黑龙江省大庆市肇州中学2019-2020高二下学期期中考试物理试卷

黑龙江省大庆市肇州中学2019-2020高二下学期期中考试物理试卷

物理试卷 1. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为，下列叙述中正确的是 A. 该气体在标准状态下的密度为 B. 该气体每个分子的质量为 C. 每个气体分子在标准状态下的体积为 D. 该气体单位体积内的分子数为 ‎【答案】B ‎【解析】【分析】 密度等于摩尔质量除以摩尔体积，摩尔数等于质量与摩尔质量之比． 本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的计算，阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义，区分对气体还是液体的计算是解题的关键。 【解答】 解：摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误； B.每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，故B正确； C.由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误； D.分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误； 故选B。 ‎ 2. 关于分子力，下列说法中正确的是 A. 碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力起作用 B. 用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力 C. 固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 D. 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 ‎【答案】C ‎【解析】【分析】 本题考查分子动理论的基本内容，掌握分子动理论的内容即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题。 根据分子动理论内容分析答题；分子动理论：物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，分子间同时存在相互作用的引力与斥力。 【解答】 A.分子间作用力发生作用的距离很小，打碎的碎片间的距离远大于分子力作用距离，因此打碎的玻璃不易粘在一起，这并不能说明是分子斥力的作用，故A错误； ‎ B.用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是由于需要克服打气筒内外的压力差，不能说明气体分子间有斥力，故B错误； C.固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力．故C正确； D.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在间隙，故D错误； 故选C。 ‎ 1. 液体中悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，这是因为颗粒小时 A. 质量小，沿某一方向运动的机会大 B. 被碰的机会小，自由运动的可能性大 C. 受液体分子阻碍的机会小，容易运动 D. 受各个方向液体分子撞击的力不平衡的机会大 ‎【答案】D ‎【解析】【分析】 固体颗粒越小，受到液体撞击的冲力越不平衡，布朗运动越明显；分子势能与分子间距离的关系比较复杂，要根据分子力的性质进行分析。 解决本题时要明确布朗运动既不颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映。 【解答】 液体中的悬浮颗粒越小，在各个方向上液体分子撞击的机会越不均等，出现不平衡的机会就大，同时，颗粒越小，质量越小，惯性越小，受撞击后运动状态越容易改变，故D正确，ABC错误。 故选D。 ‎ 2. 质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则 A. 氧气的内能较大 B. 氢气的内能较大 C. 两者内能相等 D. 氢气分子的平均动能较大 ‎【答案】B ‎【解析】【分析】‎ 物体的内能包括分子热运动的动能和分子势能，而气体分子间距大，分子势能为零。‎ 本题考查了物体的内能。本题关键明确内能的概念，不难。‎ ‎【解答】‎ 氢气和氧气的摩尔质量不同，故相同质量的氢气和氧气的分子数不同；温度相同，故分子热运动平均动能相同，故相同质量和相同温度的氢气的内能大于氧气具有的内能；‎ 故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎ ‎ 3. 如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法中正确的是 ‎ A. ab为斥力曲线，cd为引力曲线 B. 当r等于时分子势能最小 C. 当r从开始增大到时，分子势能先减小后增大 D. 当r从开始增大到时，分子势能先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】【分析】 在图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。 本题主要考查分子间的相互作用力、分子势能。 【解答】 A. 因为斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A错误； B. 当时，，分子势能最小，故B正确； CD、是平衡位置，分子势能最小，当r从开始增大到时，分子势能不断增大，故CD错误。 故选B。 ‎ 1. 下列说法正确的是 A. 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是因为油脂使水的表面张力增大的缘故 C. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 D. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 ‎【答案】A ‎【解析】【分析】 本题考查热学部分的固体、液体知识，解决本题的关键是牢牢掌握热学的基本知识。 【解答】 A.‎ 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，故A正确； B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃，故B错误； C.晶体都有固定的熔点，无论多晶体还是单晶体，故C错误； D.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是晶体，晶体单质，故D错误。 故选A。 ‎ 1. 如图所示，一定质量的理想气体，经过图线的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行。