江西省南昌市第十名校2023-2024学年高二下学期物理第二次月考试卷

江西省南昌市第十名校2023-2024学年高二下学期物理第二次月考试卷
一、选择题：本题共10小题。1-7题只有一项符合题目要求，每题4分。8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。总共46分。
1．（2024高二下·南昌月考）关于晶体和非晶体以下说法正确的是（　　）
A．晶体表现为各向异性是由于微粒都是按一定的规则排列的
B．用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性
C．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，且具有确定的熔点
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体不能转变为晶体
【答案】A
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A： 晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列，A符合题意。
B： 用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明多晶体的金属导热具有各向同性，不能说明石蜡具有各向同性。B不符合题意。
C： 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，没有具有确定的熔点，C不符合题意。
D： 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也能转变为晶体，D不符合题意。
故答案为A。
【分析】利用晶体与非晶体的特性解决问题。
2．（2024高二下·南昌月考）阿伏加德罗常数把宏观物理量和分子的微观物理量联系起来了，是一个重要的常数量。从下列哪一组数据可以估算出阿伏加德罗常数 （　　）
A．气体的摩尔体积和分子体积
B．物体的质量和分子质量
C．气体的摩尔质量和分子体积、分子密度
D．物体的质量、密度和分子的体积
【答案】C
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】A：气体间分子分子间距不能忽略，故摩尔体积与分子体积之比大于阿伏加德罗常数。A不符合题意。
B：由可得，因此需要知道摩尔质量与分子质量才可得到阿伏加德罗常数，B不符合题意。
C：由分子体积与分子密度可得分子质量，摩尔质量与分子质量可得阿伏加德罗常数，C符合题意。
D：不知道物体摩尔质量或摩尔体积，无法求解阿伏加德罗常数，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】求解阿伏加德罗常数需要知道其含义以及利用有关阿伏加德罗常数的运算，明确摩尔质量，摩尔体积与分子质量，分子体积的关系。
3．（2024高二下·南昌月考）如图所示，长L=34cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长L=15cm的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l=10cm。已知外界大气压，现保持温度不变的情况下从管的上端开口处缓慢加入水银，则加入水银的最大长度为（　　）
A．9cm B．10cm C．14cm D．15cm
【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设水银柱长度为x，玻璃管的横截面积为S，此时气体压强：cmHg，气体体积为，开始时体积气体=90cmHg，体积，由，代入数据，可得x=25cm，则加入水银的最大长度为（25-15）cm=10cm。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为A。
【分析】分析初末状态气体的压强与体积，利用玻意尔定律进行求解。
4．（2024高二下·南昌月考）如图所示，某装置中竖直放置一内壁光滑、开口向上的圆柱形容器，圆柱形容器用一定质量的活塞封闭一定质量的理想气体，外界大气压强为，当装置静止时，容器内气体压强为，活塞下表面与容器底面的距离为，当装置以某一恒定加速度加速上升时，活塞下表面距容器底面的距离为，已知容器内气体温度始终保持不变，重力加速度大小为g，则装置的加速度大小为（　　）
A．0.25g B．1.5g C．2.75g D．11.5g
【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】装置静止时，对活塞分析：，装置加速上升时，由牛顿第二定律：，对封闭气体分析：由玻意尔定律可得：，联立上式：a=2.75g，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为C。
【分析】装置静止时利用平衡条件列方程，装置加速时，利用牛顿第二定律列方程，结合玻意尔定律，对加速度进行求解。
