沈阳市第 120 中学 2021-2022 学年度
高二年级下学期第三次物理质量监测
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12道题,共48分。其中1—8是单选题,每题4分;9—12是多选题,每题4分
选对但不全得2分。)
1. 下列关于气体压强的说法,正确的是( )
A. 大气压强与封闭气体的压强产生原因完全相同
B. 容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律,机会均等,故器壁各部分气体压强
相等
C. 一定质量的理想气体,只要温度升高,气体分子的平均速率就增大,在单位时间内对单
位面积器壁的平均撞击力就增大,压强就增大
D. 一定质量的理想气体,只要体积减小,单位体积内气体的分子数就增多,气体分子对器
壁的碰撞就更加频繁,压强就增大
3
2.已知阿伏加德罗常数为NA,水的摩尔质量为M (kg / mol) ),密度为 kg/m 。则下列
叙述中正确的是( )
300
A.1 瓶矿泉水(约300mL)所含的水分子个数约为 NA
M
m
B.m(kg)水所含的分子个数是 NA ρ
C.1 个水分子的质量是
N A
M
D.1 个水分子的体积大约是
NA
3. 下列四幅图所涉及的物理知识,论述正确的是( )
A. 图甲说明晶体都有确定熔点,且熔化过程分子平均动能变大
B. 图乙水黾可以在水面自由活动,说明它所受的浮力大于重力
C. 图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的
D. 图丁中的酱油与左边材料不浸润,与右边材料浸润
4.下列说法正确的是( )
A.当氢气和氧气温度相同时,两种气体分子的平均速率相等
B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能不一定增加
C.热力学第二定律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.将电冰箱的门打开可以使房间里的温度降低
5. 一定质量的某气体在不同的温度下分子速率的麦克斯韦分布图如图中的 1、2、3 所示,
图中横轴表示分子运动的速率 v,纵轴表示该速率下的分子数 Δn 与总分子数 n 的比值,记
为 f(v),其中 f(v)取最大值时的速率称为最概然速率,下列说
法不正确的是( )
A. 3 条图线与横轴围成的面积相同
B. 3 条图线温度不同,且 T1>T2>T3
C. 图线 3 对应的分子平均动能最大
D. 最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率
6. 如图所示,水银血压计由气囊、袖带橡皮囊和检压计(由示值管、水银、水银壶组成)
三部分组成,袖带橡皮囊分别与气囊和检压计的水银壶相连。示值管是很细的玻璃管,与大
气相连。初始时,示值管刻线与水银壶内水银液面相平,反复挤压气囊可向袖带橡皮囊和水
银壶内充气。每次挤压气囊可向袖带橡皮囊和水银壶内充入压强为 750mmHg的气体 40ml,
袖带橡皮囊最大容积为 200ml,其内部气体体积小于最大容积时,其内气体压强等于大气压
强,水银壶容积不变,水银上方气体体积为 80ml,连接管内气体体积不计。开始充气前,
袖带橡皮囊是瘪的,内部残留气体为 50ml。大气压强恒为 750mmHg,充气过程温度保持不
变,忽略水银表面张力的影响。经过几次充气,示值管内水银液面开始上升( )
A . 三次
B. 四次
C.五次
D.六次
7. 如图所示,两根粗细不同,两端开口的直玻璃
管 A和 B 竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体,
气柱长度H1 H2 ,水银柱长度h1 h2 ,现使封闭空气降低相同
的温度(大气压保持不变),则两管中空气柱上方水银柱的移动情
况是( )
A. 均向下移动,A管移动较多
B. 均向下移动,B管移动较多
C. 均向下移动,两管移动的一样多
D. 水银柱的移动距离与管的粗细有关
8.如图所示,一竖直放置的 U型玻璃管,各段粗细均匀,上端均开口。内部左右两侧有水银,
水银柱竖直高度均为 10cm,底部水平管内封闭一段 4cm长的气柱,气柱紧贴左侧竖直管。
已知管导热良好,周围环境温度不变,大气压强为 76cmHg。现在右侧管中再缓慢加入 10cm
长的水银柱,稳定后,下列判断正确的是( )
A.两侧水银面最上端仍然齐平
B.气柱的压强为 86cmHg,且长度变小
C.两侧水银面最上端高度差为 4cm
D.左侧再加入 3cm 长的水银柱,则气柱将到达左侧竖直管最低端
9.深入的研究表明:两个邻近的分子之间的确同时存在着引力和斥力,引力和斥力的大小
都跟分子间的距离有关,它们随分子间距离变化的关系如图所示,图中线段 AQ=QB,
DP
受斥力和引力的大小.将甲分子固定在 0点,乙分子从较远处沿直线经Q、P 向 0 点靠近,
分子乙经过Q、P 点时的速度分别为vQ 、vP ,加速度分别为aQ 、aP ,分子势能分别为EQ 、
EP,假设运动过程中只有分子力作用.结合所学知识,判断下列说法中正确的是 ( )
A.曲线 BC 表示分子斥力图线,而曲线 AD 表示引力图线
B.曲线BC 表示分子引力图线,而曲线 AD 表示斥力图线
C.vQ > v aP 、 Q D.vQ > vP 、aQ > a 、 EP Q > EP
10.如图所示,有一绝热容器,右半边贮有理想气体,左半边是真空,中间用一挡板隔住。
若把挡板抽开,右边气体将向左边膨胀,最后气体将均匀分布在整个容器中,下列说法正确
的是( )
A.气体对外做功,内能减小
B.气体温度不变,压强减小
C.气体分子单位时间对器壁的碰撞次数减少
D.抽去挡板后,气体分子的无序程度减小
11.如图,是以状态 a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程(制冷机)的
p V 图像,虚线T1、T2为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成,该过程
以理想气体为工作物质,工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程,脱离
热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是( )
A.a b过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的
B.一个循环过程中,外界对气体做的功大于气体对外界做的功
C.d a过程向外界释放的热量等于b c过程从低温热源吸收的热量
