物理卷·2018届江西省南昌市二中高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届江西省南昌市二中高二下学期期中考试（2017-04）

南昌二中2016—2017学年度下期期中考试 高二物理试卷 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1—8题只有一项符合题目要求，第9—12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．下列关于分子和分子热运动的说法中正确的是 A．用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动，观察到的是微粒中分子的无规则运动 B．分子a只在分子力作用下从远处由静止开始靠近固定不动的分子b，当a受到的分子力最大时，a的动能一定最大 C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 ‎2. 在下列四个方程，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是 ‎ ‎ ‎ ‎ A. X1是粒子 B. X2是质子 C. X3是中子 D. X4是电子 ‎3．据调查每年有280万人直接或者间接死于装修污染，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是 A．氡的半衷期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了 B．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子所产生的 C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ ‎4．已知水的密度会随温度的变化而变化，现给体积相同的玻璃瓶A、‎ B分别装满温度为60℃的热水和0 ℃的冷水(如练图所示)．下列说法中正确的是(　)‎ A．温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大 B．温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C．A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大 D．由于A、B两瓶水体积相等，所以A、B两瓶中水分子间的平均距离相等 ‎5.已知地球半径R=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，大气压p0=1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．通过以上数据估算地球表面气体分子个数为（ ）‎ A. 1022 B.1023 C.1040 D.1044‎ ‎6.如图甲所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图已所示的p－T图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是         ‎ ‎7.某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，每次向轮胎冲入的气体体积为V0、压强也为p0，则充气次数为 A. B. C. D. ‎ ‎8.如图所示，放置在升降机地板上的盛有水的容器中，插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管a和b，管的上端都是封闭的，下端都是开口的。管内被水各封有一定质量的气体。平衡时，a管内的水面比管外低，b管内的水面比管外高。现令升降机从静止开始加速下降，已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内，且经历的过程可视为绝热过程，则在此过程中 A. a中气体内能将增加，b中气体内能将减少 B. a中气体内能将减少，b中气体内能将增加 C. a、b中气体内能都将增加 ‎ D. a、b中气体内能都将减少[来源]‎ ‎9.如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量、常温常压的气体，气缸固定不动．一条细线一端连结在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连结在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢向上移动（活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变）．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是 A．气缸内气体的分子平均动能不变 ‎ B．气缸内气体的内能变小 C．气缸内气体的压强变小 ‎ D．气缸内气体向外界放热 ‎10.北京时间2010年12月27日消息，在南极洲8000英尺的冰层下，巨型望远镜——冰立方中微子望远镜的建设工作已经完成。冰立方中微子望远镜是建在南极的一个巨型望远镜，它的目的是发现以光速穿过地球的中微子，这是一种令人难以捉摸的牙原子粒子。在β衰变中常伴有一种称为中微子的粒子放出，中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个有大水槽和探测器组成是实验系统，利用中微子与水中的的核反应，间接地证实了中微子的存在。中微子与水中发生核反应，产生中子和正电子，即中微子+。下列说法正确的是 A.中微子的质量数和电荷数分别为0和0‎ B.若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子，即。已知正电子与电子的质量都为9.1×10-31kg，则反应中产生的每个光子的能量约为16.4×10-14J C.若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，则正电子与电子相遇后可能只转变为一个光子 D.具有相同动能的中子和正电子，中子的物质波的波长小于正电子的物质波波长 ‎11.如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C 浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．下列说法正确的是 A.气泡C中气体压强为180mmHg B.打开S前，B气泡中气体压强为120mmHg C.为使左右水银柱高度差又为60mmHg，可将右侧水的温度加热到364K D.