，故D錯誤。

2.（多選）（2024.天津北辰高三期中）夏季天氣溫差比較大，充足的車胎經過正

午陽光的暴曬易爆胎。若車胎內的氣體可視為理想氣體，爆胎前車胎內氣體體積

及質量均不變，爆胎過程時間極短，可看作絕熱過程。關于車胎內的氣體，下列

說法正確的是（A）

A.爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體壓強增大

B.爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體吸收熱量，對外做功，內能不變

C.爆胎過程中，車胎內氣體對外做功，內能減小

D.爆胎過程中，車胎內氣體體積增大，壓強減小，溫度升高

答案：AC

解析：爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體吸收熱量，溫度升高，內能增大,

壓強增大；爆胎前氣體體積不變，沒有對外做功，故A正確，B錯誤；爆胎過

程中，車胎內氣體體積增大，氣體對外做功，內能減小，同時溫度降低，壓強減

小，故C正確，D錯誤。

3.（多選）關于氣體的內能，下列說法正確的是（B）

A.質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同

B.氣體被壓縮時，內能可能不變

C.一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關

D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加

答案：BCD

解析：質量和溫度都相同的氣體，因氣體的種類不一定相同，則物質的量不

一定相同，內能不一定相同，故A錯誤；氣體被壓縮時，若氣體對外傳熱，則

氣體的內能可能不變，故B正確；一定量的某種理想氣體的分子勢能可視為零，

則內能只與溫度有關，故C正確；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，

溫度一定升高，則內能一定增加，故D正確。

4.下列關于熱量、功和內能的說法中，錯誤的是（A）

A.熱量、功都可以作為物體內能的量度

B.熱量、功都可以作為物體內能變化的量度

C.熱量、功、內能的單位相同

D.熱量和功是由過程決定的，而內能是由物體狀態決定的

答案：A

解析：熱量和功可作為物體內能改變的量度，故A錯誤，B正確；熱量、

功、內能的單位都是焦耳，故C正確；熱量和功是過程量，內能是狀態量，故D

正確。

5.（多選）（2024.山東省濟南市部分重點中學高二檢測）如圖所示，絕熱的容器

內密閉一定質量的理想氣體（不考慮分子間的作用力），用電阻絲緩慢對其加熱

時，絕熱活塞無摩擦地上升，下列說法正確的是（A）

A.單位時間內氣體分子對活塞碰撞的次數減少

B.電流對氣體做功，氣體對外做功，氣體內能可能減少

C.電流對氣體做功，氣體又對外做功，其內能可能不變

D.電流對氣體做的功一定大于氣體對外做的功

答案：AD

解析：由題意知，氣體壓強不變，活塞上升，體積增大，由理想氣體狀態方

程知，氣體溫度升高，內能一定增加，電流對氣體做的功一定大于氣體對外做的

功，B、C錯誤，D正確；由氣體壓強的微觀解釋知，溫度升高，氣體分子對活

塞的沖力增大，而壓強不變，因此單位時間內氣體分子對活塞的碰撞次數減少，

A正確。

6.采取絕熱的方式使一定質量的氣體由狀態A變化至狀態B,對于不同的

變化方式，下列說法正確的是（B）

A.對氣體所做的功不同

B.對氣體所做的功相同

C.對氣體不需做功，因為沒有能量的傳遞

D.以上說法都不正確

答案：B

解析：對一定質量的氣體，不管采取哪一種方式，由狀態A變化至狀態3,

都是絕熱過程。在這一過程中，氣體在狀態A有一確定的內能Ui,在狀態3有

另一確定的內能。2,由絕熱過程中AU=W=U2—Ui知，W為恒量，所以選項B

正確。

7.(多選)如圖所示，絕熱汽缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固

定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體)。初

始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統

重新達到平衡，下列說法正確的是(C)

A.初始時氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均動能

B.系統重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的小

C.松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D.松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小