D.a b过程气体对外做的功等于c d 过程外界对气体做的功
12. 圆柱形气缸固定放置在水平地面上,其截面如图所示,用硬杆连接的两个活塞在气缸的
左右两侧分别封闭了两部分气体 A、B,活塞可自由移动。两侧的横截面积 SA<SB,两活塞
间的 C部分可通过阀门 K 实现与外界的连通或断开。开始时两边气体温度相同,活塞处于
平衡状态。现使两边气体缓慢升高相同的温度,重新平衡后两边气体压强的增量分别为△ pA
和△ pB。下列判断正确的是( )
A.若 C 部分是真空,则在温度升高的过程中活塞始终不动
B.若C 部分是真空,则最终平衡时△ pA=△ pB
C.若C 部分与外界大气连通,则活塞向右移
D.若C 部分与外界大气连通,则最终平衡时△ pA>△ pB
二.实验题(共 14 分)
13.( 6分)测量分子的直径有很多方法,除一些有机物质的大分子除外,多数分子大小的数
量级为 10-10m。在用油膜法估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,恰好滴了
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,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,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,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,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 56 个,大于
半格的有 14 个,小于半格的有 12 个。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知油膜面积为_________m2,求得的油膜分子直径
为_________m。(结果全部保留两位有效数字)
(2)若实验中计算出的分子直径偏小,可能是由于:__________________。
A.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL 的溶液滴数少计了 10滴
14.(8分)某同学通过图甲所示的实验装置,利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子
的体积。
实验步骤:
①将石块装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器A 连接;
②移动活塞,通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积V ,同时记录对应的传感器数据;
③建立直角坐标系。
(1)在实验操作中,下列说法正确的是:__________;
A.图甲中,传感器A 为压强传感器
B.在步骤①中,将注射器与传感器A 连接前,应把注射器活塞移至注射器最右端位置
C.操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变
D.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应立即将活塞插入注射器继续实验
1
(2)为了在坐标系中获得直线图像,若取 y 轴为V ,则 x 轴为__________(选填“ ”或“ p ”);
p
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到图像如图乙所示,若不考虑传感器和
注射器连接处的软管容积带来的误差,则石块的体积为____________;若考虑该误差影响,
测得软管容积为V0 ,则石块的体积为___________。
三、解答题(共 38分)
15. 232( 10 分) 92 U发生α衰变时,其衰变方程为:
232
92 U
228
90Th
4
2He 5.5MeV,光在真空中
的传播速度为c 3 108m / s,e 1.6 10 19C,求:
(1)一次衰变过程中亏损的质量为多少千克;(保留 2位有效数字)
(2)若静止的铀核 23292 U处在匀强磁场中,释放的α粒子和产生的新核均能在磁场中做匀速
圆周运动,则α粒子和钍核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为多少;
( )若 2323 92 U开始处于静止状态,衰变过程释放的核能全部转化为α粒子和钍核的动能,则
放出的α粒子的动能是多少。(单位用MeV表示,保留 2 位有效数字)
16.( 12 分)如图所示,有一根粗细均匀、两边等长的 U形细玻璃管,左端开口、右端封闭
且导热良好。U 形管竖直放置,管内有一段水银柱,右边封闭了一段空气柱。环境温度为
240K 时,左、右两边空气柱的长度分别为 l1=20cm 和 l2=15cm,大气压强为 75cmHg。(计
算结果保留 3位有效数字)
(1)若改变环境温度,使左右两边管内水银液面相平,求此时的环境温度;
(2)若不改变环境温度,而将左边管口也封闭,让 U形管两端竖直朝上自由下落(下落时
忽略空气阻力);下落时间足够长且下落时 U 形管保持竖直。求气体状态稳定后,左右两边
水银柱的高度差是多少?
17.( 16 分)如图所示,两汽缸 A、B厚度均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的
细管连通,A上端封闭,B上端与大气连通。两汽缸除 A顶部导热外,其余部分均绝热,
两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞 a上方充有氧气,
连接活塞 b的细绳绕过光滑的定滑轮与重物连接。当大气压为 p0 、外界和汽缸内气体温度
1
均为7 C系统平衡时,活塞 a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的 ,活塞 b在汽缸正中间。重物
4
p S
与活塞 a 质量均为m
0
,活塞 a 的横截面积为 4S,b为轻活塞且横截面积为 S,b缸体
4g
积为 V,活塞a、b可在汽缸内无摩擦滑动,细绳不可伸长,整个过程不漏气且缸内气体可
视为理想气体。
(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞 b恰好升至顶部时(活塞 a 不动),求氮气的温度;
1
(2)继续缓慢加热,使活塞 a 上升,当活塞 a上升的距离是汽缸高度 时,求氧气压强;
16
(3)已知汽缸中氮气的内能为U T (T 为氮气温度, 为常数),求第(1)问过程中电
阻丝的发热量 Q。