5．（2024高二下·南昌月考）如图所示，汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸和活塞导热良好，汽缸水平固定不动，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后吊着一个重物，开始时活塞静止。某时刻起发现重物缓慢上升，一段时间后活塞再次静止，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．汽缸内气体的压强增大
B．汽缸内气体对外做正功
C．汽缸内气体的内能减小
D．汽缸内气体的分子平均动能变大
【答案】C
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】A：重物缓慢上升并静止，此过程可看作合力为0，所以过程中绳子拉力等于重物重力，活塞的受力也没有发生变化，所以气缸内气体对活塞压力不变，压强不变。A不符合题意。
B：由题，活塞向左运动，气缸内气体对外界做负功，B不符合题意。
CD：气体做等压变化：，，所以，所以气体温度降低，内能减小，分子平均动能减小，C符合题意，D不符合题意。
故答案为C
【分析】根据力的平衡条件判断压强不变，利用盖-吕萨克定律进行求解。
6．（2024高二下·南昌月考）一定质量的理想气体经历了如图ABCDA的循环过程，其中、是两个等压过程，、是两个绝热过程。关于气体状态及其能量变化，下列说法中正确的有（　　）
A．过程，气体对外做功，内能减小
B．过程，气体分子平均动能不变
C．ABCDA循环过程中，气体吸热，对外做功
D．ABCDA循环过程中，A状态气体温度最低
【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学图像类问题
【解析】【解答】A：A到B为等压变化，气体体积增大，气体对外界做功，由可得，体积增大，温度升高，内能增加。A不符合题意。
B：B到C为绝热过程，，体积增大，气体对外界做功，，由可得，内能减小，温度降低，分子平均动能减小，B不符合题意。
C：ABCDA过程中，从A到B到C气体对外界做功，C到D到A外界对气体做功，气体对外界做功大于外界对气体做功，所以一个循环过程中；一个循环回到最初状态，所以过程中，气体吸热，C符合题意。
D：ABCDA循环过程中，从D到A，体积减小，外界对气体做功W ＞0，绝热过程Q=0，根据热
力学第一定律知，内能增加，温度升高，D状态温度比A状态温度低，即A状态温度不是最低，D不符合题意。
故答案为C
【分析】利用图像判断各状态间变化的物理量，利用热力学定律分析过程中做功，吸热放热的状态，利用等压变化判断温度的变化。
7．（2024高二下·南昌月考）A，B导热汽缸，封闭质量相同的同种理想气体，如图所示，在甲、乙两个环境中，两汽缸内气体体积相同。现将甲、乙两环境升高相同的温度，则A、B气缸内的气体（　　）
A．分子的平均动能相同 B．内能的增加量不相同
C．体积的增加量相同 D．吸收的热量相同
【答案】D
【知识点】热力学第一定律及其应用；压强及封闭气体压强的计算；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】由图像可分析，AB被封闭气体：，，由理想气体状态方程：，此时，；
A：若甲乙升高相同的温度，则仍有，所以A中分子平均动能小，A不符合题意。
B：理想气体的内能增量与温度的变化量有关，因此温度的变化量相同，内能的增加量也相同，B不符合题意。
C：由题，AB两气缸均为等压变化，由可得：，，所以体积的增加量不相同，C不符合题意。
D：AB气缸内气体对外界做功，，，又因为，所以，根据热力学第一定律，可知AB两个气缸内气体吸收热量相同，D符合题意。
故答案为D。
【分析】利用两气缸的平衡态分析出二者压强大小，进而得到温度的关系，温度影响分子平均动能；理想气体的内能与温度有关，利用温度的变化判断内能的变化；利用等压变化的方程推导体积变化量的表达式；根据热力学第一定律分析两过程中的吸热情况。
8．（2024高二下·南昌月考）下列说法正确的是（　　）
A．不浸润液体附着层内的分子间的作用力表现为引力
B．浸润液体在毛细管中会下降
C．液体的表面张力是由于表面层内分子间的作用力表现为斥力
D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
【答案】A,D
【知识点】液体的表面张力；浸润和不浸润；液晶
【解析】【解答】A：不浸润现象表现为附着层固体分子对液体分子的吸引力弱，液体内部分子对附着层液体分子表现为引力，液体表面收缩，A符合题意。
B： 浸润液体在毛细管中会上升，不浸润液体在毛细管中会下降，B不符合题意。
C： 液体的表面张力是由于表面层内分子间的作用力表现为引力，C不符合题意。
D：彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，D符合题意。
故答案为AD
【分析】根据浸润与不浸润的微观本质可判定分子间的作用力表现，液晶的光学性质具有各向异性的特点可用于彩色液晶显示屏。
9．（2024高二下·南昌月考）如图所示，桶装水的容积为20L，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为1×105Pa，剩余水的体积为12L，水面距出水口的高度为50cm。取水器每按压一次，向桶内打入压强为1×105Pa、体积为0.3L的空气。已知水桶的横截面积为0.02m2，水的密度为1×103kg/m3，大气压强为1×105Pa，重力加速度为10m/s2，取水过程中气体温度保持不变，则（　　）
