河北省邯郸市曲周县第一中学2020-2021学年高二物理下学期3月月考试题.doc

河北省邯郸市曲周县第一中学2020-2021学年高二物理下学期3月月考试题

河北省邯郸市曲周县第一中学2020-2021学年高二物理下学期3月月考试题

年级：
姓名：

14

河北省邯郸市曲周县第一中学2020-2021学年高二物理下学期3月月考试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分

一、选择题（本题共10道小题，1-6题单选，每小题4分，7-10多选每小题6分，共48分）
1.某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则关于该物质的说法中错误的是(　　)
A. 分子的质量是 B. 单位体积内分子的个数是
C. 分子的体积一定是 D. 质量为m的该物质所含有的分子数为
2.质量相同温度相同可看成理想气体的氢气和氧气，它们的
A. 分子数相同
B. 内能相同
C. 分子的平均速率相同
D. 分子的平均动能相同
3.如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（ ）

A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为斥力
B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为引力
C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零
D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

4.温度计是生活、生产中常用的测温装置．图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化．已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（　　）

A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃ C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃
5.如图所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a、b、c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为（　　）

A．Lb=Lc=La B．Lb＜Lc＜La C．Lb＞Lc＞La D．Lb＜Lc=La
6.如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p－T图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是

A. B. C. D.
7.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是（ ）
A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈
C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
D．由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动
8.关于一定量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积
B．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
9.（多选）对一定质量的理想气体，以下状态变化中可以实现的是（　　）
　 A． 降低温度时，压强不变，体积增大
　 B． 升高温度时，压强增大，体积减小
　 C． 温度不变时，压强体积都增大
　 D． 升高温度时，体积不变，压强增大
10.回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50 K。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：已知状态A和B的温度均为27℃，状态C和D的温度均为-133℃，下列判断正确的是_________。

A. 气体由状态A到B过程，温度先升高后降低
B. 气体由状态B到C过程，内能保持不变
C. 气体由状态C到D过程，分子间的平均间距减小
D. 气体由状态C到D过程，气体对外做功
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分

二、实验题（本题共2道小题,第1题7分,第2题8分,共15分）
11.
油酸酒精溶液的浓度为每1 000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示．若每一个小方格的边长为25mm，试问：
（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为　 　模型，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是　 　 m．（结果保留两位有效数字）
（2）在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么？请分析写出原因：　 　．

12.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V﹣1/p图象处理实验数据，得到如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是　 　．
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是　 　和　 　．
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的V﹣图线不过原点，则代表　 ．

评卷人
得分

三、计算题（本题共3道小题,第1题9分,第2题16分,第3题12分,共37分）
13.夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道中側面剖面图，由于井盖上的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位不断上升时，井盖可能会不断跳跃。设井盖质量m＝25kg，圆柱形竖直井内水面面积s＝0.25m2，图示时刻井盖到水面间距h＝2m，此时封闭气体压强与外界大气压强相等，若环境温度不变，已知P0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2，求:

求：从图示位置开始，水面上涨多少后井盖第一次跳起?
14.一定质量的理想气体，由状态A沿直线变化到状态B，如图所示。已知在状态A时，温度为15℃，且1atm≈105Pa，求：

①状态B时的温度是多少开尔文?
②此过程中气体对外所做的功?
③此过程中气体的最高温度是多少开尔文?
15. 如图所示，导热良好的U型玻璃管左右两臂等高，左端管口封闭，右端管口与大气相通，用水银柱在玻璃管内封闭了一段长L1=20cm的空气柱，此时左端水银面比右端水银面高h=33cm．现从右侧管口向管内缓慢注入水银，此过程中环境温度保持不变，直到右侧水银面与管口相平，
求（1）此时空气柱的长度L2．（取大气压强P0=76cmHg）
(2)若从图示状态开始让玻璃管缓慢转动900后，平放在水平桌面上稳定后空气柱长L3

