湖北省武汉市武昌实验中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题（含解析）

高二年级三月阶段性检测
物理试卷
考试时间： 试卷满分：100 分
一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 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。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1．如图所示，两块平行金属板构成的电容器 C 置于不导电液体中，与线圈 L 组成振荡电路。先将开关 S 接 a 给电容器充电，再将开关 S 拨到b，下列说法中正确的是( )
A ．开关从 a 拨到 b 瞬间，流过线圈 L 中的电流最大
B ．开关拨到 b 之后，振荡电路中的磁场能一直增加
C ．若不导电液体液面上升，则电容器的电容减小
D ．若不导电液体液面上升，则电路的振荡频率减小
2 ．关于电磁波，下列说法中正确的是( )
A ．一首乐曲从电台“ 出发”到从收音机的调频台播放出来，经历的过程：调频→发射→解调→调谐→播放
B．按频率由小到大，电磁波谱排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、 γ 射线
C ．红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
D ．医院放射科给病人做胸透，是利用 γ 射线具有穿透性强的特性
3．如图是一定质量的理想气体的p -V 图，气体状态从A → B → C → D → A完成一次循环， A → B （图中实线）和C → D 为等温过程，温度分别为T1 和T2 。下列判断正确的是( )
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A ．T1 < T2
B ．B → C 过程中，气体的内能不变
C ．若气体状态沿图中虚线由A → B ，则气体的平均分子动能先变大后变小
D ．D → A 过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加
4 ．一定质量的理想气体经历了a → b → c → d → a 的循环过程，其p-t 图像如图所示，其中ab 连线、dc 连线的延长线与纵轴交点的纵坐标分别为p1 和p2 ，t0 为它们的延长线与横轴交点的横坐标。状态 a 、d 的温度为 t1 ，状态 b 、c 的温度为 t2。关于该循环过程， 下列判断正确的是( )
A ．气体在状态 a 和 d 的压强之比pa : pd = p2 : p1
B ．气体在状态 a 和 b 的压强之比pa : pb = t1 : t2
C ．气体在状态 a 和 d 的体积之比Va : Vd = p2 : p1
D ．气体在状态 a 和 c 的体积之比Va : Vc = p1 : p2
5 ．已知地球大气层的厚度 h 远小于地球半径 R，空气平均摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为NA ，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为 p0 ，重力加速度大小为 g。由以上数
据可估算( )
A ．地球大气层空气分子总数为2π NAp0R2 B ．地球大气层空气分子总数为4π NAp0Rh Mg Mg
C ．空气分子之间的平均距离为 D ．空气分子之间的平均距离为
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6 ．一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，则( )
A ．从状态 c 到状态 a，压强先增大后减小
B ．整个过程中，气体在状态 b 时压强最大
C ．状态 d 时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比 b 状态时多
D．在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的图像中，状态 c 时的图像的峰值比状态 a 时的图像峰值小
7 ．我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为1.0 × 106 Pa ，温度为17℃。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为1.5 × 106 Pa ，此时舱内温度降至 7℃ 。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持 7℃不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体密度与初始状态密度的比值为( )
28 29 87 56
A ． B ． C ． D ．
29 28 56 87
8 ．如图所示，若纵坐标可以表示为分子间的作用力或分子势能，横轴表示分子间的距离，
下列说法正确的是( )
A ．标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零
B ．分子间距离从零增大到r0 的过程中，分子力做负功，分子势能增大
C ．如果纵轴表示分子势能，则曲线 D 表示分子势能与分子间距的关系
D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线 B 表示分子力与
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分子间距的关系
