【物理】江苏省南京市中华中学2019-2020学年高二下学期（3月）阶段考试试题（解析版）

【物理】江苏省南京市中华中学2019-2020学年高二下学期（3月）阶段考试试题（解析版）

南京市中华中学2019—2020学年度第二学期阶段考试 高二物理 一、单选题（每题3分，共36分，）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 第二类永动机不可能制造成功的原因是能量不能凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从一种形式转化为另一种形式 B. 热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都貝有方向性 C. 因为能量守恒，所以能源危机是不可能的 D. 摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；‎ B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都貝有方向性，选项B正确；‎ C．能量虽然守恒，但有些能量耗散以后就将不能再利用，故要节约能源，C错误；‎ D．静摩擦力做功，没有机械能转化为内能，故D错误。 故选B。‎ ‎2.把墨汁用水稀释后取出一滴，放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒 B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动 C. 越小的炭粒，运动越明显 D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不 动的水分子组成的 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．水分子在显微镜下是观察不到的，故A错误．‎ BC．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的固体分子运动．其剧烈程度与温度和固体颗粒的大小有关，故BC正确；‎ D．水分子不是静止不动的，故D错误．‎ 故选BC．‎ ‎3.目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成，并投入使用。加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，这时该温度用热力学温标来表示为（　　）‎ A. 2K B. 271K C. 4K D. 0.1K ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】已知t=-271C°，根据热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273K得 T=-271K+273K=2K 故选A。‎ ‎4.关于理想气体的下列说法正确的有（　　）‎ A. 气体压强是由气体的重力产生的 B. 气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的 C. 一定质量的气体，分子的平均速率越大，气体压强也越大 D. 压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A错误，B正确；‎ C．一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体的压强不一定增大，还与分子的密集程度有关，故C错误；‎ D．压缩理想气体时用力，是因为气体压强的原因，故D错误．‎ 故选B．‎ ‎5.下列说法正确的是（　　）‎ A. 0℃的冰与0℃的水，分子的平均动能相同 B. 温度高的物体内能一定大 C. 分子间作用力总是随分子间距离的增大而减小 D. 随着制冷技术的不断提高，绝对零度一定能在实验室中达到 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．温度是分子平均动能的标志，则0℃的冰与0℃的水，分子的平均动能相同，选项A正确；‎ B．物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量等因素都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项B错误；‎ C．当分子距离大于平衡距离r0时，分子力表现为引力，且分子力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；‎ D．绝对零度是低温的极限，是不可能达到的，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎6.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ则（　　）‎ A. TIII>TⅡ>TI B. TI >TⅡ>TIII C. TⅡ> TⅠ，TⅡ> TⅢ D. TⅠ=TⅡ=TⅢ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，由图可看出，图I速率大的比例最大，温度最高，图II次之，III最小，故选B。‎ ‎7.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变成球形了，产生这一现象的原因是（ ）‎ A. 玻璃是非晶体，溶化后再凝固变成晶体 B. 玻璃是晶体，熔化后再凝固变成非晶体 C. 熔化后的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧 D. 熔化后的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体．故AB错误；‎ CD．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同情况下球的表面积最小，故呈球形．故C正确，D错误．故选C．‎ ‎8.固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，气体分了之间的相互作用力可以忽略。假设汽缸壁的导热性能很好，外界环境的温度保持不变，用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，正确的是（　　）‎ A. 气体对外做功，气体内能减小 B. 气体对外做功，气体内能不变 C. 外界对气体做功，气体内能不变 D. 气体向外界放热，气体内能不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．气体体积变大，故气体对外做功；又气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，故气体做等温变化，温度不变即内能不变，故AC错误，B正确； D．内能不变：即△U=0，又气体对外做功，故W＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q得：Q=-W＞0；故气体从外界吸热，故D错误。