试卷答案
1.C
阿伏加德罗常数等于摩尔质量除以单个分子的质量，故每个分子的质量是：，故A说法正确；单位体积物体的质量为ρ，每个分子的质量是：，故单位体积内分子个数是：,故B说法正确；摩尔质量=密度×摩尔体积，故摩尔体积为：，每个分子占据的空间体积：，液体与固体的分子之间的距离等于分子的大小，而气体分子间距远大于分子直径，故分子体积小于，故C说法错误，D说法正确．所以选C.
2.D
【详解】A．氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的氧气和氢气的摩尔数不同，所以分子数也不相同，故A错误。
B．理想气体分子势能为零；温度是分子平均动能的标志，温度相同时，氧气和氢气的分子平均动能相同，质量相同的氧气和氢气，氧气的分子数比氢气分子数少，分子平均动能相同，所以氧气的内能要比氢气的内能小，故B错误。
CD．温度相同时，氧气和氢气的分子平均动能相同，但由于氧气分子的质量比氢气分子质量大，所以它们的平均速率并不相等，故C错误，D正确。
3.C
【详解】ABC、分子间距离等于r2时分子势能最小，当r=r2时分子间作用力为零，当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，故AB错误，C正确。
D.在r由r1变到r2的过程中，分子间为斥力，分子力做正功，故D错误。
4.C
【考点】温度、气体压强和内能．
【分析】温度计是利用热胀冷缩原理制成的，根据A、D间刻度均匀分布，计算出每格代表多少度即该温度计的分度值，再读出有色水柱下端所示温度
【解答】解：温度计是利用热胀冷缩原理制成的，温度升高时烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升；温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，可得A点为80℃，D点为20℃，A、D间刻度均匀分布，每格表示=4℃，则有色水柱下端温度为20℃+3×4℃=32℃，故C正确，ABD错误；
故选：C
5.D
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】根据牛顿第二定律分别求出管内封闭气体的压强与大气压的关系，再由玻意耳定律列式分析．
【解答】解：设大气压为p0．
对a管：a管竖直向下做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，即pa=p0；
对b管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得：pbS﹣p0S﹣mg=ma，则得：pb＞p0；
对c管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得：pcS﹣p0S+mgsin45°=ma，又对管子和水银整体，有：Mgsin45°=Ma，得 a=gsin45°，可解得：pc=p0；
所以可得：pb＞pa=pc；
根据玻意耳定律pV=c得：lb＜lc=la．
故选：D．
6.B
初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D是错误的．在p－T图象中，等容线为通过原点的直线，所以C图是错误的．
7.BCD
PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故A错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C正确；由于周围大量空气分子对PM2． 5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D正确。所以BCD正确，A错误。
8.BD
【考点】理想气体的状态方程；
【分析】根据气体分子间空隙很大，分析气体的体积与所有气体分子的体积之和的关系．，根据等压变化分析温度变化．
【解答】解：A、气体粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径，所以气体分子的体积小于每个气体分子平均所占有的空间体积，故A错误；
B、温度是分子平均动能得标志，增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高，故B正确；
C、气体对容器壁的压强是气体分子不断撞击器壁产生的，与超失重无关，故C错误；
D、等压变化过程，体积与热力学温度成正比，体积膨胀，温度升高，故E正确；
故选：BD．
9.解：A、降低温度时，压强不变，根据=C知V减小，故A错误；
B、升高温度时，压强增大，根据=C知V可能减小也可能增大，故B正确；
C、温度不变时，压强增大，根据=C知V减小，故C错误；
D、升高温度时，体积不变，根据=C知压强增大，故D正确；
故选：BD．
10.AD
【分析】
状态A和B的温度相等，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，根据，把AB直线与双曲线比较可判断温度的变化；对于理想气体分子势能不计，根据温度变化可判断内能的变化；根据体积的变化可判断分子间距离的变化和气体对外做功的情况；对于体积不变，其热力学温度与压强成正比。
【详解】A. 状态A和B的温度相等，根据，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，沿直线由A到B，PV先增大后减小，所以温度先升高后降低，故A正确；
B. 气体由状态B到C过程，体积不变，根据，压强减小，温度降低，内能减小，故B错误；
C. 气体由状态C到D过程，体积增大，分子间的平均间距最大，故C错误；
D. 气体由状态C到D过程，体积增大，气体对外做功，故D正确；
故选：AD
11.
（1）球体，2.7×10﹣10；（2）①油酸分子是极性分子，遇水后迅速展开成油酸单分子膜，在此过程中油膜面积会扩张；②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩．
【考点】用油膜法估测分子的大小．
【分析】（1）掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径，不满足半格，则去除，超过半格，当作一格来处理，从而求得面积．
（2）油酸酒精溶液中的酒精容易挥发，使液面收缩．
【解答】解：（1）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．
油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有70个方格，
故油膜面积为：S=70×25mm×25mm=42500mm2=4.4×10﹣2m2
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：V=×10﹣6×m3=1.2×10﹣11m3
油酸分子的直径：d===2.73×10﹣10m
题要求保留2个有效数字，所以油酸分子的直径为：2.7×10﹣10m．
（2）油膜收缩的主要原因：：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积扩张　②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩．
故答案为：（1）球体，2.7×10﹣10；（2）①油酸分子是极性分子，遇水后迅速展开成油酸单分子膜，在此过程中油膜面积会扩张；②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩．
12.
考点：
气体的等温变化．.
分析：
能够运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系．
注意实验中的操作步骤和一些注意事项．
解答：
解：（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油．这样可以保持气密性．
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．
（3）体积读数值比实际值大V0 ．根据P（V+V0）=C，C为定值，则V=﹣V0 ．如果实验操作规范正确，但如图所示的V﹣图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
故答案为：（1）在注射器活塞上涂润滑油
（2）移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．
（3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积
点评：
在语言表达的时候我们要准确把问题表达清楚．
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_____．　　该问的准确答案应是“在注射器的活塞上涂上润滑油”，如填“保持气密性、加润滑油等”答案就很模糊，没有答到位．
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是____和____．
此问的准确答案是“移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分”．若答成“缓慢、不用手握注射器”等答案就没有交待清楚．
（3）如果实验操作规范正确，但如图7所示的V﹣1/p图线不过原点，则代表_____．
此问的答案是“注射器与压强传感器连接部位的气体体积”，若只是填“气体体积”而没有强调是哪部分的气体体积，显然就没有答到出题者所要的答案．

13.①
【详解】①设第一次跳跃后，水面距离井盖距离为h2
气体逸出时压强为:

由玻意耳定律：

解得：

上升高度：

答：①从图示位置开始，水面上涨0.02m后井盖第一次跳起；
14.①②③=588K

【详解】①，
解得：
②气体外所做的功可由P—T图的面积计算，
③图中AB的直线方程为，则，
由数学知识可知，当V=3.5L时，PV最大，对应的温度也最高，且
根据理想气体状态方程可得:，
解得=588K
15.解：（1）初始状态，设玻璃管横截面积为S，则封闭气体的压强和体积为
P1=P0﹣Ph=76﹣33cmHg=43cmHg
V1=L1S=20S
设最终空气柱的长度为x，则末态空气柱的压强和体积为：
P2=P0+Px=76+xcmHg
V2=xS
根据玻意而定律可得：P1V1=P2V2
代入数据解得：x=10cm
（2）p3=P0=76cmHg V3=x3S
P1V1=p3V3
代入数据解得：x3=11.3cm
答：（1）空气柱的长度为10cm．（2）空气柱的长度为11.3cm