期末模拟卷-2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）必修第三册（word版含答案）

2021-2022学年高二（下）期末模拟卷（甘南藏族自治州专用）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．用密封性能良好的活塞把一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸的内壁光滑。现将汽缸缓慢地由水平放置（如图甲所示）变成竖直放置（如图乙所示）。在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是（　　）
A．气体分子的平均速率变大
B．气体分子的平均动能变大
C．气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力不变
D．气缸内气体的分子数密度变大
2．如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。现缓慢地逐渐向活塞上倒一定质量的沙土，环境温度保持不变，在此过程中（　　）
A．气体的内能增大
B．气缸内分子的平均动能增大
C．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多
D．因为外界对气体做了功，所以气体一定吸热
3．下列说法正确的是 （ ）
A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B．物体对外界做功，其内能一定减少
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
4．关于扩散现象，下列说法错误的是(　　)
A．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
B．温度越高，扩散进行得越快
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
5．根据以下哪组数据可以估算出阿伏加德罗常数（　　）
A．一定量氧气的质量与体积
B．氧气的摩尔质量与分子质量
C．氧气的摩尔体积与分子体积
D．一定量氧气的体积与摩尔体积
6．关于分子间作用力，下列说法中正确是（ ）
A．当分子间距离为r0时，它们之间既没有斥力也没有引力
B．分子间的距离大于r0时，分子间只有引力
C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D．分子间的平衡距离r0与分子直径是同一数值
7．如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶玻璃管与水银气压计相连，气压计的两管内液面在同一水平面上．现降低烧瓶内空气的温度，同时上下移动气压计右管，使气压计左管的水银面保持在原来的水平面上，则气压计两管水银面的高度差△h与烧瓶内气体降低的温度△t（摄氏温标）之间变化关系的图象为（　　）
A． B．
C． D．
8．对于气体，下列说法中正确的是（　　）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的质量是所有气体分子的质量之和
C．气体温度升高，每个气体分子的热运动动能都增大
D．封闭气体的压强是由于气体受到重力而产生的
9．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是 (　　)
A．白糖放入杯中，杯中的水会变甜
B．大风吹起时，地上的尘土飞扬
C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色
D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起
二、多选题
10．下列说法正确的是________．
A．加上不同的电压可以改变液晶的光学性质
B．单晶体在熔化的过程中分子平均动能逐渐增大
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．悬浮在水中的小碳粒的布朗运动反映了碳粒分子的热运动
E．雨滴在空中下落的过程中呈球形是因为液体有表面张力的缘故
11．一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示．若已知在A状态时，理想气体的温度为127℃，则下列说法正确的是_______(已知1atmPa)
A．气体在B状态时的温度为900℃
B．状态A与状态C理想气体分子平均动能相等
C．状态A到状态C的过程中气体对外做功
D．状态A到状态C的过程中气体温度不变
E．状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J
12．下列说法正确的是（　　）
A．100℃的水和100℃铁，分子平均动能大小相同
B．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
D．一定质量气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体吸收热量，压强增大
13．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（　　）
A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大
B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小
C．c→d，压强不变、温度降低、体积减小
D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变
14．下列说法中正确的是______．
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．—定温度时，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大
D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力
E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大
三、填空题
15．在一只锥形瓶中放入一个气球，把气球的开口翻在锥形瓶的瓶颈上如图所示，然后向气球吹气，将会发生的现象是_______；认为气球内外压强相等，同时忽略吹气时温度变化，在人吹出的气体压强达到1.1p0时气球的体积增加量为__________V.
16．今年 3 月某日上海最高气温为 15℃，最低气温为 6℃，则最高气温相当于_____________K；密封气体的矿泉水瓶（瓶内无水）静置于桌面，如图所示，若这一日瓶内气体压强的最大值为 P， 气体压强的最小值则为______________．
17．气体的________、________、________都是用来描述气体状态的物理量，叫做气体的状态参量。
四、实验题
18．如图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图．
(1)图中，实验器材A是______.
(2)一同学在两次实验中测得不同的(p、V)数据，发现p和V的乘积明显不同．若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：______；______.
(3)为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；______.
(4)大气压强为p0,注射器内气体的初始体积为10cm3.实验过程中,注射器内气体体积在4cm3至20cm3的范围内变化,注射器内部与外界压强差的最大值为______p0.