固定栓絕片汽缸

丁

氫氣氧氣

導熱隔板

答案：CD

解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子的平均動能相同，與分

子質量無關。初始時，兩部分氣體溫度相同，故分子的平均動能相同，A錯誤；

從松開固定栓至系統重新達到平衡的過程中，先是氫氣對氧氣做功，氫氣內能減

少、溫度降低，氧氣內能增加、溫度升高，由于存在溫度差，故會發生熱傳遞，

最后兩者溫度相同，氧氣內能又減小，整個過程為絕熱過程，氣缸內氣體內能不

變，等于初始值，所以兩種氣體的內能與初始時相同，B錯誤，C、D正確。

8.如圖所示，一個質量為20kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質量為5

kg,面積為0.1n?,處于靜止狀態時被封閉氣體的高度為50cm,現在活塞上方

加一15kg的物體，待穩定后，被封閉氣體的高度變為40cm。求在這一過程中

氣體的內能增加了多少？3)=L01X105Pa,g取lOm/s?)

答案：1030J

解析：由于汽缸及活塞均絕熱，故外界對氣體所做的功等于氣體增加的內能，

即AU=W外=(加活塞+機物體)gA/z+poSA"=(5+15)X10X0.1J+

1.01X105X0.1X0.1J=1030Jo

能力提升練

9.絕熱過程中，外界壓縮氣體，對氣體做功20J,下列說法正確的是(A)

A.氣體內能一定增加20J

B.氣體內能增加量必定小于20J

C.氣體內能增加量可能小于20J

D.氣體內能可能不變

答案：A

解析：絕熱過程中，做功的過程就是能量轉化的過程，做了多少功，內能就

變化多少，故外界對氣體做功20J,氣體內能一定增加20J,A正確。

10.(多選)下列關于系統的內能的說法正確的是(A)

A.系統的內能是由系統的狀態決定的

B.分子動理論中引入的系統內能和熱力學中引入的系統內能是一致的

C.做功可以改變系統的內能，但單純地對系統傳熱不能改變系統的內能

D.氣體在大氣中做絕熱膨脹時做了功，但氣體的內能不變

答案：AB

解析：系統的內能是一個只依賴于系統自身狀態的物理量，由系統的狀態決

定，選項A正確；因為內能是由系統的狀態決定的，所以分子動理論中引入的

內能和熱力學中引入的內能是一致的，選項B正確；做功和熱傳遞都可以改變

系統的內能，選項C錯誤；氣體在大氣中做絕熱膨脹時對外界做了功，且與外

界沒有熱交換，所以系統的內能要減少，故選項D錯誤。

n.(多選)天然氣水合物是20世紀科學考察中發現的一種新的礦產資源。

如圖所示，它是水和天然氣在高壓和低溫條件下混合時產生的一種固態物質，外

貌極像冰雪或固體酒精，點火即可燃燒，有“可燃冰”“固體瓦斯”之稱，開采

時只需將固體的“天然氣水合物”升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體。可燃冰

的形成過程可簡化為把甲烷氣體壓縮到低溫的“容器”中，開采時通過升溫再把

甲烷氣體從“容器”中釋放出來，不考慮分子勢能，以下說法正確的是(B)

氣體分子

水分碳k

氣體分子藏在水分子籠內

A.可燃冰在開采時氣體對外做功，內能變小

B.可燃冰在開采時氣體對外做功，又從外界吸熱，內能變大

C.可燃冰在形成時外界對氣體做功，內能變大

D.可燃冰在形成時外界對氣體做功，氣體又對外放熱，內能變小

答案：BD

解析：由題意可知，可燃冰在開采過程中要對其加熱升溫，氣體溫度升高，

體積變大，對外做功，同時又從外界吸熱，內能變大，故A錯誤，B正確；可

燃冰的形成條件是低溫高壓，所以形成可燃冰過程中外界對氣體做功，但氣體溫

度降低，對外放熱，內能減少，故C錯誤，D正確。

12.關于如圖所示的實驗，下列說法正確的是(D)