故选B。‎ ‎9. 将秒摆（周期为2s）的周期变为1s，下列措施可行的是（ ）‎ A. 将摆球的质量减半 B. 振幅减半 ‎ C. 摆长减半 D. 摆长减为原来的1/4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由周期公式T＝2π可知周期与振幅和摆球质量无关，在重力加速度g相同的情况下，可通过缩短摆长来改变周期，要使周期减半，摆长需成为原来的，故D正确．‎ ‎10.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，V－T图如图所示．设气体在状态b 和状态c的压强分别为和，在过程ab和ac中吸收的热量分别为和，则(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据理想气体状态方程，得：，所以斜率越大，表示压强越小，即b点的压强小于c点．由热力学第一定律，经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，温度变化情况相同，所以相等，又因经过过程ab到达状态b，体积增大，对外做功，W为负值，而经过过程ac到状态c，体积不变，对外不做功，W为零，所以第一个过程吸收的热量多．故选C．‎ ‎【点睛】根据理想气体状态方程，整理后可得V-T图象，判断斜率的意义，得到压强的变化，再根据热力学第一定律判断做功和吸热．‎ ‎11.如下图1表示一定质量的理想气体从状态1出发经过状态2和3，最终又回到状态1.那么，在p－T图像中，反映了上述循环过程的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在图1中，1-2是等压过程，2-3是等容过程，3-1是等温过程，对比四个图可知，选项B正确，ACD错误；‎ 故选B．‎ ‎12. 卡车在水平道路上行驶，货物随车厢上下作简谐运动而不脱离底板，设向下为正方向，其振动图像如图所示，则货物对底板压力小于货物重力的时刻是 A. 时刻t1 B. 时刻t2‎ C. 时刻t4： D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】向下为正方向, 货物对底板压力小于货物重力的时刻，货物在平衡位置上方，位移为负的最大．‎ 故选C．‎ 二、多选题（每题4分，共28分）‎ ‎13.关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）‎ A. 温度越高，扩散进行得越快 B. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A：温度越高，扩散进行得越快．故A项正确．‎ B：扩散现象是不同的物质分子相互进入对方的现象，是物理变化．故B项错误．‎ CD：扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生．故CD两项正确．‎ ‎14.关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（　　）‎ A. 相对地面静止的物体不具有内能 B. 温度低的物体分子平均动能一定小 C. 外界对物体做功时，物体的内能不一定增加 D. 物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体的内能与物体的运动状态无关，相对地面静止的物体仍然具有内能，选项A错误；‎ B．温度是分子平均动能的标志，温度低的物体分子平均动能一定小，选项B正确；‎ C．外界对物体做功时，若物体同时放热，则物体的内能不一定增加，选项C正确；‎ D．物体分子的平均动能与物体的机械能无关，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎15.对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )‎ A. 压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B. 保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C. 压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D. 压强变小时，分子间的平均距离可能变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度越高，分子分子热运动越剧烈，分子间的平均距离由体积决定，体积越大，分子间的平均距离越大，根据理想气体状态方程pV＝nRT可知，对于一定量的稀薄气体：‎ A．当压强变大时，若体积减小，温度可能降低或不变，故选项A错误；‎ B．若温度升高，则体积可能变大或不变，故选项C错误；‎ C．当保持压强不变时，若体积增大，则温度升高，故选项B正确；‎ D．当压强变小时，若温度不变，则体积增大，故选项D正确．‎ ‎16.下列说法正确的是（　　）‎ A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 物体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D. 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 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然晶体，选项A错误；‎ B．物体可以分为晶体和非晶体两类，有些单晶体在不同方向上有不同的光学性质，即各向异性，选项B正确；‎ C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如金刚石和石墨，选项C正确；‎ D．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，例如天然石英是晶体，加工后做成玻璃就是非晶体，故D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎17.如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C. 当r等于r1时，分子间的作用力为零 D. 当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知r2=r0，因此当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A错误，符合题意； B．由于r1＜r2=r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确，不符合题意；‎ C．由于r2=r0，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C错误，符合题意。 D．当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误，符合题意。‎ 故选ACD。‎ ‎18.