为使左右水银柱高度差又为60mmHg，可将右侧水的温度降低到182K ‎12. 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度Δh，则 A. b中的水银面也上升Δh B. b中的水银面也上升，但上升的高度小于Δh C. 气柱中气体压强的减少量等于高为Δh的水银柱所产生的压强 D. 气柱中气体压强的减少量等于高为2Δh的水银柱所产生的压强 二、填空题（共2小题，共14分，每空2分）‎ ‎13.“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＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL； 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＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2 cm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＝20 mm.‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)步骤③中应填写：______________________；‎ ‎(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL；‎ ‎(3)油酸分子直径是________m.（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎14．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按练图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A(其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行)，这一过程称为一个循环，则：‎ ‎①由A→B，气体分子的平均动能________．(填“增大”、“减小”或“不变”)‎ ‎②由B→C，气体的内能________．(填“增大”、“减小”或“不变”)‎ ‎③由C→A，气体________热量．(填“吸收”或“放出”)外界对气体做功 ‎ J.‎ 三、计算题（本大题共4小题，共48分）‎ ‎15.（10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图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.则：‎ ‎(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？‎ ‎16.（12分）如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm，其中有一段长h=25cm的水银柱把一部分空气封闭在管中，当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=50cm现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长L'A=25cm时为止，这时系统处于静止状态已知大气压强p0=75cmHg，整个过程温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度△h。‎ ‎ ‎ ‎17.（12分）如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)初始时，水银柱两液面高度差；‎ ‎(2)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两水银面相平．‎ ‎18.（14分）如图所示，左端封闭，右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长15cm的空气柱。左臂总长为25cm，右臂足够长。如果将管的开口变为竖直向下，求空气柱的长度。（设大气压为75cmHg）‎ ‎　‎ 南昌二中2016—2017学年度下期期中考试 高二物理试卷参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D D B A D B C B AC AC ACD AD 13. ‎(1)痱子粉或石膏粉（2）2×10-5 （3）4.3×10-10 ‎ ‎14．①增大②减小③放出，1.0×105J ‎15．解析：(1)对于理想气体：‎ A→B　由＝ 得：TB＝100 K 故tB＝－173 ℃‎ B→C　由＝ 得：TC＝300 K 故tC＝27 ℃‎ ‎(2) A→C由温度相等得：ΔU＝0‎ A→C的过程中是吸热．‎ 吸收的热量 Q＝W＝pΔV＝1×105×(3×10－3－1×10－3) J＝200 J.‎ 答案：　(1)－173 ℃　27 ℃　　(2)吸热　200 J ‎16．解：对A部分气体，由玻意耳定律：  得 对B部分气体：插入前，插入后 由得 ‎17.解析　(1)选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有p0S＋mg＝pS 可得被封闭气体压强 p＝p0＋ 设初始时水银柱液面高度差为h，则被封闭气体压强 p＝p0＋ρgh 联立以上三式可得，初始时液面高度差为h＝ ‎(2)降低温度直至两液面相平的过程中，被封闭气体先等压变化，后等容变化．‎ 初状态：p1＝p0＋，V1＝1.5h0S，T1＝T0；‎ 末状态：p2＝p0，V2＝1.2h0S，T2＝？‎ 根据理想气体状态方程有＝ 代入数据，可得T2＝ ‎　18.设初始左、右两臂水银面高度差为h，倒转后空气柱仍在左臂（如图）则：由玻意耳定律有：‎ ‎（750+h）×150S=（750－h－2x）（150+x）S ‎　　整理得：2x2+（h－450）x+300h=0‎ 当△=b2－4ac≥0时，方程有实数解，即 ‎（h－450）2－4×2×300h≥0‎ ‎　　解得：h≤62.5mm ‎　　也就是说，只有当两臂水银面高度差小于或等于62.5mm时，倒转后空气柱才可能仍留在左臂。而本文给出开始时水银面高度差为100mm＞62.5mm，因此，U型管倒转后空气柱会进入右臂。‎ ‎　　设右臂足够长，倒转后，水银柱已全部进入右臂如图所示，末状态变为：V2=（250+y）S p2=（750－30）=450（mmHg）‎ 根据玻意耳定律：‎ ‎850×150S=450×（250+y）S ‎　　解得：y=33.3mm 则空气柱的长度为：L=（250+33.3）=283.3（cm）。‎