19．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是______
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______（此结果保留三位有效数字）
(3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
20．摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的。它们是水在标准大气压下的沸点（汽化点）和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点（冰点）。摄氏温标（以前称为百分温标）是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的。如图所示，以冰点定为0℃，汽化点定为100℃，因此在这两个固定点之间共为100℃，即一百等份，每等份代表1度，用1℃表示，用摄氏温标表示的温度叫作摄氏温度，摄氏温标用度作单位，常用t表示。热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊（开尔文）创立，把作为零度的温标，叫作热力学温标（或绝对温标），热力学温标用K表示单位，常用T表示。则
（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系为：________。
（2）如果可以粗略地取为绝对零度，在一标准大气压下，冰的熔点为________℃，即为________K。
（3）如果物体的温度升高1℃，那么，物体的温度将升高________K。
五、解答题
21．水的摩尔质量为，则水中含有的水分子的个数是多少个？1个水分子的质量是多少？
22．如图所示，在长为l=60cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27℃.(当地大气压强为P=75cmHg)
(1)若缓慢对玻璃管加热升温至多少℃时，管中水银柱上表面恰好与管口相齐
(2)若将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成37°角(管口斜向上)，此时管中气体的长度为多少
23．一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V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TC；
(2)若气体在AB过程中吸热1000J，则在AB过程中气体内能增加了多少？
(3)若气体从D到A过程中外界对气体做功为250J，则气体从A到B到C到D到A（一次循环）过程中气体吸收的热量为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
AB．据题分析知缸内气体作等温变化，而温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能不变，则分子的平均速率不变，故AB错误；
CD．由题知，此过程气体的压强增大，根据玻意耳定律
可知体积减小，气缸内气体的分子数密度变大，气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关，气体分子的平均动能不变，而压强增大，说明气内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力增大，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
AD．金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温度压缩，向外放热，温度不变，气体的内能不变，故AD错误；
BC．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故B错误，C正确。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
试题分析：根据热力学第一定律：，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加；物体对外界做功，其内能不一定减少，选项AB错误；液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，选项C错误，D正确；故选D.
考点：热力学第一定律；布朗运动
4．A
【解析】
【详解】
扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故A错误；温度越高，分子运动越剧烈，则扩散进行得越快，选项B正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，选项C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确；此题选项错误的选项，故选A.
5．B
【解析】
【详解】
A．知道一定量氧气的质量与体积，可以求出氧气的密度，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；
B．氧气的摩尔质量除以氧气分子的质量等于阿伏加德罗常数，知道氧气的摩尔质量与分子质量能求出阿伏伽德罗常数，故B正确；
C．利用氧气分子占据空间的体积和氧气的摩尔体积，可求出阿伏伽德罗常数，气体分子间隙较大，利用氧气分子的体积和氧气的摩尔体积，不可求出阿伏伽德罗常数，故C错误；
D．知道一定量氧气的体积与摩尔体积，能求出氧气的摩尔数，不能求出阿伏加德罗常数，故D错误；
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
试题分析：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是分子间的引力比斥力减小的要慢一些，当分子间距离为r0时，它们之间斥力与引力大小相等；分子间的距离大于r0时，引力大于斥力表现为引力．故可知AB错误、C正确；分子间的平衡距离r0与分子直径不是同一数量级，D错误．
考点：本题考查了分子间作用力等概念的理解．
7．C
【解析】
【详解】
设大气压为p0，原来温度为T0，热力学温度降低△T，对于左管中封闭气体，发生等容变化，根据查理定律得
由数学分比定理得
又△t=△T
得到
△h=△t
p0、T0不变，则
△h△t
△h－△t图象是过原点的直线。
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于气体分子间隙较大，故气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A错误；
B．封闭在容器的一定质量气体的质量等于组成这些气体的所有分子的质量之和，B正确；
C．气体的温度升高，平均动能变大，不是每个分子的动能都变大，C错误；
D．气体压强是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，与重力无关， D错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A、白糖加入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息的做无规则运动，可以用分子动理论解释，故A错误；
B、大风吹起时，地上的尘土飞扬，是尘土微粒在运动，属于宏观现象，不能用分子动理论解释，故B正确；
C、红墨水的扩散是由于墨水分子和水分子的无规则运动过程引起的，可以用分子动理论解释，故C错误；
D、把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块之间的分子相互扩散，两个铅块会结合在一起，所以可以用分子动理论来解释，故D错误；
故选B．
10．ACE
【解析】
【详解】
A、电压、温度、压力等因素可以改变液晶的光学性质，故选项A正确；
B、晶体（包括多晶体和单晶体）有固定的熔点，在熔化过程中温度保持不变，分子平均动能保持不变，故选项B错误；
C、当分子间的引力和斥力平衡时，分子力表现为零，分子势能最小，故选项C正确；
D、布朗运动反映了水分子的无规则运动，不能反映碳粒分子的热运动，故选项D错误；
E、雨滴在空中下落的过程中处于完全失重状态，由于表面张力的作用总是使雨滴的表面积有收缩到最小的趋势，而体积相同的情况下球的表面积最小，所以雨滴呈球形，故选项E正确．
11．BCE
【解析】
【详解】
A.根据，且，解得：
即:
故A错误；
B.根据，可知在状态A有：
在状态C有：
即:
则理想气体分子平均动能相等，故B正确；
C.状态A到状态C的过程中体积增大，故气体对外做功，故C正确；
D.因为根据，可知在状态B有：
即:
则从A到C温度先升高再降低，故D错误；
E.因为状态A和状态C温度相同，故内能相等，而状态A到状态C的过程中气体对外做了多少功，气体就要吸收多少热量，即，即P-V图象围成的面积，则有：
故E正确；
故选BCE．
12．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．100℃的水和100℃铁的温度相同，所以分子平均动能大小相同，A正确；
B．液体中悬浮的微粒越大，状态越难改变，布朗运动越不显著，B错误；
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，C错误；
D．根据理想气体状态方程，一定质量气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体压强增大；温度升高则平均动能增大，体积不变则不做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，D正确。
故选AD。
13．AC
【解析】
【详解】
A．由图象可知，a→b过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积倒数成正比，则压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A正确；
B．由理想气体状态方程可知：
由图示可知，连接Ob的直线的斜率小，所以b的温度小，b→c过程温度升高，由图还可知，同时压强增大，且体积也增大，故B错误；
C．由图象可知，c→d过程，气体压强p不变而体积V变小，由理想气体状态方程可知，气体温度降低，故C正确；
D．由图象可知，d→a过程，气体体积V不变，压强p变小，由由理想气体状态方程可知，气体温度降低，故D错误。
故选AC。
14．BCE
【解析】
【详解】
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积，故A错误；
B．颗粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故B正确；
C．容积一定，当温度升高时，气体分子运动越激烈，在单位时间内对单位面积的容器壁的撞击次数越多，故C正确；
D．用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故D错误；
E．温度是衡量分子平均动能的标准，故E正确．
故选BCE．
15． 气球不容易被吹大
【解析】
【详解】
吹气球时，气球内气压增大，气球膨胀，由于锥形瓶封闭，瓶与气球间的气体气压也同时增大，气球内外很难形成较大的气压差，所以气球很难被吹大.
