通榆县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,每小题只有一个选项符合题目要求,每小题4分,共28分)
1. 关于图中实验及现象的说法,正确的是( )
A. 图甲说明薄板是非晶体
B. 图乙说明气体速率分布随温度变化且
C. 图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关
D. 图丁说明水黾受到了浮力作用
2.下列说法不正确的是( )
A.浸润和不浸润现象是分子间相互作用的表现
B.一定质量的0 ℃的水的内能等于相同质量的0 ℃的冰的内能
C.干旱天气里锄松土壤,破坏土壤中的毛细管,有利于保存地下水分
D.液晶态既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质
3.如图所示,U形管封闭端内有一部分气体被水银封住,已知大气压强为p0,封闭部分气体的压强p(以汞柱为单位)为( )
A.p0+h2 B.p0-h1
C.p0-(h1+h2) D.p0+(h2-h1)
4. 用打气筒给自行车打气,设每打一次可打入压强为的空气,自行车内胎的容积为,假设胎内原来没有空气,且打气过程温度不变,那么打了次后胎内空气压强为 ( )
A. B. C. D.
5.如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B,则它的状态变化过程是( )
A.气体的平均动能不变
B.气体的内能增加
C.气体分子的数密度减小
D.气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变
6如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T图像,由图像可知( )
A.pA>pB B.pC<pB
C.VA<VB D.TA<TB
7.如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞,使汽缸悬空而静止.设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性能良好,使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论正确的是( )
A.若外界大气压增大,则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压增大,则汽缸的上底面距地面的高度将增大
C.若气温升高,则活塞距地面的高度将减小
D.若气温升高,则汽缸的上底面距地面的高度将增大
二、多选题(本大题共3小题,每小题有多个选项符合题目要求每小题6分,共18分)
8.如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是( )
A.从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
B.一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的
C.一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积越小
D.由图可知T1>T2
9.一定质量的气体经过一系列过程,如图所示.下列说法正确的是( )
A.a→b过程中,气体体积增大,压强减小
B.b→c过程中,气体压强不变,体积增大
C.c→a过程中,气体压强增大,体积变小
D.c→a过程中,气体温度升高,体积不变
10. 如图所示,下列有关说法中正确的是
A. 分子间距离为时,分子间不存在引力和斥力
B. 水面上的单分子油膜,在测量油膜分子直径大小时可把它们当做球形处理
C. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D. 猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功
三、实验题与填空(本大题共2小题,每空2分,共16分)
11.某实验小组用如图所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律.
(1)关于该实验,下列说法正确的是________.
A.实验前应将注射器内的空气完全排出
B.空气柱体积变化应尽可能的快些
C.空气柱的压强随体积的减小而减小
D.作出p-的图像可以直观反映出p与V的关系
(2)如图是甲、乙两同学在实验中得到的p-图像,若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同,那么两图像斜率不同的主要原因是______________________________.
(3)某同学采用如图所示的实验装置,测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,用p作纵轴、作横轴,画出p-图像如图甲、乙、丙所示,则甲产生的可能原因是_________乙产生的可能原因是________;丙产生的可能原因是________.(从下列选项选取,填写字母)
A.各组的p、取值范围太小
B.实验过程中有漏气现象
C.实验过程中气体温度升高
D.在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
12如图所示,快速推动活塞对汽缸内气体做功10 J,气体内能改变了多少 ;若保持气体体积不变,汽缸向外界传递10 J的热量,气体内能改变了多少 ;若推动活塞对汽缸内气体做功10 J的同时,汽缸向外界传递10 J的热量,气体的内能改变了多少 .(本空填写增加,减少,不变)
四、计算题(本大题共3小题,写出必要的理论根据和主要方程式,共38分
13(12分)某种气体的压强为2×105Pa,体积为1m2,温度为200K。它经过等温过程后体积变为2m2。随后,又经过等容过程,温度变为400K,求此时气体的压强。
14.(12分)"拔火罐"是我国传统医学的一种治疗手段。操作时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上。假设加热后小罐内的空气温度为80℃,当时的室温为27℃,大气压为标准大气压,小罐开口部位的直径请按6cm计算。当罐内空气变为室温时,小罐内的空气对皮肤的压力大概有多大?不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。(大气压p0=1×105pa)[保留三位有效数字]
15.(14分)(1)水银气压计中混入了一个气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768 mm 高的水银柱产生的压强时,这个水银气压计的示数只有750mm,此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的示数为740mm水银柱时,实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强?假设温度保持不变。
(2)如图所示,一端封闭、一端开口的玻璃管长度为,用长为的水银柱封闭一段理想气体,当玻璃管的开口坚直向下稳定时,气体的长度为已知大气压强为,封闭气体的温度为,求①若气体的温度恒为,将玻璃管缓慢地转过保持开口向上,使气体的温度逐渐升高,当温度为多少摄氏度时,水银柱刚好与玻璃管口平齐?②在此基础上持续对气体加热,当水银柱的长度为多少时,温度最高?以上计算结果均保留整数)
高二物理期中参考答案
1.C解析:A.图甲说明:薄板具有各向同性,多晶体和非晶体都具有各向同性,说明薄板可能是多晶体,也可能是非晶体,故A错误;
B.由于温度越高,各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,则可知图乙中,故B错误;
C.图丙说明:气体压强的大小既与分子动能有关,也与分子的密集程度有关,故C正确;
D.水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用,故D错误。故选:。
2.B解析:浸润和不浸润现象是分子间相互作用的表现,与分子力有关,A正确;一定质量的0 ℃的冰变成水需要吸收热量,故一定质量的0 ℃的水的内能大于相同质量的0 ℃的冰的内能,B错误;干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管,来阻碍水分的蒸发,有利于保存地下水分,C正确;
3.B解析:选右边液面为研究对象,右边液面受到向下的大气压强p0,在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p,根据连通器原理可知:p+h1=p0,所以p=p0-h1,B正确.