A．取水器至少按压2次，水才能从出水口流出
B．取水器至少按压3次，水才能从出水口流出
C．若要压出4L水，至少需按压16次
D．若要压出4L水，至少需按压17次
【答案】A,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】AB：设需要按压n次后，桶中的水才能流出，以原来桶中空气与将要打入气体为研究对象：若想打出水，则至少应满足：，，=[（20-12）+0.3n]L，=（20-12）L，由玻意尔耳定律：联立上式，代入数据：n=，所以至少应按压2次，才能出水，A符合题意，B不符合题意。
CD：水桶高度：h==1m，装满水时，水面距离出水口高度=10cm，再压出4升水后桶内液面与出水口高度差为 = 70cm，则有：，代入数据：，由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有其中
解得：可知，若要再压出4升水，至少需按压17次。C不符合题意，D符合题意。
故答案为AD
【分析】利用等温变化的打气问题解决，注意找准一定质量的气体，找准前后状态个物理量的准确数值。
10．（2024高二下·南昌月考）如图为伽利略设计的一种测温装置结构示意图，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B管竖直插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，在1个标准大气压（相当于76cmHg的压强）下，当温度时，管内外水银面的高度差。下列说法正确的是（　　）
A．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度降低
B．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度升高
C．在1标准大气压下，t=0℃时管内外水银面的高度差
D．若环境真实压强为75cmHg，管内外水银面的高度差仍为16cm时，实际温度等于22℃
【答案】A,C,D
【知识点】气体的等容变化及查理定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】AB：由题，可认为该变化为等容变化，由可得，外界压强不变，水银柱上升，封闭压强减小，则温度一定降低，A符合题意，B不符合题意。
C：由题，气体初状态：，，末状态：由可得，则，C符合题意。
D：若水银柱高度差仍为16cmHg，环境真实压强为75cmHg，则A中气体压强，由可得即℃，D符合题意。
故答案为ACD。
【分析】利用等容变化分析压强变化与温度变化的关系；利用等容变化与气体压强状态分析求解水银柱高度，温度。
二、实验题；本大题共2小题，每空2分，共14分。把答案填写在答题卡中指定的答题处。
11．（2024高二下·南昌月考）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为；
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；
④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴上一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N。
根据实验操作，回答下列问题：
（1）本实验采用的实验方法有____。
A．间接测量法 B．理想模型法 C．控制变量法
（2）下列关于油膜法测分子直径的有关说法正确的是____。
A．油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径偏小
B．测量100滴油酸溶液所占的体积时，多滴了2滴，则所测分子直径偏小
C．本实验中将油酸分子看作球形且忽略了油酸分子间的缝隙
（3）根据上述实验步骤可知，油酸分子直径的表达式为d=　 　。
【答案】（1）A；B
（2）C
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）由于油酸分子直径无法直接测得，故采用的是间接测量法，A符合题意。在计算过程中，将油酸分子视为球形，忽略了分子间的间隙，此处运用了理想模型法，B符合题意，本实验未讨论各变量的影响，因此无控制变量法，C不符合题意。故答案为AB。
（2）油膜未充分散开时描下轮廓，导致所得表面积偏小，由可知所测的分子直径偏大，A不符合题意，多滴了2滴导致计算一滴油酸时的体积偏大，可知所得直径偏大，B不符合题意。在计算过程中，将油酸分子视为球形，忽略了分子间的间隙，此处运用了理想模型法，C符合题意，故答案为C
（3）油酸酒精溶液中所含油酸百分比为，每滴油酸酒精溶液的体积为，一滴油酸对应的单分子膜面积为，由直径与表面积，体积关系可得：故答案为
【分析】该实验利用间接测量法与理想模型法，将油膜分子看成一层，利用体积，面积与直径的关系测量分子直径。
12．（2024高二下·南昌月考）用图甲所示探究气体等温变化的规律。
（1）关于该实验下列说法正确的是____。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的　 　（选填“①”或“②”）．
