2022-2023学年山东省鄄城县第三中学高二（下）月考物理试卷（7月）（含解析）

2022-2023学年高二（下）月考物理试卷（7月）
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用纯油酸配制成的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为，估算油酸分子的直径大小为单位：( )
A. B. C. D.
2. 我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则二条曲线分别对应的温度和的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
3. 利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为，一滴油酸形成的油膜面积为，油酸的摩尔质量为，密度为，则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为球的体积公式( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
4. 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱和将空气柱封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为，段水银两侧液面高度差为。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后( )
A. 空气柱的长度减小 B. 左侧水银面高度差减小
C. 空气柱的压强增大 D. 右侧水银面高度差增大
5. 如图所示，竖直放置的粗细均匀的形试管，横截面积，左侧管长且封闭了一定质量的理想气体，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面高度相等，高度，已知周围环境温度，大气压强。现对左侧密闭气体缓慢加热，直至两管水银面形成的高度差，再保持此温度不变的情况下，从右侧管口缓慢加入水银，使得左侧管内气体恢复最初的体积，则加入的水银的体积约为结果均保留三位有效数字( )
A. B. C. D.
6. 一定质量的理想气体，温度为时压强为，保持体积不变，使其温度从升高到，则其压强变为( )
A. B.
C. D.
7. 将玻璃管和塑料管分别插入水中，管中液面如图所示，下列说法正确的是( )
A. 左边管子为塑料管 B. 右边液面是不浸润现象
C. 左边液面是因为水分子之间的斥力形成的 D. 右边液面是因为材料分子间的引力形成的
8. 年密立根测量金属的遏止电压即图甲所示电路中电流表的读数减小到零时加在电极、之间的反向电压与入射光频率的对应关系，实验中推导计算出普朗克常量。图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，已知光电子的电荷量为，下列说法正确的是( )
A. 电极的金属材料的截止频率为
B. 普朗克常量
C. 电极的金属材料逸出功随入射光频率的增大而减小
D. 光电子最大初动能与入射光频率成正比
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 如图，一质量为的同学表演“轻功”，他将只充满气的相同气球平放在木板上，气球上放一轻质塑料板，在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中球内气体温度可视为不变，则球内气体( )
A. 压强变大 B. 压强变小 C. 体积变大 D. 体积变小
10. 一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙，再从状态乙变化到状态丙，其图像如图所示。则该理想气体( )
A. 由乙到丙，分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少
B. 由甲到丙，内能先增大后减小
C. 甲、丙两状态下的分子平均动能相同
D. 由乙到丙，吸收的热量
11. 一定质量的某种理想气体，经历了一系列状态变化，图如图所示。第一个过程由状态等温压缩到状态，此过程外界对气体做功为，气体对外界放热；第二个过程由状态经等容降压到状态，再等压膨胀到状态，此过程气体对外界做功为，气体从外界吸热，则以下说法正确的是( )
A. B. C. D.
12. 两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸和，汽缸内用轻质绝热活塞封住完全相同的理想气体，如图所示，现在活塞上表面缓慢倒入细砂，若最终倒入中活塞上细砂的质量大于倒入中活塞上细砂的质量，则当活塞重新平衡后( )
A. 汽缸内气体的压强大于汽缸内气体的压强
B. 汽缸内气体的体积大于汽缸内气体的体积
C. 汽缸内气体分子的平均动能大于汽缸内气体分子的平均动能
D. 汽缸内气体的温度大于汽缸内气体的温度
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
13. 在“研究气体等温变化的规律”的实验中，
本实验主要是通过注射器示数得到气体体积，而气体压强值是通过____________得到。
在实验过程中，推动活塞时要______选填“迅速”或“缓慢”，手不能握住注射器______部分。
若大气压强为，压强传感器和注射器连接时封闭气体的初始体积为，则其体积变为时，理论上气体压强大小应变为____________；某同学用图像处理实验数据，得到如图所示图线，若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是______