溫度計

重物

甲乙丙

A.圖甲，迅速下壓活塞，棉花會燃燒起來，說明熱傳遞可以使物體的溫度

升高

B.圖乙，重物下落帶動葉片轉動，由于葉片向水傳遞熱量而使水的溫度升

高

C.圖丙，降落的重物使發電機發電，電流對液體做功使液體的溫度升高

D.由以上實驗可知，外界對系統做功可以使系統的內能增加

答案：D

解析：題圖甲中迅速下壓活塞，棉花會燃燒起來，說明做功可以改變氣體的

內能，進而使溫度升高，A錯誤；題圖乙中重物下落帶動葉片轉動攪拌容器中的

水，水由于摩擦生熱而溫度上升，B錯誤；題圖丙中降落的重物使發電機發電，

電流通過電阻絲放熱使液體升溫，C錯誤；題圖所示的三個實驗本質上均是外界

對系統做功而使系統的內能增加，D正確。

13.（多選）如圖所示，一定質量的理想氣體密封在絕熱（即與外界不發生熱交

換）容器中，容器內裝有一可以活動的絕熱活塞，今對活塞施以一豎直向下的壓

力F使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁

間的摩擦力，則對被密封的氣體，下列說法不正確的是（A）

A.溫度升高，壓強增大，內能減少

B.分子的平均動能增加，分子對器壁的單位面積碰撞的沖力增大

C.溫度升高，壓強增大，內能增加

D.溫度降低，壓強減小,內能增加

答案：AD

解析：用壓力F向下壓活塞時，外界對氣體做功，因和外界沒有熱交換,

可知氣體的內能增加；氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能增加，分子對器壁

單位面積碰撞的沖力增大；由理想氣體狀態方程可知，溫度升高、氣體體積

減小，故氣體的壓強增大，B、C正確，不符合題意；A、D錯誤，故選AD。

14.（2023?上海嘉定高三測試）如圖所示，將半徑為R的自行車輪架空，原地

轉動起來后測試制動。當制動片以大小為N的力壓在車輪上，車輪轉過圓心角。

后停止。這一過程機械能轉化為何種形式的能？若知道制動片和車輪之間的動摩

擦因數〃，可估算車輪在剎車前的動能是多少？

答案：內能/J.0RN

解析：當制動片制動時，車輪要克服摩擦力做功，把機械能轉化為內能。車

輪轉過的弧長5=秋，由動能定理得一〃M=0—反，解得Ek=〃6AN。

第三章1.