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化____
A．一直下降 B．先上升后下降
C．先下降后上升 D．一直上升
（4）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积与压强，然后记录5组数据，作图。在软管内气体体积不可忽略时，图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）方程是p=　 　。（用、、表示）
【答案】（1）A；D
（2）②
（3）B
（4）
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1）为了保证一定质量的气体进行等温变化，实验过程中应防止漏气与温度变化，为了保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，A符合题意。为了避免温度发生变化，实验过程中应缓慢推拉柱塞，避免用手握住注射器，BC不符合题意。实验只需要得到体积的变化关系即可，因此需要刻度尺刻度分布均匀，可以不标注单位，D符合题意。故答案为AD。
（2）压缩时漏气，气体质量减小，相比与之前的气体同等体积下气体分数目减小，压强减小，图像中 ② 符合题意，故答案为 ② 。
（3）等温变化的图像为双曲线的一只，且等温线的对应温度随着图像向右上方移动而增高，因此可判定图丙中A到B过程中温度先升高后降低且，B符合题意，故答案为B。
（4）由玻意尔定律：整理可得：，当时，，此时故答案为
【分析】探究气体等温变化的规律时，应注意保证实验操作过程中气体的质量与温度不变；同时注意P-V图与图的区别与联系；利用玻意尔定律对气体压强进行求解。
三、计算题：本题共3小题，共40分。把解答写在答题卡中指定的答题处．要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（2024高二下·南昌月考）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。
（1）求该气体在状态B、C时的温度；
（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热 传递的热量是多少
【答案】（1）解：状态A：，，
状态B：，
状态C：，
A到B过程等容变化，由等容变化规律得，
代入数据得：
B到C为等压变化，由等压变化规律得
代入数据得：
（2）解：由热力学第一定律得：，
因为，故：
在整个过程中，气体在B到C过程对外做功
即：，是正值，故在这个过程中吸热。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；热力学图像类问题
【解析】【分析】（1）A到B为等容变化，B到C为等压变化，根据图像找出两个过程初末状态的对应参量，利用查理定律与盖-吕萨克定律求解。
（2）由图像可得，所以过程中气体内能变化量为0，由过程中气体对外做功，利用热力学第一定律可求解过程的吸放热情况。
14．（2024高二下·南昌月考）如图所示，粗细均匀，两端开口的U型管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强相当于76cmHg的压强。当空气柱温度为长为时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm。
（1）右边水银柱总长是多少
（2）当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少
【答案】（1）解：设气体的压强为，右边竖直管内水银柱高为
右边水银柱总长度
（2）解：设温度升到时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内
初态：
末态：
因为 所以
因为
所以温度继续升高时做等压变化，即右边竖直管内水银高度不变，
设温度时，空气柱长为
所以左边水银柱上表面高度
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）利用压强的平衡关系列方程求解水银柱长度。
（2）利用理想气体状态方程求解出临界状态下的温度，此后变化为等压变化，利用等压变化规律求出高度。
15．（2024高二下·南昌月考）如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比，两活塞以刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。开始时，A、B中气体的体积皆为，温度皆为，A中气体压强。现对A中气体加热，使其中气体的压强升到。气缸外的大气压强，同时保持B中气体的温度不变，求：
（1）此时B中气体的压强
（2）此时A中气体温度
【答案】（1）解：因为气缸处于平衡，所以：
（2）解：对A气体：
对B气体：
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）根据平衡条件列出关于压强的方程式可求解
(2)对A中气体利用理想气体状态方程，B中气体利用玻意尔定律，建立平衡关系式，可求得此时温度。
1 / 1江西省南昌市第十名校2023-2024学年高二下学期物理第二次月考试卷