9 ．中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。左图是烧制瓷器的窑炉，右图为其简化原理图，
上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到 4p0(p0 为大气压强)时，排气阀才会开启向外排气，压强低于 4p0 时，排气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度
t1 = 27o C，，窑内气体压强为p0。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷坯体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取-273o C 。为烧制该瓷器窑内温度需增加到1227o C ，则下列相关说法正确的是( )
A ．排气阀开始排气时，窑内气体的温度为927o C
B ．排气阀开始排气时，窑内气体的温度为1200o C
C ．窑内温度为1227o C 时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为1: 5
D ．窑内温度为1227o C 时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为1: 4
10 ．一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度h = 5cm ，玻璃管开口斜向上，在倾角θ = 30o 的光滑斜面上以
一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为L = 40cm ，大气压强始终为p0 = 75cmHg ，取重力加速度大小g = 10m/s2 ，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度变化。下列说法正确的是( )
A ．被封闭气体的压强为p1 = 72.5cmHg
B ．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度L1 = 37.5cm
C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度L = 40cm ，则
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现在的温度与原来温度之比为14 :15
D ．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以a2 = 1m/s2 的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度L2 = 39.67cm
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11 ．某同学做“用油膜法估测分子的直径” 的实验。
(1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D （用字母符号表示，第一步已经给出）。
A. B. C. D
(
E F
)
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是 。
A ．对油酸溶液起到稀释作用
B ．有助于测量一滴油酸的体积
C ．有助于油酸的颜色更透明便于识别
D ．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每 104mL 溶液中含有 1mL 油酸，又用滴管测得每 50滴这种油酸酒精溶液的总体积为 1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为 1cm 的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径 d= m。（结果保留 1 位有效数字）
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(4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有 （多选）。
A ．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B ．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
C ．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理
D ．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数少计了 5 滴
(5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度 ρ=0.90×103 kg/m3，油酸的摩尔质量 M=0.28kg/mol，取阿伏加德罗常数 NA=6.0×1023 mol-1 ，π=3. 14，则油酸分子的直径约为 m（结果保留 1 位有效数字）。
12．为了消防安全，一些生产车间会使用温控报警系统。该系统核心元件可采用热敏电阻来控制。某实验兴趣小组想自制简易温控报警系统。
（1）该实验小组的同学首先对该热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材：
A ．热敏电阻 RT（常温下的阻值约为 30Ω)
B ．烧杯、热水、温度计
C ．电流表（量程 0～0.6A，内阻 r1=5Ω)