A.注射器中有异物
B.连接软管中存在气体
C.注射器内气体温度升高
D.注射器内气体温度降低
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
14. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为单位是，摩尔质量为单位是，阿伏伽德罗常数为单位是。已知克拉。
求克拉钻石的摩尔数物质的量；
求克拉钻石所含有的原子数；
假设钻石中的碳原子可看成紧密排列的球体，则每个碳原子的体积为多大？
15. 一圆柱形汽缸，质量，总高度，内有一活塞，质量，横截面积，活塞与汽缸壁间摩擦可忽略，且不漏气不计汽缸壁与活塞厚度，当外界大气压强，温度时，如果用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，如图所示，汽缸内气体柱的高，取。求：
此时汽缸内气体的压强；
当温度升高到多少摄氏度时，活塞与汽缸将分离？
16. 如图所示，年月日，在天安门广场上数万只气球腾空而起，在北京上空描绘出一幅美丽的画卷。现用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气，每个气球需要充入压强为、体积为的氦气，充气过程小气球和氨气罐的温度都与环境温度一致、在忽略漏气损耗的情况下，求这样的个氦气罐可以充满多少个氦气球。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
先求出一滴溶液中油酸的体积，再结合油膜的面积，可以求出油膜的厚度，即油酸分子的直径。
本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题。
【解答】
一滴油酸酒精溶液中，纯油酸体积为：，
油膜面积为：，
油酸分子直径，故A正确，BCD错误；
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义．
对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．
【解答】
由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以有，故ABD错误，C正确．
故选C．
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了对单分子油膜法测定分子直径原理的理解和应用，建立模型是解题的关键。
由油酸的体积与面积之比求出分子直径，把分子看成球体，阿伏加德罗常量为等于摩尔体积与分子体积之比。
【解答】
一滴油酸体积为，故直径；
油酸的摩尔体积为；
一个油酸分子的体积为；
故；
故ACD错误，B正确。

4.【答案】
【解析】解：气体压强：，故
、向右管注入少量水银，假定先固定水银，则气压增加，再释放水银，封闭气体将向上运动，故减小，气体压强也就减小，气体的压强减小、温度不变，根据，则气体体积增大，则长度增大，故AC错误，B正确；
D、气体的压强减小，右管与的水银面的高度差也减小，故D错误；
故选：。
使用连通器的原理可以求出部分气体的压强；向右管注入少量水银，左侧的压强就增大，左侧的水银就会向左移动，从而左侧的水银向上运动，这时左侧水银的高度差就会减小．温度保持不变，气体的压强减小．再根据连通器的原理确定高度差的变化．
本题考查封闭气体的压强，掌握连通器的原理解题，理解玻意耳定律．注意空气柱的质量一定是解题的前提条件．
5.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查玻意耳定律，关键是找出初末状态参量即可。
保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，气体经历等容过程，由玻意耳定律求解。
【解答】以升温后为初始状态，此时封闭气体的压强为，
升温后的气体体积，
设加入水银高度为，此时封闭气体的压强，
加入水银过程，封闭气体发生等温过程，有，
代入数据解得，
加入水银的体积。
故B正确，ACD错误。

6.【答案】
【解析】【详解】由查理定律可知
初状态
末状态
解得
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查浸润与分子间作用力，浸润是指液体接触物质表面时液体分子能够透过物质表面渗入其中，用力将液体内某一个物质渗出来；当液体接触物质表面时，则部分液体分子能够成功渗透入表面层，产生浸润现象；若液体化学性质与物质表面紧蜜相连，则液体更容易渗入其中，由此产生浸润现象。
【解答】
根据液面的形状可以判断左边管子是浸润的，右边管子是不浸润的，所以左边管子为玻璃管，故A错误，B正确；
C.浸润是由于玻璃分子对水分子的吸引力大于水分子间的吸引力，液面为凹形，故 C错误；
D.不漫润是由于玻球分子对水分子的斥力大于水分子间的斥力，液面为凸形，故 D错误。

8.【答案】
【解析】
【分析】
本题以光电效应实验为情景，考查光电效应的图像问题。考查物质观念、相互作用观念；考查理解能力与推理论证能力；突出对基础性的考查要求。【解答】
A.根据，
可知，
因此当时取得截止频率为，故A错误；
B.图像斜率表示，
因此普朗克常量，
故B正确；
C.逸出功只与金属材本身类有关，故C错误；
D.根据可知，光电子最大初动能与入射光频率成一次函数关系，故D错误。
故选B。

9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查理想气体状态方程，分析球内封闭气体，分析其体积、温度的变化，根据得出结论。
【解答】
这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体体积减小，温度不变，根据气体状态方程 得压强增大。
故选AD。

