江苏省苏州高新区第一中学2015-2016高二下学期期中考试物理试卷

苏州高新区第一中学2015-2016学年度第二学期期中考试
高二物理（本地班）
2016年4月
一．单项选择题（本题共11小题，每小题3分，共计33分，每小题只有一个选项符合题意）
1.根据分子动理论，下列说法正确的是
A．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
B．温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
C．物体体积增大，分子势能可能减小
D．某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为Vm、密度为，用NA表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子的体积
2.对于固体和液体来说，其内部分子可看做 ( http: / / www.21cnjy.com )是一个挨一个紧密排列的球体．已知汞的摩尔质量为200.5×10－3kg/mol，密度为13.6×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，则汞原子的直径最接近以下数值中的 (估算)
A．1×10－9m B．2×10－10m
C．4×10－10m D．6×10－11m
3.关于气体的说法中，正确的是
A．由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等
B．气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大
C．一定质量一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D．气体的分子数越多，气体的压强就越大
4.关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列说法中正确的是
A．单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径
B．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上
C．实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足一格的应全部舍去
D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
5.在温泉池游泳时，泳圈进入温泉池水里后，泳圈内的气体(视为理想气体)
A．压强变小 B．放出热量
C．分子平均动能不变 D．内能变大
6.如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，则此过程中
A．气体的温度升高
B．气体对外放热
C．外界对气体做功
D．气体分子间平均距离变小
7.关于分子热运动，下列说法中正确的是
A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动只能反映液体分子的无规则运动
C．扩散只存在于相互接触的两种气体之间
D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显
8.下列说法中正确的是
A．做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程，做功是其他形式的能和内能之间的转化；热传递则是物体内能的转移
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．温度高的物体其热量必定多，内能必定大
D．热水的内能比冷水的内能多
9.一定质量的气体从状态a经历如图所示的过程，最后到达状态c，设a、 b、c三状态下的密度分别为ρa、ρb、 ρc，则
A．ρa>ρb>ρc
B．ρa＝ρb＝ρc
C．ρa<ρb＝ρc
D．ρa>ρb＝ρc
10.如右图所示，有一压力锅，锅盖上的排气 ( http: / / www.21cnjy.com )孔截面积约为7.0×10－6m2，限 压阀重为0.7 N．使用该压力锅对水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为(大气压强为1.01×105 Pa)
p(×105Pa) 1.01 1.43 1.54 1.63 1.73 1.82 1.91 2.01 2.12 2.21
t(℃) 100 110 112 114 116 118 120 122 124 126
A.100℃ B．112℃
C．122℃ D．124℃
11.如图所示，绝热的气缸与绝热的活塞A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上，不计活塞与气缸壁的摩擦，现用电热丝给气缸内的气体加热，在加热过程中
A．气缸向左移动
B．活塞A、B均向左移动
C．密封气体的内能一定增加
D．气缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同
二．多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共计20分。每小题有多个 选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
12．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
13．一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列过程后会回到原来温度的是
A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强
B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强
C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
14．一定量的理想气体在某 ( http: / / www.21cnjy.com )一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的
A．密度减小 B．密度增大
C．温度升高 D．温度升高
15．二氧化碳是导致“温室效应”的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )原因之一，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度的变化，则此过程中
A．封闭气体对外界做正功
B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能不变
D．封闭气体从外界吸收热量
三．简答题（本题共3小题，共20分）：
16．(8分)如右图所示，导热的气 ( http: / / www.21cnjy.com )缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑．现有水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中
(1)如果环境保持恒温，下列说法正确的是________．
A．每个气体分子的速率都不变
B．气体分子平均动能不变
C．水平外力F逐渐变大
D．气体内能减少
(2)如果环境保持恒温，分别用p、 ( http: / / www.21cnjy.com )V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下列哪几个图象表示________．
17．(6分) “用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500 mL；
②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1 mL；
③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将 均匀撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20 mm．
根据以上信息，回答下列问题：
(1)步骤③中应填写： ；
(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V'是 mL；
(3)油酸分子直径是 m．(保留两位有 效数字)18．(6分)若一定质量的理想气体分别按如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (选填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)，
( http: / / www.21cnjy.com )
四.计算题（本题共4小题， ( http: / / www.21cnjy.com )共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
19.（12分）一定质量 ( http: / / www.21cnjy.com )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p—V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大
(3)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
20. (11分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为，求阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：
(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；
(2)它们中各有多少水分子；
(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．
21.(12分)如图所示，水平放置的气 ( http: / / www.21cnjy.com )缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1 V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.
(1)求活塞移动到B时，缸内气体温度TB；
(2)画出整个过程的p- V图线；
(3)阐述活塞由A到B过程中，缸内气体吸热的理由．
22.（12分）如图所示，在开口向上、 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能自由滑动（活塞与容器间摩擦不计），容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d的高度后再次平衡，求：
(1)外界空气的温度是多少；
(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少．
苏州高新区第一中学2015-2016学年度第二学期期中考试
高二物理（本地班）答题卷
一．单项选择题（本题共11小题，每小题3分，共计33分，每小题只有一个选项符合题意）：
答案填涂在答题卡上
二．多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共计20分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）：
答案填涂在答题卡上
三．简答题（本题共3小题，共20分）：
16．(1) (2)
17．(1) (2) (3)
18．
四.计算题（本题共4小题，共计47 ( http: / / www.21cnjy.com )分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
19.（12分）一定质量的理想气体从状态 ( http: / / www.21cnjy.com )A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p—V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大
(3)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
20. (11分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为，求阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：
(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；
(2)它们中各有多少水分子；
(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．
21.(12分)如图所示，水平放置的 ( http: / / www.21cnjy.com )气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1 V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.
(1)求活塞移动到B时，缸内气体温度TB；
(2)画出整个过程的p V图线；
(3)阐述活塞由A到B过程中，缸内气体吸热的理由．
22.（12分）如图所示，在开口向上、 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能自由滑动（活塞与容器间摩擦不计），容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d的高度后再次平衡，求：
(1)外界空气的温度是多少；
(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少．
苏州高新区第一中学2015-2016学年度第二学期期中考试
高二物理（本地班）答案
1 C 2C 3C 4A 5D 6A 7D 8 A 9 D 10C 11C
12 BC 13AD 14AC 15BC
16【解析】(1)温度不变，分 ( http: / / www.21cnjy.com )子的平均动能不变，分子的平均速率不变，但并不是每个分子的速率都不变，B对，A错；由玻意耳定律知，体积增大，压强减小，活塞内外的压强差增大，水平拉力F增大，C对；由于温度不变，内能不变，故D错．
(2)由题意知，从状态①到状态②，温度不变，体积增大，压强减小，所以只有A、D正确．
17
( http: / / www.21cnjy.com )
18、C 增加
19
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
20
( http: / / www.21cnjy.com )
21【解析】　(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化．由气态方程得
＝，＝或＝
解得TB＝363 K.
(2)如图所示
(3)气体在缓慢加热过程中，温度升高，气体内能增加；活塞由A移动到B，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热
22(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖 吕萨克定律有＝，
所以外界温度T＝T0＝T0＝T0.
(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功
W＝－(mg＋p0S)d，
根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能，ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d.
【答案】　(1)T0　(2)Q－(mg＋p0S)d