由图线可知 ‎ A. 过程压强不变，气体对外做功 B. 过程压强增大，外界对气体做功 C. 过程压强不变，气体对外做功 D. 过程压强减小，外界对气体做功 ‎ ‎【答案】B ‎【解析】【分析】 由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用气体的体积增大的过程中对外做功，体积减小的过程中外界对气体做功。 【解答】 如图做过C的等容线，则体积相等的情况下，C的温度高，所以C的压强一定比AB两点的压强大。 A.由图示可知，AB过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，故A错误； B.如图做过C的等容线，则体积相等的情况下，C的温度高，所以C的压强一定比AB的压强大，由图可知体积减小，外界对气体做功；故B正确； 的压强一定比AB两点的压强大，所以过程压强减小；由图可知气体的体积增大，气体对外界做功，故CD错误。 故选B。 ‎ 2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态其中，和为等温过程，为等压过程，为等容过程．该循环过程中，下列说法正确的是 ‎ A. 过程中，气体吸收热量 B. 过程中，气体分子的平均动能增大 C. 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】 根据热力学第一定律判断吸热还是放热；温度是分子平均动能的标志；单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数与分子密度和温度有关； 本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定。 【解答】 A.过程中，为等温变化，则内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知气体放出热量，故A错误； B.过程中，为等压变化，B点的体积小于C点的体积，故B点的温度小于C点的温度，即由过程中，温度升高，则分子平均动能增大，故B正确； C.过程中，为等温变化，体积增大，则分子密度减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故C错误； D.过程中，为等容变化，压强减小，温度降低，则气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误； 故选B。 ‎ 1. 质量为的小球竖直向下以的速度落至水平地面上，再以的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量变化量和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】【分析】取竖直向上方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差；代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小。 本题考查动量定理和动能定理的应用，要注意动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量。动量变化量也是矢量，同样要注意方向。 【解答】取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化量：，方向竖直向上。由动能定理可知，合外力做的功：  。故A正确。 ‎ 2. 如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧弹簧与A、B不拴连，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是 ‎ A. 两滑块的动能之比 B. 两滑块的动量大小之比 ‎ C. 两滑块的速度大小之比 D. 弹簧对两滑块做功之比 ‎【答案】A ‎【解析】【分析】‎ 先根据动量守恒守恒求出脱离弹簧后两滑块的速度之比，根据动能、动量的表达式求出动能及动量之比，根据弹簧对两滑块做功等于滑块动能的变化量求出弹簧对两滑块做功之比。‎ 本题是动量定理的直接应用，要比较物理量之间的比例关系，就要把这个量用已知量表示出来再进行比较。 【解答】‎ 在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得：，得：，两滑块速度大小之比为：；两滑块的动能之比：，A正确，故C错误；‎ B.由动量守恒定律知，两滑块的动量大小之比，故B错误； D.弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为，故D错误。 故选A。‎ 1. 下列说法正确的是 A. 机械能全部变成内能是不可能的 B. 根据热力学第二定律可知，热量不可能自发从低温物体传到高温物体 C. 从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 D. 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式 ‎【答案】BC 2. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中 ‎ ‎ A. 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统在水平方向上动量守恒 C. 小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零 D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反或者都为零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】 小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律。 本题根据动量守恒的条件进行判断．对于系统而言，总动量不守恒，但由于系统所受的外力都在竖直方向上，系统水平方向上动量守恒。 【解答】 以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受外力的作用，所以系统在水平方向上动量守恒，由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零，要么大小相等、方向相反，故AC错误，BD正确。 故选BD。 ‎ 1. 一粒钢珠在空中从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，不计空气阻力，则以下说法正确的是 A. 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 C. Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D. 