一、选择题：本题共10小题。1-7题只有一项符合题目要求，每题4分。8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。总共46分。
1．（2024高二下·南昌月考）关于晶体和非晶体以下说法正确的是（　　）
A．晶体表现为各向异性是由于微粒都是按一定的规则排列的
B．用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性
C．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，且具有确定的熔点
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体不能转变为晶体
2．（2024高二下·南昌月考）阿伏加德罗常数把宏观物理量和分子的微观物理量联系起来了，是一个重要的常数量。从下列哪一组数据可以估算出阿伏加德罗常数 （　　）
A．气体的摩尔体积和分子体积
B．物体的质量和分子质量
C．气体的摩尔质量和分子体积、分子密度
D．物体的质量、密度和分子的体积
3．（2024高二下·南昌月考）如图所示，长L=34cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长L=15cm的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l=10cm。已知外界大气压，现保持温度不变的情况下从管的上端开口处缓慢加入水银，则加入水银的最大长度为（　　）
A．9cm B．10cm C．14cm D．15cm
4．（2024高二下·南昌月考）如图所示，某装置中竖直放置一内壁光滑、开口向上的圆柱形容器，圆柱形容器用一定质量的活塞封闭一定质量的理想气体，外界大气压强为，当装置静止时，容器内气体压强为，活塞下表面与容器底面的距离为，当装置以某一恒定加速度加速上升时，活塞下表面距容器底面的距离为，已知容器内气体温度始终保持不变，重力加速度大小为g，则装置的加速度大小为（　　）
A．0.25g B．1.5g C．2.75g D．11.5g
5．（2024高二下·南昌月考）如图所示，汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸和活塞导热良好，汽缸水平固定不动，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后吊着一个重物，开始时活塞静止。某时刻起发现重物缓慢上升，一段时间后活塞再次静止，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．汽缸内气体的压强增大
B．汽缸内气体对外做正功
C．汽缸内气体的内能减小
D．汽缸内气体的分子平均动能变大
6．（2024高二下·南昌月考）一定质量的理想气体经历了如图ABCDA的循环过程，其中、是两个等压过程，、是两个绝热过程。关于气体状态及其能量变化，下列说法中正确的有（　　）
A．过程，气体对外做功，内能减小
B．过程，气体分子平均动能不变
C．ABCDA循环过程中，气体吸热，对外做功
D．ABCDA循环过程中，A状态气体温度最低
7．（2024高二下·南昌月考）A，B导热汽缸，封闭质量相同的同种理想气体，如图所示，在甲、乙两个环境中，两汽缸内气体体积相同。现将甲、乙两环境升高相同的温度，则A、B气缸内的气体（　　）
A．分子的平均动能相同 B．内能的增加量不相同
C．体积的增加量相同 D．吸收的热量相同
8．（2024高二下·南昌月考）下列说法正确的是（　　）
A．不浸润液体附着层内的分子间的作用力表现为引力
B．浸润液体在毛细管中会下降
C．液体的表面张力是由于表面层内分子间的作用力表现为斥力
D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
9．（2024高二下·南昌月考）如图所示，桶装水的容积为20L，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为1×105Pa，剩余水的体积为12L，水面距出水口的高度为50cm。取水器每按压一次，向桶内打入压强为1×105Pa、体积为0.3L的空气。已知水桶的横截面积为0.02m2，水的密度为1×103kg/m3，大气压强为1×105Pa，重力加速度为10m/s2，取水过程中气体温度保持不变，则（　　）
A．取水器至少按压2次，水才能从出水口流出
B．取水器至少按压3次，水才能从出水口流出
C．若要压出4L水，至少需按压16次
D．若要压出4L水，至少需按压17次
10．（2024高二下·南昌月考）如图为伽利略设计的一种测温装置结构示意图，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B管竖直插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，在1个标准大气压（相当于76cmHg的压强）下，当温度时，管内外水银面的高度差。下列说法正确的是（　　）
A．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度降低
