粤教版高中物理选择性必修第三册期中达标检测卷含答案

期中达标检测卷

(考试时间：60分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．)

1．关于能量和能源，下列说法正确的是(　　)

A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造

B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源

C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性

D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了

【答案】C

【解析】能量不能被创造，A错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质在降低，所以还需要节约能源，B错误；根据热力学第二定律可知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，D错误．

2．某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将受困在水中的群众拉上气垫船，如图所示．若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，船的气垫内的气体视为理想气体且温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是(　　)

A．气垫内的气体内能增加

B．外界对气垫内的气体做负功

C．气垫内的气体从外界吸收热量

D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加

【答案】D

【解析】由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，A、B、C错误；由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，D正确．

3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)

A．凡是晶体都是各向异性

B．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体

C．一定条件下晶体可以转化成非晶体；但非晶体不能转化成晶体

D．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

【答案】D

【解析】单晶体具有各向异性，而多晶体则各向同性，A错误；黄金的延展性好可以切割加工成任意形状，黄金有固定的熔点，是晶体，B错误；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，C错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，D正确．

4．分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示，曲线与横轴交点为r1，曲线最低点对应横坐标为r2(取无限远处分子势能Ep＝0)．下列说法正确的是(　　)

A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离减小而增大

B．当r＝r1时，分子势能为零，分子间作用力最小

C．当r<r2时，分子间作用力随着分子间距离r减小而先减小后增大

D．当r>r2时，随着分子间距离r增大，分子力可能先做正功后做负功

【答案】A

【解析】当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子间作用力做负功，分子势能增大，A正确；当r＝r2时，分子间作用力为零，分子势能最小(小于零)，当r＝r1时，分子间作用力不为零，B错误；当r<r2时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离r减小而增大，C错误；当r>r2时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离r增大，分子间作用力做负功，分子势能增加，D错误．

5．如图所示，两端封闭的等臂U形管中，两边的空气柱a和b被水银柱隔开，当U形管竖直放置时，两空气柱的高度差为H．现在将该U形管平放，使两臂处于同一个水平面上，稳定后两空气柱的高度差为L，若温度不变，下列关于L和H的大小关系正确的是(　　)

A．L>H

B．L<H

C．L＝H

D．无法判断

【答案】A

【解析】假设U形管平放后两部分气体的体积不变，即L和H的大小相等．在竖直状态时可以判断出左侧空气柱a的压强应比右侧空气柱b的压强大，则如果水平放置时L和H相等的话，两端的空气柱体积不变，压强也不变．此时水银柱会在两个大小不等的压强作用下向右侧管b中移动，即a侧空气柱变长，b侧空气柱变短，则可知L>H，故选A．

6．卡诺循环是能体现热机工作时汽缸内气体状态循环变化基本特性的理想循环，其循环过程如图所示．卡诺循环包含1、3两个等温过程和2、4两个绝热过程．汽缸内气体可看作理想气体，关于卡诺循环，下列说法正确的是(　　)

A．过程1气体放热

B．过程2气体温度升高

C．过程3气体对外界做功

D．经a→b→c→d→a完整循环过程时气体对外界做的功大于外界对气体做的功

【答案】D

【解析】过程1气体等温膨胀，内能不变，对外做功，吸收热量，A错误；过程2为绝热过程，气体不吸、放热，对外做功，内能减小，温度降低，B错误；过程3气体等温压缩，外界对气体做功，C错误；在a→b→c→d→a完整循环过程中，由气体做功W＝p·ΔV，可知气体做的功等于图线与横坐标包围的面积，1、2两个膨胀过程气体对外做功大于3、4压缩过程外界对气体做的功，因此气体对外界做的功大于外界对气体做的功，D正确．

7．如图，一汽缸开口向右、固定于水平地面，一活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，汽缸中间位置有小挡板．开始时，外界大气压为p0，活塞紧压于小挡板右侧．缓慢升高封闭气体温度T，封闭气体压强p随T变化图像可能正确的是(　　)

A            B          C             D

【答案】B

【解析】当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，图线是过原点的倾斜的直线；当缸内气体的压强等于外界的大气压时，气体开始发生等压膨胀，图线是平行于T轴的直线．故选B．

8．下列说法中正确的是(　　)

A．单晶体的所有物理性质都是各向同性的

B．液晶是液体和晶体的混合物

C．露珠呈球形是因为液体表面张力的作用

D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低

【答案】CD

【解析】单晶体的部分物理性质是各向异性的，A错误；液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，不是液体和晶体的混合物，B错误；液体表面张力有使液体表面收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，C正确；由于液体的浸润与不浸润，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低，D正确．

9．两相同容器a、b中装有可视为理想气体的氦气，已知a中氦气的温度高于b中氦气的温度，a中氦气压强低于b中氦气的压强，由此可知(　　)

