【物理】陕西省宝鸡中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】陕西省宝鸡中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

宝鸡中学2018级高二第二学期期中考试试题 物理 第Ⅰ卷（共55分）‎ 一、单项选择题（每小题3分，共30分）‎ ‎1.如图所示，关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( )‎ A. 上图记录的是分子无规则运动的情况 B. 上图记录的是微粒做布朗运动的轨迹 C. 实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显 D. 实验中可以看到，温度越高，布朗运动越激烈 ‎【答案】D ‎【解析】AB．图中记录的微粒每隔一定时间的位置，并不是微粒做布朗运动的轨迹，更不是分子运动的轨迹，故AB错误；‎ C．微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，冲力越平衡，合力越小，布朗运动越不明显，故C错误．‎ D．实验中，温度越高，液体分子运动越激烈，使得布朗运动也越激烈，故D正确．‎ 故选D.‎ ‎2.随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。下列有关能量转化的说法正确的是（　　）‎ A. 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 B. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行 C. 可以直接利用空气中的内能，减少“温室效应”‎ D. 物体吸收热量，物体的内能可能减小 ‎【答案】D ‎【解析】A．内燃机工作时，燃料不可能全部燃烧、尾气要带走部分热量、零件之间存在摩擦生热，发动机本身需要散热等等，使得发动机不可能将所有内能转化为机械能，故A错误；‎ B．由于能量的转移和转化具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行故B错误；‎ C．空气中的内能并不能直接被利用，如果需要利用，则需要热泵，例如空调，空气能热水器等，都需要热泵工作同时消耗电能，引起了其他变化，故C错误；‎ D．根据热力学第一定律，改变内能的方式有两种：做功和热传递，外界对物体做功，若物体同时向外放热，则物体的内能有可能减少，故D正确。故选D。‎ ‎3.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为r轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子从a到c做匀加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子在由a至d的过程中，两分子的分子势能一直增加 D. 乙分子在由a至c的过程中，两分子的分子势能一直减小，到达c时分子势能最小 ‎【答案】D ‎【解析】A．乙分子从始终与甲分子体现引力作用，所以乙分子从始终做加速运动，A错误；‎ B. 乙分子从受到的引力为变力，所以做变加速运动，到达时速度最大，之后两分子之间体现斥力，速度减小，B错误；‎ CD．乙分子在由a至c的过程中，引力做正功，分子势能一直减小，到达时分子势能最小，之后斥力做负功，分子势能增大，C错误，D正确。故选D。‎ ‎4.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示；另外甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则（　　）‎ A. 甲、乙是非晶体，丙是晶体 B. 甲、丙是非晶体，乙是晶体 C. 甲可能是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体 D. 甲可能是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体 ‎【答案】C ‎【解析】甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲和丙为晶体，乙为非晶体，丙在导热性方面具有各向异性，所以丙是单晶体，甲不具备导热的各项异性，但可能在其他物理性质上具备各项异性，所以甲可能是单晶体也可能是多晶体，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水，则可能发生的现象是（　　）‎ A. 温度保持不变，慢慢地推进活塞，由可知容器内饱和汽压会增大 B. 温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和汽分子数不变 C. 不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变 D. 只要保持气体温度不变，水蒸气的饱和汽压就不变 ‎【答案】D ‎【解析】A．温度不变，慢慢推进活塞，容器内的饱和汽压不变，A错误；‎ B．温度不变，慢慢拉出活塞，水蒸发到空间中的的水分子更多，容器内饱和汽分子数增加，B错误；‎ C．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内水汽温度升高，压强增大，C错误；‎ D．只要保持气体温度不变，水蒸气的饱和汽压就不变，D正确。故选D。‎ ‎6.一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量发生变化的是（　　）‎ A. 分子的平均速率 B. 单位体积内的分子数 C. 分子总数 D. 分子的平均动能 ‎【答案】B ‎【解析】AD．气体温度不变，气体分子的平均动能一定，所以气体分子的平均速率一定，AD错误；‎ BC．根据玻意尔定律可知等温变化过程中气体的体积发生变化，气体分子总数不变，所以单位体积内的分子数会发生变化，B正确，C错误。故选B。‎ ‎7. A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是 A. A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B. B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C. A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同 D. A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同 ‎【答案】B ‎【解析】由于水银与外界没有热交换，大气压力对水银做功，一部分转化为水银的重力势能，一部分转化为水银的内能，两种情况下管中进入的水银量相等，故大气将槽中水银面向下压的距离相等，因此大气压力做功相等，图A管中水银的重力势能比图B的大，因此A中水银的内能增量比B中小，B正确．‎ ‎8.如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则（　　）‎ A. 汽缸内空气的压强等于 B. 内、外空气对缸套的作用力为(M＋m)g C. 内、外空气对活塞的作用力为mg D. 弹簧对活塞的作用力为(M＋m)g ‎【答案】D ‎【解析】A．以缸套为研究对象，根据平衡条件可知 汽缸内气体压强为 A错误；‎ BC．