B．若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度升高
C．在1标准大气压下，t=0℃时管内外水银面的高度差
D．若环境真实压强为75cmHg，管内外水银面的高度差仍为16cm时，实际温度等于22℃
二、实验题；本大题共2小题，每空2分，共14分。把答案填写在答题卡中指定的答题处。
11．（2024高二下·南昌月考）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为；
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；
④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴上一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N。
根据实验操作，回答下列问题：
（1）本实验采用的实验方法有____。
A．间接测量法 B．理想模型法 C．控制变量法
（2）下列关于油膜法测分子直径的有关说法正确的是____。
A．油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径偏小
B．测量100滴油酸溶液所占的体积时，多滴了2滴，则所测分子直径偏小
C．本实验中将油酸分子看作球形且忽略了油酸分子间的缝隙
（3）根据上述实验步骤可知，油酸分子直径的表达式为d=　 　。
12．（2024高二下·南昌月考）用图甲所示探究气体等温变化的规律。
（1）关于该实验下列说法正确的是____。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的　 　（选填“①”或“②”）．
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化____
A．一直下降 B．先上升后下降
C．先下降后上升 D．一直上升
（4）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积与压强，然后记录5组数据，作图。在软管内气体体积不可忽略时，图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）方程是p=　 　。（用、、表示）
三、计算题：本题共3小题，共40分。把解答写在答题卡中指定的答题处．要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（2024高二下·南昌月考）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。
（1）求该气体在状态B、C时的温度；
（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热 传递的热量是多少
14．（2024高二下·南昌月考）如图所示，粗细均匀，两端开口的U型管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强相当于76cmHg的压强。当空气柱温度为长为时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm。
（1）右边水银柱总长是多少
（2）当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少
15．（2024高二下·南昌月考）如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比，两活塞以刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。开始时，A、B中气体的体积皆为，温度皆为，A中气体压强。现对A中气体加热，使其中气体的压强升到。气缸外的大气压强，同时保持B中气体的温度不变，求：
（1）此时B中气体的压强
（2）此时A中气体温度
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A： 晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列，A符合题意。
B： 用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明多晶体的金属导热具有各向同性，不能说明石蜡具有各向同性。B不符合题意。
C： 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，没有具有确定的熔点，C不符合题意。
D： 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也能转变为晶体，D不符合题意。
故答案为A。
【分析】利用晶体与非晶体的特性解决问题。
2．【答案】C
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】A：气体间分子分子间距不能忽略，故摩尔体积与分子体积之比大于阿伏加德罗常数。A不符合题意。
B：由可得，因此需要知道摩尔质量与分子质量才可得到阿伏加德罗常数，B不符合题意。
C：由分子体积与分子密度可得分子质量，摩尔质量与分子质量可得阿伏加德罗常数，C符合题意。