D ．电压表（量程 0～6V，内阻约 15kΩ)
E ．滑动变阻器（最大阻值为 10Ω,额定电流 2A）
F ．滑动变阻器（最大阻值为 500Ω,额定电流 0.5A）
G ．电源（电动势 6V，额定电流 2A，内阻不计）
H ．开关一个，导线若干
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（2）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择 ； （填器材前的字母标号）
（3）请你按照实验要求用笔画线代替导线在实物图甲中完成余下导线的连接 ；
（4）在探明该热敏电阻特性的基础上，接着该实验小组利用其自制简易温控报警系统。如图丙所示，当 1 、2 两端所加电压降低至 1V 时，温控控制开关自动启动报警系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给 1、2 两端提供电压，要求当温度升高至约50℃时启动报警系统。提供的器材如下：
直流电源 E（电动势 3V，内阻不计）；
定值电阻：R1=10Ω , R2=40Ω , R3=80Ω;
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开关 S 及导线若干；
则定值电阻应该选择： ；（填写字母符号）
（5）请在虚线框内完成电路原理图 。（不考虑开关 S 对所设计电路的影响）
13．春日踏青，小李驾驶汽车在郊外公路上行驶。为了安全， 他特意关注了仪表盘上的胎压监测数据。出发前，左前胎气体温度为t0 = 27 ℃ ,胎压显示为 p1 = 2.4 bar 。行驶一段时间后，胎内气体温度升高，小李观察到胎压上升到p2 = 2.8 bar ，此时胎内气体温度为 t。为防止爆胎，小李停车给左前胎放气降压，使胎压降回到厂家推荐值p3 = 2.5 bar 。假设在放气过程中，胎内气体温度保持 t 不变，且外界大气压恒为p0 = 1.0 bar ，温度恒为 t0 = 27 ℃。
将胎内的气体视为理想气体，且假设轮胎的容积在整个过程中保持V0 = 30 L 不变。求：
(1)放气时胎内气体温度 t；
(2)放出的气体在外界环境下的体积 V。
14．如图所示，高为h = 14.4cm 、截面积S = 5cm2 的绝热汽缸开口向上放在水平面上，标准状况（温度t0 = 0 ℃、压强 p0 = 1 × 105 Pa ）下，用绝热活塞Q 和导热性能良好的活塞P 将汽缸内的气体分成甲、乙两部分，活塞Q 用劲度系数为k = 1000 N/ m 的轻弹簧拴接在汽缸底部，系统平衡时活塞Q 位于汽缸的正中央且弹簧的形变量为零，活塞P 刚好位于汽缸的顶部；现将一质量为m = 1kg 的物体放在活塞P 上，活塞P 下降，如果用一加热装置对气体乙缓慢加热使活塞P 回到汽缸顶部，此时气体乙的温度为多少摄氏度？（活塞的质量以及一切摩擦均可忽略不计，外界环境的温度和大气压恒定，重力加速度g 取10m/ s2 ，结果保留整数）
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15．如图所示，两个固定的导热良好的足够长水平汽缸，由水平轻质硬杆相连的两个活塞面积分别为 SA=120 cm2 ，SB=20 cm2。两汽缸通过一带阀门 K 的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，初始温度为 27℃ , B 内为真空。初始状态时两活塞分别与各自汽缸底相距a=40 cm 、b=10 cm，活塞静止。（不计一切摩擦，细管体积可忽略不计，A 内有体积不计的加热装置，图中未画出。设环境温度保持不变为 27℃,外界大气压为p0）。
（1）当阀门 K 关闭时，在左侧汽缸 A 安装绝热装置，同时使 A 内气体缓慢加热，求当右侧活塞刚好运动到缸底时 A 内气体的温度 TA，及压强pA；
（2）停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置，将阀门 K 打开，足够长时间后，求大活塞距左侧汽缸底部的距离 Δx。
（3）之后将阀门 K 关闭，用打气筒（图中未画出）向 A 汽缸中缓慢充入压强为 2p0 的理想气体，使活塞回到初始状态时的位置，则充入的理想气体体积 ΔV 为多少
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1 ．D
A ．开关从 a 拨到 b，电容器开始放电，电路中电流从 0 开始增大，故这一瞬间，流过线圈 L 中的电流为 0，故 A 错误；
B ．开关拨到 b 之后，振荡电路中的电流增大，电场能转化为磁场能，磁场能增加，电容器放电完毕，磁场能最大；之后电容器反向充电，磁场能转化为电场能，磁场能减少。电场能和磁场能周期性的相互转化，故振荡电路中的磁场能不是一直增加，故 B 错误；
C．根据平行板电容器电容的决定式有C，不导电液体液面上升时，电容器板间电介质增多，电容增大，故 C 错误；
D．LC 回路振荡电流的频率为f ，由电容增大可知频率减小，故 D 正确。故选 D。
2 ．B
A ．一首乐曲从电台“ 出发”到从收音机的调频台播放出来，经历的过程：调制→发射→调谐→解调→播放，故 A 错误；
B．按频率由小到大，即波长由长到短，电磁波谱排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线，故 B 正确；
C ．红外线测温仪，是利用了红外线的热效应，故 C 错误；
D ．医院放射科给病人做胸透，是利用 X 射线具有穿透性强的特性，故 D 错误。
故选 B。
3 ．C
A ．等温线离坐标原点越远温度越高，故
T1 >T2
A 错误；
B ．B → C 过程中，温度降低，气体的内能减小，B 错误；
