2018-2019学年江苏省苏州市第五中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年江苏省苏州市第五中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

苏州五中2018-2019学年第二学期期中调研测试 高二物理（选修） 2019.4‎ 一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）‎ ‎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】‎ ‎【详解】A．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。‎ ‎2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 A. 一定量的水变成的水蒸汽，其内能不变 B. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它温度一定增大 C. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 D. 一定质量气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．水变成水蒸气的过程中吸收热量，分子势能增大，所以内能增大，故A错误；‎ B．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据可知，温度一定升高，故B正确；‎ C ‎．气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子不停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，故C错误；‎ D．根据理想气体的状态方程可知对于一定量的气体，气体温度升高，若体积增大则压强可能增大、可能减小，也可能不变，所以，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故D错误。‎ ‎3.对于热现象，下列说法正确的是 A. 单晶体一定是单质，不可能是化合物 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 水的饱和蒸汽压与温度有关，与水周围的其他气体的压强无关 D. 由于液体表面有收缩的趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．单晶体可能是单质，也可能是化合物，故A错误；‎ B．单晶体和多晶体都具有一定的熔点，故B错误；‎ C．水的饱和蒸汽压与温度有关，与水周围的其他气体的压强无关，故C正确；‎ D．由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间斥力和吸引力的合力表现为引力，即液体的表面张力，故D错误。‎ ‎4.如图所示，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，则如图所示的p－T图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D是错误的．在p－T图象中，等容线为通过原点的直线，所以C图是错误的．‎ ‎5.如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____．‎ A. 空气的相对湿度减小 B. 空气中水蒸汽的压强增大 C. 空气中水的饱和气压减小 D. 空气中水的饱和气压增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确。‎ 点睛：本题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律，解题的关键是要理解热力学的基本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义，注意气体等压变化过程中（C→A）应用计算外界对气体做的功。‎ ‎6.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是 ‎ A. 甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零 B. 乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1r0时分子间距离增大时，分子力先增大后减小，选项A错误；液体的表面张力是液体表面层分子力表现为引力的宏观表现，选项B正确；金刚石中碳原子间相互作用力很强，所以金刚石十分坚硬，选项C正确；布朗运动中的花粉微粒在不停地作无规则运动，这是液体分子无规则运动的宏观表现，选项D错误；故选BC.‎ ‎11.关于现代科技在生产、生活中的应用，下列说法中正确的有 A. 冬天空调制热时，房间内空气的相对湿度变大 B. 普通液晶显示器在严寒地区不能工作，是因为物质的液晶态是在一定温度范围内 C. 石墨晶体是层状结构，层与层间作用力小，可作为固体润滑剂 D. 天然气是一种洁净环保的能源，相比于传统化石燃料不会产生地球温室效应 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．密闭房间内，水汽的总量一定，故空气的绝对湿度不变，使用空调制热时，房间内空气的相对湿度变小，故A错误；‎ B．液晶是一种特殊的物态，普通液晶显示器在严寒地区不能工作，是因为物质的液晶态是在一定温度范围内，故B正确；‎ C．根据石墨晶体是层状结构，层与层间作用力小，可作为固体润滑剂，故C正确；‎ D．天然气被称为“无悔燃料”，天然气是一种洁净环保的能源，几乎不含硫、粉尘和其它有害物质，燃烧产生的二氧化硫少于其它燃料，造成温室效应较低，不是不产生温室效应，故D错误。‎ ‎12.下列说法正确的是( )‎ A. 由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力 B. 布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果 C. 一定量的0℃的水结成0℃的冰，内能一定减小 D. 液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学的各向异性 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A、由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力，故A错误；B、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子的撞击力不平衡造成的，故B错误．C、一定量的0℃的水结成0℃的冰，放出热量，分子势能减小，分子动能不变，内能一定减小．故C正确．D、液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学的各向异性的特点．故D正确．故选CD。‎ ‎【点睛】本题是选修模块3-3部分，分子动理论和热力学第一定律是重点，也是考试的热点，要加强理解和记忆．‎ 三、填空题（本大题共3小题，共24.0分）‎ ‎13.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X．