D：不知道物体摩尔质量或摩尔体积，无法求解阿伏加德罗常数，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】求解阿伏加德罗常数需要知道其含义以及利用有关阿伏加德罗常数的运算，明确摩尔质量，摩尔体积与分子质量，分子体积的关系。
3．【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设水银柱长度为x，玻璃管的横截面积为S，此时气体压强：cmHg，气体体积为，开始时体积气体=90cmHg，体积，由，代入数据，可得x=25cm，则加入水银的最大长度为（25-15）cm=10cm。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为A。
【分析】分析初末状态气体的压强与体积，利用玻意尔定律进行求解。
4．【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】装置静止时，对活塞分析：，装置加速上升时，由牛顿第二定律：，对封闭气体分析：由玻意尔定律可得：，联立上式：a=2.75g，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为C。
【分析】装置静止时利用平衡条件列方程，装置加速时，利用牛顿第二定律列方程，结合玻意尔定律，对加速度进行求解。
5．【答案】C
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】A：重物缓慢上升并静止，此过程可看作合力为0，所以过程中绳子拉力等于重物重力，活塞的受力也没有发生变化，所以气缸内气体对活塞压力不变，压强不变。A不符合题意。
B：由题，活塞向左运动，气缸内气体对外界做负功，B不符合题意。
CD：气体做等压变化：，，所以，所以气体温度降低，内能减小，分子平均动能减小，C符合题意，D不符合题意。
故答案为C
【分析】根据力的平衡条件判断压强不变，利用盖-吕萨克定律进行求解。
6．【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学图像类问题
【解析】【解答】A：A到B为等压变化，气体体积增大，气体对外界做功，由可得，体积增大，温度升高，内能增加。A不符合题意。
B：B到C为绝热过程，，体积增大，气体对外界做功，，由可得，内能减小，温度降低，分子平均动能减小，B不符合题意。
C：ABCDA过程中，从A到B到C气体对外界做功，C到D到A外界对气体做功，气体对外界做功大于外界对气体做功，所以一个循环过程中；一个循环回到最初状态，所以过程中，气体吸热，C符合题意。
D：ABCDA循环过程中，从D到A，体积减小，外界对气体做功W ＞0，绝热过程Q=0，根据热
力学第一定律知，内能增加，温度升高，D状态温度比A状态温度低，即A状态温度不是最低，D不符合题意。
故答案为C
【分析】利用图像判断各状态间变化的物理量，利用热力学定律分析过程中做功，吸热放热的状态，利用等压变化判断温度的变化。
7．【答案】D
【知识点】热力学第一定律及其应用；压强及封闭气体压强的计算；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】由图像可分析，AB被封闭气体：，，由理想气体状态方程：，此时，；
A：若甲乙升高相同的温度，则仍有，所以A中分子平均动能小，A不符合题意。
B：理想气体的内能增量与温度的变化量有关，因此温度的变化量相同，内能的增加量也相同，B不符合题意。
C：由题，AB两气缸均为等压变化，由可得：，，所以体积的增加量不相同，C不符合题意。
D：AB气缸内气体对外界做功，，，又因为，所以，根据热力学第一定律，可知AB两个气缸内气体吸收热量相同，D符合题意。
故答案为D。
【分析】利用两气缸的平衡态分析出二者压强大小，进而得到温度的关系，温度影响分子平均动能；理想气体的内能与温度有关，利用温度的变化判断内能的变化；利用等压变化的方程推导体积变化量的表达式；根据热力学第一定律分析两过程中的吸热情况。
8．【答案】A,D
【知识点】液体的表面张力；浸润和不浸润；液晶
【解析】【解答】A：不浸润现象表现为附着层固体分子对液体分子的吸引力弱，液体内部分子对附着层液体分子表现为引力，液体表面收缩，A符合题意。
B： 浸润液体在毛细管中会上升，不浸润液体在毛细管中会下降，B不符合题意。
C： 液体的表面张力是由于表面层内分子间的作用力表现为引力，C不符合题意。
D：彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，D符合题意。
故答案为AD
【分析】根据浸润与不浸润的微观本质可判定分子间的作用力表现，液晶的光学性质具有各向异性的特点可用于彩色液晶显示屏。
9．【答案】A,D
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】AB：设需要按压n次后，桶中的水才能流出，以原来桶中空气与将要打入气体为研究对象：若想打出水，则至少应满足：，，=[（20-12）+0.3n]L，=（20-12）L，由玻意尔耳定律：联立上式，代入数据：n=，所以至少应按压2次，才能出水，A符合题意，B不符合题意。