缸套受力平衡，所以内、外空气对缸套的作用力与缸套的重力等大反向，大小为，则内、外空气对活塞的作用力为，BC错误；‎ D．将活塞和缸套作为系统整体受力分析可知，弹簧的弹力与系统的重力相等，即弹簧对活塞的作用力大小为，D正确。故选D。‎ ‎9.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，管中封闭一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是（　　）‎ A. 玻璃管内气体体积增大 B 管内外水银面高度差减小 C. 若将玻璃管倾斜，保持管的上端高度不变，管内外水银面高度差h减小 D. 若将玻璃管倾斜，保持管内水银柱长度不变，管内外水银面高度差h减小 ‎【答案】C ‎【解析】AB．玻璃管开始受力平衡 压强满足 施加外力向下压玻璃管，则增大，管内外水银液面高度差增加，所以内部气体压强 增大，根据玻意尔定律可知玻璃管中的气体体积减小，AB错误；‎ C．若将玻璃管倾斜，保持管的上端高度不变，管内气体体积增大，根据玻意尔定律可知玻璃管中气体压强减小，所以减小，C正确；‎ D．若将玻璃管倾斜，保持管内水银柱长度不变，但是发生倾斜，则气体压强不变，P=P0+h ，所以不变，D错误。故选C。‎ ‎10.如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则稳定后（　　）‎ A. 右侧水银面高度差h1增大 B. 空气柱B的长度减小 C. 空气柱B的压强增大 D. 左侧水银面高度差h2减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】保持温度不变，B中气体压强满足 从右管注入水银，则B气体受到挤压，假设B体积减小，根据玻意尔定律可知B气体压强增大，则和均增大，不符合事实，所以B体积增大压强减小，和均减小，A中水银竖直部分受到挤压向上移动，符合事实，ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ 二．多项选择题（每小题5分，共25分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎11.关于分子间作用力的说法，正确的是（　　）‎ A. 分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力 B. 分子间距离增大时，引力和斥力都增加，但斥力比引力增加得快 C. 当分子间距的数量级大于10－‎9m时，分子力已微弱到可以忽略 D. 当分子间距离d=r0时，引力和斥力均为零 ‎【答案】AC ‎【解析】AB．根据分子间作用力与分子间距离的关系图像 可知分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力，A正确；‎ B．分子间距离增大时，引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，B错误；‎ C．当分子间距的数量级大于时，分子间作用力几乎为0，分子力已微弱到可以忽略，C正确；‎ D．当分子间距离d=r0时，引力和斥力不为零，二者等大反向，表现的合力为0，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.对下列现象的成因解释正确的是（　　）‎ A. 小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果 B. 缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果 C. 喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果 D. 锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间后变钝了是表面张力作用的结果 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小木块能够浮于水面上是木块的重力与浮力平衡的结果，A错误；‎ B．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的表面张力平衡的结果，B错误；‎ C．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用，使水滴表面收缩，因为相同的体积下球的表面积最小，所以形成小水珠，C正确；‎ D．锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间融化后由于表面张力的作用，使液体表面收缩，所以锋利的玻璃片变钝了，D正确。故选CD。‎ ‎13.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，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得（　　）‎ A. 地球大气层空气分子总数为 B. 地球大气层空气分子总数为 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 ‎【答案】AD ‎【解析】AB．大气中的压强由大气的质量产生，即 则地球大气层空气分子总数为 A正确，B错误；‎ CD．大气的体积为 则气体分子之间的距离为 C错误，D正确。故选AD。‎ ‎14.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（　　）‎ A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热量 C. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小 D. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．根据理想气体状态方程可知 根据热力学第一定律可知，气体温度升高，，所以，所以气体一定吸热，A正确；‎ B．根据理想气体状态方程可知 气体体积减小，，温度降低，，所以气体放出热量一定大于气体对外界做的功，B错误；‎ C．a、b和c三个状态中，状态a的温度最低，所以状态a分子的平均动能最小，C正确；‎ D．b和c两个状态中，气体温度相同，体积不同，所以容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，D正确。故选ACD。‎ ‎15.如图所示，一根内径均匀，一端封闭，另一端开口的直玻璃管，长l=1m，用一段长h=14cm的水银柱封闭了长l0=60cm的气体。这时外部的大气压p0=76cmHg，气体温度t0=27°C，给气体缓慢加热，使液柱上升到管口时，气体温度为T1，继续加热至温度为T2后停止加热，液柱会自行全部离开玻璃管，则（　　）‎ A. T1=430K B. T1=38.7℃‎ C. T2=430.22K D. T2无法确定 ‎【答案】AC ‎【解析】当气体加热到一定温度时，水银溢出一部分，此时管内水银长度为，根据理想气体状态方程可知 剩余水银长度满足 此时最大，对应温度升至最高，此后管内气体做等温膨胀，将剩余的水银挤出，所以 对应温度 ‎（或）‎ AC正确，BD错误。故选AC。‎ 第Ⅱ卷（共45分）‎ 三、填空题（每空2分，共20分）‎ ‎16.