吹气过程对瓶内壁和气球之间的气体发生等温膨胀，由，则，则气体的体积减少了，则气球的体积增加了.
16． 288
【解析】
【详解】
最高气温相当于T1=273+15=288K；最低气温：T2=273+6=279K；根据查理定律：解得.
17． 温度 体积 压强
【解析】
【分析】
【详解】
气体的状态参量包括温度、体积、压强。
18． 压强传感器 环境温度不同 注射器内气体的质量不同 推拉活塞要缓慢
【解析】
【详解】
（1）[1]本实验需要测量气体的体积和压强，体积由注射器的刻度直接读出，而实验器材A是压强传感器，可测出压强．
（2）[2][3]根据理想气体状态方程知，p和V的乘积明显不同，可能是由于环境温度不同，导致气体的温度T不同造成的，也可能是由于注射器内气体的质量不同造成的．
（3）[4]为了保持注射器内气体的温度不变，推拉活塞要缓慢．
（4）[5]以注射器内气体为研究对象：
初始时：p1=p0，V1=10cm3；
体积最小时：p2=？，V2=4cm3；
体积最大时：p3=？，V3=20cm3；
根据玻意耳定律得：
p1V1=p2V2=p3V3，
则得：
所以注射器内部与外界压强差的最大值为
19． 40
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
准备油酸酒精溶液（④）→准备带水的浅盘即痱子粉（②）→形成油膜（①）→描绘油膜轮廓（⑤）→计算分子直径（③）
故正确的顺序为：④②①⑤③。
(2)[2] [3][4]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
面积超过正方形一半的正方形的个数为40个，故油膜的面积
S=40×1×1 cm2=40cm2
油酸分子直径
(3)[5]A.油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项A正确；
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，选项B错误；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项C正确；
故选AC。
20． 0 273 1
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]摄氏温标冰点温度为0℃，汽化点温度作为100℃。且用t表示，而热力学温标是把作为0K的，用K表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为
（2）[2][3]如果取为绝对零度，则T与t的关系为
显然，在标准大气压下，冰的熔点为0℃，即为273K；
（3）[4]因为，所以当t由1℃增加到2℃时，T就由
增加到
显然物体的温度升高了1℃，温度升高了1K。
21．个，m0=
【解析】
【详解】
水分子的个数：个
一个水分子的质量：
【点睛】
该题考查应用阿伏伽德罗常数进行有关的计算．
22．（1）57℃（2）51.3cm
【解析】
【分析】
（1）求出气体的状态参量，然后根据盖吕萨克定律列式求解．
（2）现将玻璃管缓慢倾斜，气体的压强减小，求出气体的状态参量，然后根据玻意耳定律求出气体的长度．
【详解】
（1）设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的温度为T1＝300 K，体积为V1＝50S，末态时体积为V2＝55S，温度为T2＝t+273．
由题意可得：
代入数据，解得：T2=57℃
（2）当玻璃管倾斜至与水平面成37°角时，设管内气体的管内气体的长度为L，则体积为V3＝LS，压强为p3＝(75＋5×sin 37°) cmHg．
由理想气体状态方程得：
代入数据，解得L≈51.3cm
23．(1)375K；(2)400J；(3)250J
【解析】
【详解】
(1)D→A为等温线，则
C到D过程由盖-吕萨克定律得
得
(2)A到B过程压强不变，则气体对外做功
由热力学第一定律
则气体内能增加，增加400J
(3)气体从A到B过程体积增大，对外做功
气体从B到C过程体积不变，气体不做功，即
气体从C到D过程体积减小，外界对气体做功，即
一次循环内能不变，由热力学第一定律可得
即
则气体吸收的热量为250J