C．若气体状态沿图中虚线由A → B ，因为等温线离坐标原点越远温度越高，则温度先升高后降低，故气体的平均分子动能先变大后变小，C 正确；
D ．D → A 过程中，温度升高，气体分子平均动能变大，单个气体分子对容器的平均冲击力变大，又因为压强不变，故气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数减小，D 错误。
故选 C。
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4 ．C
ACD ．ab、cd 是两条等容线，根据玻意耳得
p1Va = p2 Vd ，pa Va = pdVd ，Vc = Vd
解得pa : pd = p1 : p2 ，Va : Vd = p2 : p1 ，Va : Vc = p2 : p1 ，AD 错误，C 正确；
B ．根据查理定律得 解得pa : pb = (273+t1) : (273+t2) ，B 错误。
故选 C。
5 ．C
AB ．大气中的压强由大气的质量产生，即mg = p0 S而S = 4π R2
地球大气层空气分子总数为NNA
联立解得N 故 AB 错误；
CD ．大气体积为V = 4πR2h
则气体分子之间的距离为d 故 C 正确，D 错误。
故选 C。
6 ．D
A ．由理想气体状态方程pV = nRT 可得
可知V - T 图像上的点与原点连线的斜率与压强成反比。从状态 c 到状态 a，连线的斜率先增大后减小，可知压强先减小后增大，故 A 错误；
B ．由题图可知整个过程中，b 点与 O 点连线的斜率不是最小，则气体在状态 b 时压强不是最大，故 B 错误；
C ．同理可知气体在状态 b 时的压强大于在状态 d 时的压强，由压强的微观意义可知状态 d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比 b 状态时少，故 C 错误；
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D ．状态 c 时的温度高于状态 a 时的，因此在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比图像中，状态 c 时的图像峰值比状态 a 时的图像峰值小，故 D 正确。
故选 D。
7 ．C
根据理想气体状态方程 pV = nRT RT整理得气体密度 r
同种气体摩尔质量M 为定值，R 为气体常量，因此密度比值满足 其中初始状态参数为p1 = 1.0 × 106 Pa ，T1 = (17 + 273)K = 290K
充气后状态参数为p2 = 1.5 × 106 Pa ，T2 = (7 + 273)K = 280K
代入计算得 故选 C。
8 ．ACD
A．标准状态下，一定质量的某种气体，分子间距离约为10r0 ，其分子势能趋于零，故 A 正确；
B ．分子间距离从零增大到r0 的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故 B 错误；
C ．如果纵轴表示分子势能，则曲线 D 表示分子势能与分子间距的关系，故 C 正确；
D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线 A 表示分子间的斥力，曲线 C 表示分子间的引力，则曲线 B 表示合力与分子间距的关系，故 D 正确。
故选 ACD。
9 ．AC
AB ．排气阀开始排气时，窑内气体压强达到4p0 ，此过程中排气阀关闭，气体体积不变，为等容变化。初始状态p1 = p0 ，T1 = t1 + 273 = 300K
排气阀开启时p2 = 4p0
设温度为T2 ，由查理定律
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得TK
换算为摄氏温度t2 = T2 - 273 = 927o C ，A 正确，B 错误；
CD ．设窑的容积为V ，窑内温度升高到T3 = 1227 + 273 = 1500K
若气体压强为4p0 ，根据盖-吕萨克定律 即
解得VV
排出气体的体积ΔV = V , - V V
则排出气体质量与原有气体质量的比值为 C 正确，D 错误；故选 AC。
10 ．BC
A ．玻璃管在光滑斜面上运动时加速度为a1 ，对整体，由牛顿第二定律m总g sin θ = m总a1
解得a1 = 5m/s2
对水银柱，根据牛顿第二定律得p0 S + mg sinθ -p1S = ma1其中m = rSh
联立解得封闭气体的压强p1 = 75cmHg
故 A 错误；
B ．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，根据玻意耳定律有p1LS = (p0 + rgh)L1S解得L1 = 37.5cm
故 B 正确；
C ．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，封闭气体的长度L = 40cm ，由查理定律有
联立解得 故 C 正确；
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D ．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以a2 = 1m/s2 的加速度沿斜面加速上滑，对水银柱，根据牛顿第二定律得p2 S -p0 S -mg sinθ = ma2
其中m = pSh
联立解得稳定时封闭气体压强p2 = 78cmHg
封闭气体做等温变化，则有p1LS = p2L2 S
联立解得L2 ≈ 38.46cm
故 D 错误。
故选 BC。
11 ．(1)BFEC (2)A
(3) 3x 10-10
(4)AD