如图所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是： ‎ A. 振动周期是2×10-2 s B. 第2个1×10-2 s内物体的位移是-10 cm C. 物体的振动频率为25 Hz D. 物体的振幅是10 cm ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．物体做简谐运动的周期、振幅是振动图像上能明显标识的两个物理量，由图知，周期为4×10－2s，振幅为10 cm，频率 f＝＝25 Hz 选项A错误，CD正确；‎ B．第2个1×10-2 s内物体从最高点到平衡位置，则物体位移-10cm，选项B正确．‎ 故选BCD。‎ ‎19.一质点做简谐运动图像如图所示，则该质点（ ）‎ A. 在0至内，速度与加速度同向 B. 在至内，速度与回复力同向 C. 在时，速度为正，加速度为正 D. 在时，速度最大，回复力为零 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在0至内，图象的斜率为负值，速度为负向，位移为正向，则由分析可知，加速度为负向，故速度与加速度同向，故A正确；‎ B．在至内，图象的斜率为负值，速度为负向，位移为负向，则由可知，回复力为正向，速度与回复力反向，故B错误；‎ C．在时，图象的斜率为正值，速度为正向，位移为负向，则加速度为正向，故C正确；‎ D．在时，质点位移为正向最大，速度为零，回复力为最大，故D错误．‎ 故选AC。‎ 三、实验题（每空1分，共6分）‎ ‎20.在用油膜法佔测分子大小的实验中，具体操作如下：‎ ‎①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；‎ ‎②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；‎ ‎③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面湳一滴溶液，酒精抔发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看岀油膜轮廓；‎ ‎④待油膜形状稳定后，将事先准备好玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；‎ ‎⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。‎ ‎(1)这种估测方法是将每个分子视为___________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为___________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的___________。‎ ‎(2)利用上述具休操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，膜面积为_____m2，求得的油膜分子直径为___________m。（结果全部取一位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 球体 (2). 单分子油膜 (3). 直径 (4). 4.0×10-12 (5). 8.1×10-3 (6). 4.9×10-10‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3]．这种估测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 (2)[4]．一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 ‎[5]．据题意：完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为n=67+14=81，则油膜面积为 S=81×1cm×1cm=81cm2=81×10-3 m2‎ ‎[6]．油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为 四、计算题（共30分）‎ ‎21.气缸内封闭了一定量压强为p=1.0×105Pa、体积为V=2.0m3的理想气体，现使气体供持压强不变体积缓慢压缩V′=1.0m3，此过程气体向外界释放了Q=1.2×105J的热量，则：‎ ‎(1)压缩过程外界对气体做了多少功？‎ ‎(2)气体内能如何变化？变化了多少？‎ ‎【答案】(1)1.0×105J；(2)内能减小0.2×105J．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)体积为V=2.0m3的理想气体，现在使气体压强保持不变，而体积缓慢压缩至V′=1.0m3，故压缩过程外界对气体做功为 W=p•△V=1.0×105Pa×（2-1）m3=1.0×105J ‎(2)此过程气体向外界释放了Q=1.2×105J的热量，根据热力学第一定律，有 ‎△U=W+Q=1.0×105J-1.2×105J=-0.2×105J 即气体内能减小0.2×105J。‎ ‎22. 如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm，先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：‎ ‎①稳定后右管内的气体压强p；‎ ‎②左管A端插入水银槽的深度h(大气压强p0=76cmHg)‎ ‎【答案】(1)78 cmHg　(2)7 cm ‎【解析】‎ ‎(1)设均匀玻璃管的横截面积为S，插入水银槽后对右管内气体，由玻意耳定律得：‎ p0l0S＝p(l0－Δh/2)S，‎ 所以p＝78 cmHg ‎(2)插入水银槽后左管内气体压强：‎ p′＝p＋ρgΔh＝80 cmHg，‎ 左管内、外水银面高度差h1＝＝4 cm，‎ 对中、左管内气体有p0lS＝p′l′S，‎ 得l′＝38 cm，‎ 左管插入水银槽深度 h＝l＋Δh/2－l′＋h1＝7 cm.‎ ‎23.如图所示，一内壁光滑的气缸固定于水平地面上，在距气缸底部L=54cm处有一固定于气缸上的卡环，活塞与气缸底部之间封闭着一定质量的理想气体，活塞在图示位置时封闭气体的温度t1=267℃，压强p1=1.5atm，设大气压强p0恒为1atm，气缸导热性能良好，不计活塞的厚度，由于气缸缓慢放热，活塞最终会左移到某一位置而平衡，求：‎ ‎①活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度；‎ ‎②封闭气体温度下降到t3=27℃时活塞与气缸底部之间的距离．‎ ‎【答案】①87℃ ②45cm ‎【解析】‎ ‎【详解】①活塞刚要离开卡环处之前，初态：P1=1.5atm、T1=267+273K=540K；末态：P2=P0=1atm 此过程等容变化，由查理定律得 代入数据解得 即 t2=T2-273=（360-273）℃=87℃‎ ‎②活塞离开卡环后做等压变化，根据盖吕萨克定律得 解得 ‎【名师点睛】本题考察气体实验定律，关键是根据题意分析出变化过程中气体做何种变化，然后选择合适的气体实验定律列式求解即可．‎