4.C解:每打一次把大气压强为的空气打进,打了次,总体积,气压为,压入内胎,体积减小为,由于温度不变,根据玻意耳定律得:,代入数据解得:,故C正确,ABD错误。
5.B解析:从p-V图像中的AB图线看,气体由状态A到状态B为等容升压变化,根据查理定律,一定质量的理想气体,当体积不变时,压强跟热力学温度成正比,由A到B是压强增大,温度升高,分子平均动能增加,故A错误;理想气体的内能只与温度有关,气体的温度升高,内能增加,故B正确;气体体积不变,气体分子的数密度不变,温度升高,气体分子平均速率增大,则气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加,故C、D错误.
6.D解析:由V-T图像可以看出由A→B是等容过程,TB>TA,故pB>pA,A、C错误,D正确;由B→C为等压过程,pB=pC,故B错误.
7.D解析:以活塞和汽缸整体为研究对象可知,整体重力等于弹簧弹力,跟外界大气压无关,即弹簧压缩量不变,A错误;因为弹力不变,故活塞距地面的高度不变,C错误;以汽缸为研究对象,若外界大气压增大,则汽缸内气体压强增大,体积减小,所以汽缸的上底面距地面的高度将减小,B错误;若气温升高,汽缸内气体压强不变,故气体的体积增大,所以汽缸的上底面距地面的高度将增大,D正确.
8.AB解析:由于等温线是一条双曲线,它表明在温度保持不变的情况下,气体的压强与体积成反比,A正确;一定质量的气体,在不同温度下,相同压强的情况下,体积不同,因此等温线不同,B正确;对一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积越大,即相同压强下,温度越高,体积越大,因此T19.AD解析:从题图中可以看出a→b过程中气体的温度保持不变,所以气体发生等温变化,并且pa>pb,根据玻意耳定律有paVa=pbVb,可得Va<Vb,即压强减小,体积增大,A正确;b→c过程中,压强不变,温度减小,根据=可得Vb>Vc,即体积减小,B错误;c→a过程中气体的体积保持不变,即发生等容变化,气体的压强增大,温度升高,C错误,D正确.
10.BC解析:分子间距为时,分子间存在引力和斥力,此时的引力与斥力大小相等方向相反,合力为零,A错误;水面上的单分子油膜,在测量油膜直径大小时可把他们当做球形处理,B正确;食盐晶体中的钠,氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,C正确;猛推木质推杆,气体体积减小,外界对气体做正功,密闭的气体内能增加,温度升高,所以压强变大,D错误;故选BC.
11.(10分)答案 (1)D (2)研究气体的质量不同(或同质量气体在不同温度下研究)
(2)D C B(每空2分)
解析:(1)实验是以注射器内的空气为研究对象,所以实验前注射器内的空气不能完全排出,故A错误;空气柱的体积变化不能太快,要缓慢移动注射器保证气体温度不变,故B错误;气体发生等温变化,空气柱的压强随体积的减小而增大,故C错误;p-图像是一条倾斜的直线,作出p-的图像可以直观反映出p与V的关系,故D正确.
根据p-图像可知,如果温度相同,则说明两次气体质量不同,如果气体质量相同则两次温度不同.
(2)甲图中图像的交点在横轴上,即测量的压强为0时就有一定的体积,因此在测量过程中压强测小了,可能是在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强,故选D;乙图中图像向上弯曲,可能是实验过程中气体温度升高,故选C;丙图图像向下弯曲,可能是实验过程中有漏气现象,导致pV乘积减小,故选B.
12.(6分)答案 内能增加了10 J;减少了10 J;不变.(每空2分)
13. (12分)解:由玻意耳定律: p1V1 = p2V2 (4分)p2=1.0×105 Pa (2分)
由查理定律: p2/T2= p3/T3 (4分) P3=2.0×105 Pa(2分)
14.(12分)解:由查理定律:=,(4分)P2=0.85×105 Pa (2分)
S=πr2=28.26×10-4m2 (2分)
F=P2S=240N (4分)
15.(14分)解:(1)(6分)756 cmHg
p1=p01-ρgh1=18mmHg,(1分)V1 =l1S=80S V2 =l2S
l2=l1+h1-h2=750+80-740=90cm(1分)
由玻意耳定律 p1V1 = p2V2(1分)
p2=16mmHg(1分)
又p2=p02-ρgh2 (1分)
p02=756mmHg(1分)
(2)(8分)①设气体柱横截面积为对封闭气体柱:
管口向下时.
管口向上时.
由玻意耳定律得 (1分)代入数据解得(1分)
设当温度升高到时.水银恰好不溢出.对封闭气体柱:
由盖一吕萨克定律 (1分)
代入数据解得气体的温度为 (1分)
设当温度最高时,管内水银柱长度为,
对封闭气体柱:(1分)
由理想气体状态方程: (1分)
代入数据有
则当76+x=100-x(1分),时.温度最高(1分)
注:其它解法,只要合理也得分