(5)1x 10-9
（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例） →测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积 →计算分子直径，由于题干要求从 D 开始故填 BFEC。
（2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。
故选 A。
（3）通过数油膜在纸上的格数可知，共约 62 个格，则油膜占有的面积约为S = 62 x 12 cm2 = 62cm2 = 6.2 x 10-3m2
一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积V mL = 2 x 10-12 m3油酸分子的大小d m ≈ 3 x 10-10 m
（4）A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，测得的油膜面积偏小，由d 可知，测出的分子直径结果偏大，故 A 正确；
B ．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，得到的分子直径将偏小，故 B 错误；
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C ．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由d 可知，测出的分子直径结果偏小，故 C 错误；
D ．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数少计了 5 滴，测得纯油酸的体积偏大，由d 可知，测出的分子直径结果偏大，故 D 正确。
故选 AD。
（5）把油酸分子看作一个个球紧密排列，则有 解得油酸分子的直径约为d x 10-9 m
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12 ． E
R2
（2）[ 1] 电源电动势为 6V，热敏电阻常温下的阻值约为 30Ω,故电流最大约为 0.2A，为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的 E；
（3）[2]本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，
完成电路图如图所示：
（4）[3] 串联电阻两端电压与电阻阻值成正比，电源电动势 E=3V，当温度升高至约 50℃时，由图线知，此时光敏电阻为RP = 20Ω , UP = 1V ，则串联电阻分压UR = 2V
所以
则有
R = 2RP = 40Ω
故选定值电阻 R2。
（5）[4] 电路图如图所示：
13 ．(1) 77。C 或 350K (2)7.7L
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（1）根据查理定律有 或
解得t = 77 ℃或 350K
（2）根据玻意耳定律有 p2 V0 = p3 (V0 + ΔV )
又由 联立解得V ≈ 7.7L 14 ．186℃
对于气体甲，初态
末态
根据玻意耳定律有pV1 = p1,V1, 解得
l1, = 6cm
若使活塞P 返回到汽缸顶部，气体乙末状态时气柱长为l2, = 8.4cm ，此时弹簧要伸长1.2cm ，对活塞Q 有
p1,S + k . Δl = p2,S
解得
p2, = 1.44 × 105 Pa ，V2, = l2,S对气体乙，初态
p2 = 1 × 105 Pa ，VS ，T2 = 273K根据理想气体状态方程有 解得
T2, = 459 K
则
t = (459 - 273)℃ = 186℃
答案第 8 页，共 11 页
(
5
)15 ．（1）375K ， p0 ；（2）30cm ；（3）1000cm3
6
（1）阀门 K 关闭时，将 A 内气体缓慢加热，温度缓慢升高，根据受力平衡可知，气体压强不变，为等压变化，对于 A 气体，初态有
VA = aSA ，T0 = (27 + 273)K = 300K末态有
VA1 = (a + b）SA
由盖—吕萨克定律有
即
解得
TA = 375K
对两活塞整体为研究对象，根据受力平衡得
pASA - p0 SA + p0 SB = 0解得
（2）打开阀门 K 稳定后，设气体压强为pA, ，以两个活塞和杆为整体有
pA,SA - p0 SA + p0 SB - pA,SB = 0解得
,
pA = p0
设大活塞最终左移 x，对封闭气体分析；初态有
末态有
pA, = p0 ，VA, = ΔxSA + (b + a - Δx)SB ，T0 = 300K由理想气体状态方程得
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即
代入数据解得
Δx = 30cm
（3）关闭阀门，若活塞恢复初始位置，则对 B 中气体，初态有pB = p0 ，VB = (b + a - Δx)SB
末态压强为pB, ，体积为
VB, = bSB由玻意耳定律得
pBVB = pB,VB,即
p0 SB (b + a - Δx) = pB,SBb解得
pB, = 2p0
则
pSA + p0 SB - p0 SA - pB,SB = 0解得
对 A 中气体和充入气体整体为研究对象，初态有
pA, = p0 ，VA, = ΔxSA
p = 2p0 ，V = ΔV末态有
根据玻意耳定律得
答案第 10 页，共 11 页
pA,VA, + pΔV = pV 即
解得
ΔV = 1000cm3
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