杏基提能作亞

），〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

基礎達標練

一、選擇題

1.（多選）如圖所示為焦耳實驗裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好,

重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高。關于這個實驗，下列說法正

確的是（A）

物TS5：卜物

攪拌期光熱壁

葉片隹引一水

A.這個裝置可測定熱功當量

B.做功增加了水的熱量

C.做功增加了水的內能

D.功和熱量是完全等價的，無區別

答案：AC

解析：將做功過程和吸熱過程在同等條件下比較，可測出熱功當量，故A正

確；做功增加了水的內能，熱量只是熱傳遞過程中內能改變的量度，故B錯誤,

C正確；做功和熱傳遞產生的效果相同，但功和熱量是不同的概念，故D錯誤。

2.（多選）（2024.天津北辰高三期中）夏季天氣溫差比較大，充足的車胎經過正

午陽光的暴曬易爆胎。若車胎內的氣體可視為理想氣體，爆胎前車胎內氣體體積

及質量均不變，爆胎過程時間極短，可看作絕熱過程。關于車胎內的氣體，下列

說法正確的是（A）

A.爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體壓強增大

B.爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體吸收熱量，對外做功，內能不變

C.爆胎過程中，車胎內氣體對外做功，內能減小

D.爆胎過程中，車胎內氣體體積增大，壓強減小，溫度升高

答案：AC

解析：爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內氣體吸收熱量，溫度升高，內能增大,

壓強增大；爆胎前氣體體積不變，沒有對外做功，故A正確，B錯誤；爆胎過

程中，車胎內氣體體積增大，氣體對外做功，內能減小，同時溫度降低，壓強減

小，故C正確，D錯誤。

3.（多選）關于氣體的內能，下列說法正確的是（B）

A.質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同

B.氣體被壓縮時，內能可能不變

C.一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關

D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加

答案：BCD

解析：質量和溫度都相同的氣體，因氣體的種類不一定相同，則物質的量不

一定相同，內能不一定相同，故A錯誤；氣體被壓縮時，若氣體對外傳熱，則

氣體的內能可能不變，故B正確；一定量的某種理想氣體的分子勢能可視為零，

則內能只與溫度有關，故C正確；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，

溫度一定升高，則內能一定增加，故D正確。

4.下列關于熱量、功和內能的說法中，錯誤的是（A）

A.熱量、功都可以作為物體內能的量度

B.熱量、功都可以作為物體內能變化的量度

C.熱量、功、內能的單位相同

D.熱量和功是由過程決定的，而內能是由物體狀態決定的

答案：A

解析：熱量和功可作為物體內能改變的量度，故A錯誤，B正確；熱量、

功、內能的單位都是焦耳，故C正確；熱量和功是過程量，內能是狀態量，故D

正確。

5.（多選）（2024.山東省濟南市部分重點中學高二檢測）如圖所示，絕熱的容器

內密閉一定質量的理想氣體（不考慮分子間的作用力），用電阻絲緩慢對其加熱

時，絕熱活塞無摩擦地上升，下列說法正確的是（A）

A.單位時間內氣體分子對活塞碰撞的次數減少

B.電流對氣體做功，氣體對外做功，氣體內能可能減少

C.電流對氣體做功，氣體又對外做功，其內能可能不變

D.電流對氣體做的功一定大于氣體對外做的功

答案：AD

解析：由題意知，氣體壓強不變，活塞上升，體積增大，由理想氣體狀態方

程知，氣體溫度升高，內能一定增加，電流對氣體做的功一定大于氣體對外做的

功，B、C錯誤，D正確；由氣體壓強的微觀解釋知，溫度升高，氣體分子對活

塞的沖力增大，而壓強不變，因此單位時間內氣體分子對活塞的碰撞次數減少，

A正確。

6.采取絕熱的方式使一定質量的氣體由狀態A變化至狀態B,對于不同的

變化方式，下列說法正確的是（B）

A.對氣體所做的功不同

B.對氣體所做的功相同

C.對氣體不需做功，因為沒有能量的傳遞

D.以上說法都不正確

答案：B

解析：對一定質量的氣體，不管采取哪一種方式，由狀態A變化至狀態&

都是絕熱過程。在這一過程中，氣體在狀態A有一確定的內能Ui,在狀態3有

另一確定的內能。2,由絕熱過程中AU=W=U2—Ui知，W為恒量，所以選項B

正確。

7.（多選）如圖所示，絕熱汽缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固

定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初

始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統

重新達到平衡，下列說法正確的是（C）

A.初始時氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均動能

B.系統重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的小

C.松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D.松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小

氫氣氧氣

導熱隔板

答案：CD

解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子的平均動能相同，與分

子質量無關。初始時，兩部分氣體溫度相同，故分子的平均動能相同，A錯誤；

從松開固定栓至系統重新達到平衡的過程中，先是氫氣對氧氣做功，氫氣內能減

少、溫度降低，氧氣內能增加、溫度升高，由于存在溫度差，故會發生熱傳遞，

最后兩者溫度相同，氧氣內能又減小，整個過程為絕熱過程，氣缸內氣體內能不

變，等于初始值，所以兩種氣體的內能與初始時相同，B錯誤，C、D正確。

8.如圖所示，一個質量為20kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質量為5

kg,面積為01n?,處于靜止狀態時被封閉氣體的高度為50cm,現在活塞上方

加一15kg的物體，待穩定后，被封閉氣體的高度變為40cm。求在這一過程中

氣體的內能增加了多少？3=1.01X105Pa,g取lOm/s?)

答案：1030J

解析：由于汽缸及活塞均絕熱，故外界對氣體所做的功等于氣體增加的內能,

即AL/=W外=(冽活塞