‎ ‎①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为______．‎ ‎②油酸分子直径约为______．‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】实验做的假设为：将油膜看成单分子膜；将油分子看作球形；认为油分子是一个紧挨一个的。 ①由题意可知，一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 V0= 。 ②每一滴所形成的油膜的面积为S=Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径为。‎ ‎【点睛】掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。‎ ‎14.如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)．在活塞上缓慢地加沙子，在此过程中，密闭气体________(选填“吸热”“放热”或“无热传递”)，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数________(选填“增多”“减少”或“不变”)．‎ ‎【答案】 (1). 放热 (2). 增多 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热；根据气体压强的微观意义来判断单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数.‎ ‎【详解】在活塞上缓慢地加沙子，气体的压强变大，体积减小，外界对气体做功，由于活塞导热性良好，则气体与外界温度保持相等，根据热力学第一定律可知，密闭气体放热；气体的温度不变，而压强变大，可知单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加；‎ ‎15.一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程：下列说法正确的是______。‎ A. 由a→b过程，气体内能增加 B. 由a→b过程，气体分子热运动加剧 C. 当分子热运动减缓时，压强必定减小 D. 当分子平均动能增大时，气体体积可以保持不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由a→b过程，温度不变，故一定质量的理想气体的内能不变，故A错误；‎ B．由a→b过程，温度不变，分子热运动的平均动能不变，故气体分子热运动的剧烈程度不变，故B错误；‎ C．由b→c过程，温度降低，分子热运动减缓，压强不变，故C错误；‎ D．由c→a过程温度升高，分子平均动能增大，因为c→a过程的P-T图象过原点，所以由c→a过程为等容过程，故气体体积可以保持不变，故D正确。‎ 四、实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）‎ ‎16.油膜法估测分子的大小实验中，某实验小组用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V，一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S，则油酸分子直径为________；实验中水面上撒的痱子粉太厚会导致分子直径测量值________(选填“偏大”或“偏小”)‎ ‎【答案】 (1). (2). 偏大 ‎【解析】‎ 一滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为，因一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S，所以油酸分子直径为，痱子粉太厚会导致油酸的在水面的扩散面积减小，从而测量的分子直径偏大。‎ 五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）‎ ‎17.一定质量的理想气体，状态从的变化过程可用如图所示的图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA=300K，试求：‎ ‎(1)气体在状态C时的温度，‎ ‎(2)气体在AB过程中气体对外做的功 ‎【答案】（1）375K （2）600J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）D→A为等温线，则：TA=TD=300K， C到D过程由盖吕萨克定律得：‎ 代入数据解得：TC=375K ‎（2）A到B过程压强不变，气体的体积增大，对外做功， 得：W=P△V=2×105×3×10-3=600J。‎ ‎18.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等温过程到状态B此过程中，气体温度为为0℃．已知阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，lmol气体在latm、0℃时的体积为22.4L．（结果保留两位有效数字 ‎(1)气体在状态A的体积；‎ ‎(2)气体分子数N。‎ ‎【答案】（1）2.5×10-2m3 （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）气体从状态A经等温过程到状态B，根据玻意耳定律得：pAVA=pBVB。 由图知： pA=0.2atm，pB=1.0atm，VB=5.0×10-3m3 解得： VA=2.5×10-2m3 ②气体分子数：个。‎ ‎19.如图所示，空的饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处密封，吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略)，制成简易气温计，已知饮料罐的容积为V，吸管内部横截面积为S，接口外吸管长度为L0。当温度为T1时，油柱与接口相距L1，不计大气压的变化。‎ ‎①简要说明吸管上标示的气温刻度是否均匀；‎ ‎②求气温计能测量的最高温度T。‎ ‎【答案】①刻度是均匀的 ②‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据气体方程找出体积的变化量与温度的变化量的函数关系判断．‎ ‎【详解】(1) 根据盖-吕萨克定律： ‎ 则 ‎ 所以 ‎ 即体积变化量与温度的变化量成正比，吸管上标的刻度是均匀的；‎ ‎(2) 罐内气体压强保持不变，同理有 ‎ ‎ 解得：‎ ‎【点睛】解决该题关键掌握理想气体方程得应用，注意物理量变化范围。‎ ‎20.如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知气缸壁和活塞都是绝热的，气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：‎ ‎(1)气缸内气体压强的大小；‎ ‎(2)时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．‎ ‎【答案】（1） （2）Pt-mgh-p0Sh ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由活塞受力平衡，内部气体压强为P则：‎ ‎（2）气体对外做功：W=pSh=p0Sh+mgh 由热力学第一定律可知，内能的变化量：△E=Q-W=Pt-mgh-p0Sh ‎ ‎ ‎ ‎