过程Ⅱ中钢珠的动量改变量在数值上等于过程Ⅰ中重力的冲量 ‎【答案】ACD ‎【解析】【分析】‎ 物体所受外力的冲量等于物体动量的改变量．关键是抓住各个过程中钢珠所受外力的冲量和动量改变量的关系。‎ 本题解题的关键在于分清过程，分析各个过程中钢珠受力情况，并紧扣动量定理的内容来逐项分析。‎ ‎【解答】‎ A.过程Ⅰ中钢珠所受外力只有重力，由动量定理知钢珠动量的改变量等于重力的冲量，故A正确； B.过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小与过程Ⅱ中重力冲量大小的和，故B错误； C.在整个过程中，钢珠动能的变化量为零，由动量定理可知，Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零，故C正确； D.在整个过程中，钢珠动能的变化量为零，故过程Ⅱ中钢珠的动量改变量的大小等于过程Ⅰ中动量改变量的大小，而过程Ⅰ中动量改变量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量，故过程Ⅱ中钢珠的动量改变量在数值上等于过程Ⅰ中重力的冲量，故D正确。 故选ACD。‎ ‎ ‎ 2. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是 ‎ A. 气体在a、c两状态的体积相等 B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D. 在过程bc与过程da中外界对气体做的功相等 ‎【答案】AB ‎【解析】【分析】 根据理想气体方程结合图象上点与原点连线的斜率等与定值，分析体积的变化，判断做功情况，由热力学第一定律进行分析。 解决气体问题，关键要掌握气态方程和热力学第一定律，知道温度的意义：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度是分子平均动能的标志。 【解答】 A.由可知，图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，所以气体在ac两状态的体积相等，故A正确； B.气体从状态a到状态c的过程中温度升高，内能增大，故B正确； C.由于过程cd过程中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，故C错误； D.过程bc中，外界对气体做的功，过程da中气体对外界做的功，由于， ，因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中气体对外界做的功大小相等，但是两个做功正负不同，故D错误。 故选AB。 ‎ 二、计算题（本大题共2小题，共40分）‎ 1. 如图所示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为和现让A以的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为，碰后速度大小变为当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知求：‎ 与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；‎ ‎、B滑上圆弧轨道的最大高度．‎ ‎【答案】解：设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时，由动量定理得 ‎ 代入数据解得 设碰撞后A、B的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得 A、B在光滑圆形轨道上滑动时机械能守恒，由机械能守恒定律得 联立并代入数据解得 答：与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；‎ ‎、B滑上圆弧轨道的最大高度．‎ ‎【解析】【分析】 本题考查动量定理，动量守恒定律，机械能守恒定律。 根据动量定理求出作用力；根据动量守恒定律，机械能守恒定律求解。 ‎ 1. 如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的气缸竖直吊在天花板上，开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为，与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离，活塞距气缸口。气缸所处环境的温度为，大气压强，取。现将质量为的物块挂在活塞中央位置上。‎ 活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与气缸底部之间的距离。‎ 若再对气缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离气缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？‎ ‎【答案】 解：挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为 该过程中气体初末状态的温度不变， 根据玻意耳定律有： 代入数据解得。 加热过程中气缸内压强不变，当活塞移到气缸口时，温度达到最高，设此温度为， 根据盖吕萨克定律有： 而，‎ ‎， 解得，即加热时温度不能超过340K 加热过程中气体对外做功 代入数据得。 答：活塞挂上重物后，活塞下移，稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为30cm。  若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过340K，此过程中封闭气体对外做功为。‎ ‎【解析】 【分析】 根据压强的微观意义分析分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度的关系；根据热力学第一定律分析晶体的熔化过程；固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动；掌握分子力与分子势能曲线；温度高则气体分子的平均动能大。 【解答】 A.根据压强的微观意义可知，分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 ，故A错误； B.根据热力学第一定律可知晶体熔化过程中要吸收热量，温度不变，但内能增加，故B错误； C.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故C正确； D.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故D正确； E.若一定质量的理想气体温度升高，则气体分子的平均动能一定增大，故E正确。 故选CDE。 本题考查了气缸类问题，分析清楚初末状体量，根据相应规律求解。 该过程中气体初末状态的温度不变，做等温变化，根据玻意耳定律求出距离； 加热过程中气缸内压强不变，根据盖吕萨克定律求出最高温度，由求封闭气体对外做的功。 ‎