CD：水桶高度：h==1m，装满水时，水面距离出水口高度=10cm，再压出4升水后桶内液面与出水口高度差为 = 70cm，则有：，代入数据：，由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有其中
解得：可知，若要再压出4升水，至少需按压17次。C不符合题意，D符合题意。
故答案为AD
【分析】利用等温变化的打气问题解决，注意找准一定质量的气体，找准前后状态个物理量的准确数值。
10．【答案】A,C,D
【知识点】气体的等容变化及查理定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】AB：由题，可认为该变化为等容变化，由可得，外界压强不变，水银柱上升，封闭压强减小，则温度一定降低，A符合题意，B不符合题意。
C：由题，气体初状态：，，末状态：由可得，则，C符合题意。
D：若水银柱高度差仍为16cmHg，环境真实压强为75cmHg，则A中气体压强，由可得即℃，D符合题意。
故答案为ACD。
【分析】利用等容变化分析压强变化与温度变化的关系；利用等容变化与气体压强状态分析求解水银柱高度，温度。
11．【答案】（1）A；B
（2）C
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）由于油酸分子直径无法直接测得，故采用的是间接测量法，A符合题意。在计算过程中，将油酸分子视为球形，忽略了分子间的间隙，此处运用了理想模型法，B符合题意，本实验未讨论各变量的影响，因此无控制变量法，C不符合题意。故答案为AB。
（2）油膜未充分散开时描下轮廓，导致所得表面积偏小，由可知所测的分子直径偏大，A不符合题意，多滴了2滴导致计算一滴油酸时的体积偏大，可知所得直径偏大，B不符合题意。在计算过程中，将油酸分子视为球形，忽略了分子间的间隙，此处运用了理想模型法，C符合题意，故答案为C
（3）油酸酒精溶液中所含油酸百分比为，每滴油酸酒精溶液的体积为，一滴油酸对应的单分子膜面积为，由直径与表面积，体积关系可得：故答案为
【分析】该实验利用间接测量法与理想模型法，将油膜分子看成一层，利用体积，面积与直径的关系测量分子直径。
12．【答案】（1）A；D
（2）②
（3）B
（4）
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1）为了保证一定质量的气体进行等温变化，实验过程中应防止漏气与温度变化，为了保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，A符合题意。为了避免温度发生变化，实验过程中应缓慢推拉柱塞，避免用手握住注射器，BC不符合题意。实验只需要得到体积的变化关系即可，因此需要刻度尺刻度分布均匀，可以不标注单位，D符合题意。故答案为AD。
（2）压缩时漏气，气体质量减小，相比与之前的气体同等体积下气体分数目减小，压强减小，图像中 ② 符合题意，故答案为 ② 。
（3）等温变化的图像为双曲线的一只，且等温线的对应温度随着图像向右上方移动而增高，因此可判定图丙中A到B过程中温度先升高后降低且，B符合题意，故答案为B。
（4）由玻意尔定律：整理可得：，当时，，此时故答案为
【分析】探究气体等温变化的规律时，应注意保证实验操作过程中气体的质量与温度不变；同时注意P-V图与图的区别与联系；利用玻意尔定律对气体压强进行求解。
13．【答案】（1）解：状态A：，，
状态B：，
状态C：，
A到B过程等容变化，由等容变化规律得，
代入数据得：
B到C为等压变化，由等压变化规律得
代入数据得：
（2）解：由热力学第一定律得：，
因为，故：
在整个过程中，气体在B到C过程对外做功
即：，是正值，故在这个过程中吸热。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；热力学图像类问题
【解析】【分析】（1）A到B为等容变化，B到C为等压变化，根据图像找出两个过程初末状态的对应参量，利用查理定律与盖-吕萨克定律求解。
（2）由图像可得，所以过程中气体内能变化量为0，由过程中气体对外做功，利用热力学第一定律可求解过程的吸放热情况。
14．【答案】（1）解：设气体的压强为，右边竖直管内水银柱高为
右边水银柱总长度
（2）解：设温度升到时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内
初态：
末态：
因为 所以
因为
所以温度继续升高时做等压变化，即右边竖直管内水银高度不变，
设温度时，空气柱长为
所以左边水银柱上表面高度
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）利用压强的平衡关系列方程求解水银柱长度。
（2）利用理想气体状态方程求解出临界状态下的温度，此后变化为等压变化，利用等压变化规律求出高度。
15．【答案】（1）解：因为气缸处于平衡，所以：
（2）解：对A气体：
对B气体：
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）根据平衡条件列出关于压强的方程式可求解
(2)对A中气体利用理想气体状态方程，B中气体利用玻意尔定律，建立平衡关系式，可求得此时温度。
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