“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：‎ ‎①向体积V油=3mL的油酸中加入酒精，直至总量达到V总=5000mL；‎ ‎②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=75滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；‎ ‎③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将_____均匀地撒在水面上；‎ ‎④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；‎ ‎⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=1cm。‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)步骤③中应填写：____________。‎ ‎(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。（取一位有效数字）‎ ‎(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________m。（取一位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 痱子粉或细石膏粉 (2). 8×10－6 (3). 7×10－10‎ ‎【解析】 (1)[1]将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上，能够较好的显示水分子油膜的形状。‎ ‎(2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ‎(3)[3]油酸膜的面积约为 估测出油酸分子直径约为 ‎17.如图所示，甲、乙、丙图中玻璃管内都灌有水银，丁图中的小玻璃管浸没在水中。大气压强p0=76cmHg，（p0=1.01×105Pa，g取10m/s2，ρ水=1×103kg/m3），则以下四幅图中封闭气体A的压强p甲=________，p乙=________，p丙=________，p丁=________。‎ ‎【答案】 (1). 66cmHg (2). 71cmHg (3). 81cmHg (4). 1.05×105Pa ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]甲图中以高的水银柱为研究对象可知 ‎[2]乙图中 ‎[3]丙图中B气体的压强 则A气体压强 ‎[4]丁图中气体压强为 ‎18.如图所示的汽缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和汽缸导热性能良好，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸开口始终向上。在室温为27°C时，活塞距汽缸底部距离h1=10cm，后将汽缸放置在冰水混合物中，此时外界大气压强为1atm，则：‎ ‎(1)在冰水混合物中，活塞距汽缸底部距离h2=________cm。‎ ‎(2)此过程中气体内能________（选填“增大”或“减小”），气体将________（选填“吸热”或“放热”）。‎ ‎【答案】 (1). 9.1 (2). 减小 放热 ‎【解析】 (1)[1]汽缸内气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律得 其中，解得 ‎(2)[2]温度降低，理想气体内能减小，即。‎ ‎[3]气体体积减小，外界对气体做功，，根据热力学第一定律可知，即气体将放热。‎ 四．计算题（本大题共3小题，18题8分，19题6分，20题11分，共25分，要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，有数字计算的写出明确的数字和单位）‎ ‎19.某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的p-t图象。已知在状态B时气体的体积VB＝6L，求：‎ ‎(1)气体在状态A的压强；‎ ‎(2)气体在状态C的体积。‎ ‎【答案】(1)0.75atm；(2)4L ‎【解析】 (1)由图象可知 TB＝(273＋91)K＝364K pB＝1atm TA＝273K B到A过程为等容过程，由查理定律得 ‎＝‎ 所以 pA＝＝atm＝0.75atm ‎(2)由图示图象可知 pC＝1.5atm B到C过程等温变化，已知VB＝6L，由玻意耳定律得pBVB＝pCVC 所以 VC＝＝L＝4L ‎20.如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为24cm，现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱内长度变为2cm，人对活塞做功100J，大气压强为p0＝1×105Pa，不计活塞重力。问：‎ ‎(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强多大；‎ ‎(2)若以适当的速度压缩气体，气体向外散失的热量为20J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S＝1cm2)‎ ‎【答案】(1)1.2×106Pa；(2)82.2J ‎【解析】 (1)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，L0＝24cm，L＝2cm，V0＝L0S，V＝LS，缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得 p0V0＝pV 解得 p＝1.2×106Pa ‎(2)大气压力对活塞做功 W1＝p0S(L0－L)＝2.2J 人对活塞做功 W2＝100J 由热力学第一定律得 ΔU＝W1＋W2＋Q 将Q＝－20J代入解得 ΔU＝82.2J ‎21.如图所示，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的水，上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气.将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有水流出.已知水的密度为ρ，大气压强恒为p0，喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体.(室内温度不变)‎ ‎(1)求室内温度.‎ ‎(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比.‎ ‎【答案】(1) 　(2)‎ ‎【解析】 (1)设喷雾器横截面积为S，室内温度为T1，喷雾器移到室内一段时间后，封闭气体的压强 p1＝p0＋ρg·，V0＝S·‎ 气体做等容变化： ‎ 解得：T1＝‎ ‎(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完水后，压强为p2，体积为V2＝hS.此气体经等温变化，压强为p1时，体积为V3‎ 则p2＝p0＋ρgh，p1V3＝p2V2‎ 即(p0＋ρg·)V3＝(p0＋ρgh)hS 同温度下同种气体的质量比等于体积比，设充入气体的质量为Δm 则 ‎ 代入得 ＝‎