10.【答案】
【解析】
【分析】气体从甲到丙过程中，根据一定质量理想气体状态方程，结合图象可得甲、丙两状态下气体温度相等，再根据温度是分子平均动能的标志判断；根据一定质量理想气体状态方程，结合图象可得气体从状态甲变化到状态乙再变化到状态丙过程中温度先降低后增大，内能先减小后增大，再根据热力学第一定律判断由乙到丙吸收的热量；根据气体压强的微观解释判断。
本题考查一定质量理想气体状态方程及热力学第一定律的应用，目的是考查学生的理解能力，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用一定质量理想气体状态方程分析判断即可解决。
【解答】、气体压强的产生是由于气体分子不停息的做无规则热运动，其大小取决于单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数及撞击容器壁时的平均速率，由乙到丙，温度升高，气体分子平均速率增大，而气体压强不变，故单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少，故A正确；
B、从甲到乙，气体做等容变化，压强减小，温度降低，内能减小，从乙到丙，做等压变化，压强不变，体积增大，温度升高，内能增大，故B错误；
C、根据一定质量的理想气体状态方程可得：，解得，甲、丙两状态下的分子平均动能相同，故C正确；
D、由乙到丙，气体做等压变化，气体对外做功为，由于温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可得：可知，吸收的热量大于，故D错误；
故选：。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查气体状态变化的图像问题。根据判断与、与大小关系；把图像转化为图像，判断与的大小关系；根据热力学第一定律判断第一个过程和第二个过程吸热和放热的大小关系。
【解答】
A.根据，代入数据得，故A错误；
B.根据，代入数据得，故B正确；
C.把图像转化为图像，
图像中图线与横轴所围的面积代表功，可知，故C正确；
D.对由状态等温压缩到状态，采用逆向思维，看成由状态等温膨胀到状态，比较由状态到状态和由状态到状态再到状态两个过程，根据，，可知，故D错误。
故选BC。

12.【答案】
【解析】解：对封闭理想气体进行分析，根据热力学第一定律内能由于气缸绝热，则封闭气体不与外界进行热交换，即，
向活塞上表面缓慢倒入细沙，封闭气体压强增大，对活塞受力分析可知：，设活塞下降的高度为，则细沙对封闭气体做功
A、由于中细沙的质量大于中细沙的质量，则中封闭气体压强大于中封闭气体压强，故A正确；
B、中封闭气体压缩长度大于中封闭气体压缩长度，则汽缸内气体的体积小于汽缸内气体的体积，故B错误；
、中封闭气体压缩长度大于中封闭气体压缩长度，根据，可知细沙对中气体做功更多，根据，其中，故A中封闭气体内能大于中封闭气体内能。理想气体内能越大，温度越高，温度是分子平均动能的标志，则温度越高的气体，分子平均动能越大，故CD正确。
故选：。
根据热力学第一定律判断封闭气体的内能大小，根据内能大小判断封闭气体温度大小，根据温度大小判断气体平均动能大小。
本题考查热力学第一定律，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体做的功加上物体从外界吸收的热量等于物体内能的增加。注意正确判断气体做功情况和内能的变化的方法。
13.【答案】 压力表 缓慢 空气柱或封闭气体
【解析】【详解】本实验主要是通过注射器示数得到气体体积，而气体压强值是通过跟注射器连接的压力表得到的；
在实验过程中，推动活塞时要缓慢，以保证气体温度不变，做等温变化；
手不能握住注射器封闭气体部分，以免改变气体温度；
由
可得
图线不过原点，在轴上有截距，说明当压强很大时，气体的体积不为零，说明注射器中有异物，
故选A。
14.【答案】解：由题意可得：克拉钻石的质量为；
克拉钻石的摩尔数为：。
克拉钻石所含有的原子数为：个。
由题意可得，钻石中的碳原子的摩尔体积为：；
则每个碳原子的体积为：。
【解析】本题考查阿伏加德罗常数得分子数计算、固体分子球体模型、单个分子质量，容易出错的是固体分子球体模型的掌握。
根据克拉钻石的质量算出物质的量；
克拉钻石的摩尔数再乘以阿伏加德罗常数求解分子数；
利用密度公式，求出钻石的摩尔体积，用摩尔质量除以密度得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数，得到每个碳原子的体积。
15.【答案】解：以汽缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，汽缸内气体的压力。根据平衡条件得
解得
温度升高，汽缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得
当活塞与汽缸将分离时，气柱的总长度为，代入数据得
解得

【解析】见答案
16.【答案】解：设可充满氦气的气球为，根据玻意耳定律可得：，
解得。
【解析】本题考查气体的等温变化。
根据玻意耳定律列式求解。