A．a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能

B．a中每个氦分子的动能一定都大于b中每个氦分子的动能

C．a中氦气分子间的距离较大

D．a中氦气的内能一定大于b中氦气的内能

【答案】AC

【解析】温度是分子平均动能的标志，a中氦气的温度高于b中氦气的温度，则a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能，A正确；a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能，但并不是每个分子的动能都大，B错误；a中分子平均动能大，分子每次撞击器壁的平均作用力就大，且单位时间内平均每个分子撞击器壁的次数较多，但a中的压强小，说明a中的气体的分子数密度小，故a中分子间距大，C正确；理想气体的内能等于所有分子的动能之和，a中氦气的平均动能大，但分子数少，故内能不一定大于b中氦气的内能，D错误．

10．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由图可知(　　)

A．两种温度下相比较，在①状态下，氧气分子中速率大的分子占总分子的比例相对较大

B．两种状态氧气分子的平均速率不相等

C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D．①状态的温度比②状态的温度低

【答案】BD

【解析】由图可知，②中速率大的分子占据的比例较大，A错误；由气体分子运动速率分布规律可知②对应的温度较高，②状态氧气分子的平均速率较大，B、D正确；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，C错误．

二、非选择题(本大题4小题，共40分)

11．(6分)密封食品直接利用微波炉加热时容易出现炸开现象，原因是包装袋内部温度急剧升高时，内部气体压强__________(填“增大”“减小”或“不变”)．所以在加热食物时，必须留一些透气孔，缓慢加热时，内部气体压强__________(填“大于”“小于”或“等于”)外界气体压强，此过程内部气体密度__________(填“增大”“减小”或“不变”)．

【答案】增大　等于　减小

【解析】根据理想气体状态方程可知，密封食品包装袋内部气体温度急剧升高时，体积不变压强增大，留一些透气孔和外界大气接触，内部压强等于大气压强，温度升高时压强不变，体积增大，一部分气体从袋内漏出，袋内气体质量减小，袋内气体体积不变所以密度减小．

12．(8分)如图是用DIS研究“在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的部分实验装置．

主要步骤如下：

①将压强传感器调零；

②把活塞移至注射器满刻度处；

③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；

④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V以及相应的压强传感器示数p．

(1)实验操作中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证__________不变．为此，在封入气体前，应_______________________________．

(2)一小组根据测量的数据，绘出p－图像如图所示．图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是：____________________________________________．

(3)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p．在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误．绘出的V－关系图像应是__________．

　　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　　　C　　　　　　　D

【答案】(1)质量　在活塞上均匀涂抹润滑油　(2)注射器内的气体向外泄漏　(3)D

【解析】(1)研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，即质量、温度不变时气体的压强与体积的关系，所以本实验保持温度不变，还需保证封闭气体质量不变；为了防止漏气，需要在活塞上均匀涂抹润滑油．

(2)p－图线的上端出现了一小段弯曲，即当增大，V减小时，p增加的量与增加的量不是线性关系，斜率减小，说明压强增加程度减小，其原因可能是注射器存在漏气现象．

(3)测量时，由于注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入，所以纵轴存在截距－V0；当软管脱落后，由于气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但V－的延长线与纵轴的交点仍为－V0，则前后两条图线应相交在此处，所以绘出的V－关系图像应是D．

13．(13分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27 ℃．问：

(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？

(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

解：(1)由图像可知，A→B为等容变化，由查理定律得＝，

代入数据得TB＝100 K，又T＝273＋t

联立解得tB＝－173 ℃．

B→C为等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，

代入数据得TC＝300 K，

联立解得tC＝27 ℃．

(2)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，ΔU＝0且对外做功，则Q>0，所以A→C的过程中是吸热，吸收的热量Q＝－W＝pΔV，

解得Q＝200 J．

14．(13分)如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度h＝0.1 m．质量M＝20 kg的活塞停在卡口处，活塞的横截面积S＝1×10－2 m2，缸内气体温度t1＝27 ℃，压强p1＝0.9×105 Pa．现通过电热丝缓慢加热缸内气体．已知外界大气压强p0＝1×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2．

(1)活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度T2；

(2)活塞离开卡口后继续上升了H＝0.1 m，此过程中气体吸收了Q＝320 J的热量，求此过程中气体内能的变化量ΔU．

解：(1)气体加热至活塞刚要离开卡口，气体经历等容变化，则有＝，

当活塞刚要离开卡口时，根据受力分析则有

p2S＝p0S＋Mg，

联立解得p2＝1.2×105 Pa，T2＝400 K．

(2)活塞离开卡口上升过程中，是等压变化，故气体对外做功，则有

W＝－p2SH＝－120 J，

此过程吸收热量Q＝320 J，

故此过程中ΔU＝W＋Q＝200 J．