2017-2018学年吉林省汪清县第六中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年吉林省汪清县第六中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

‎2017-2018学年度第二学期汪清六中期末试卷 高二物理试题 ‎1. 如图, 一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b, 在此过程中, 其压强 ‎ A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 始终不变 D. 先增大后减 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据气体状态方程，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以P逐渐变大．A正确；‎ 故选A 考点：理想气体的状态方程．‎ 点评：由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解．‎ 视频 ‎2. 一定质量的理想气体，保持体积不变。下列说法正确的是 A. 压强增大时，气体的内能增加 B. 压强增大时，单位体积的气体分子数增加 C. 温度升高时，每个气体分子的动能都增加 D. 温度降低时，每个气体分子的动能都减小 ‎【答案】A ‎【解析】A、一定质量的理想气体，其体积不变，则分子的密度不变；当压强增大时，其气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，内能增加，故A正确；B、压强改变，不能改变单位体积内的分子数，单位体积内的分子数与气体体积有关，体积不变，单位体积内的分子数就不变，故B错误。CD ‎、当温度升高时，气体的平均动能增大，但并不是每个的动能都增大，有的甚至减小，对分子讲个别情况是无意义的，而是看平均效果，同样当温度降低时，分子的平均动能减小，但并不能说明每个分子的动能都减小。故C错误，D错误。故选A。‎ ‎【点睛】由压强的微观解释可以判定A；单位体积内的分子数与气体体积有关，与压强无关；温度是分子平均动能的标志。‎ ‎3. 如图所示，两端开口的U型均匀玻璃管开口向上竖直放置，由两段水银封闭了一段空气柱，稳定后，空气柱的长度L=12 cm,a、b两水银面的高度差h=19 cm.现从U型管左端再注入一段长为19 cm的水银柱，并保持空气柱温度不变，再次稳定后，空气柱的长度为（已知外界大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强， U型管内水银不会溢出）‎ A. 8 cm B. 10 cm C. 12 cm D. 14.4 cm ‎【答案】C ‎【解析】由于空气柱温度不变为等温变化，又由于玻璃管两端开口，可得气体压强不变，而由知，V不变化，故空气柱的长度仍为12cm，故选C.‎ ‎【点睛】对于封闭气体来讲，做等温变化，由于玻璃管两端开口，故无论注入多少水银，只要管子足够长，气体压强不变，故体积亦不变 ‎4. 对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2‎ B. 曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2‎ C. 曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2‎ D. 无法判断两曲线对应的温度关系 ‎【答案】C ‎【解析】由图知气体在状态1时分子平均速率较小，则知气体在状态1时温度较低。故C正确。故选C。‎ ‎5. 以下说法正确的是 A. 小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的浮力在起作用 B. 小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果 C. 缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果 D. 喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果 ‎【答案】D ‎【解析】 本题考查的是液体表面张力的问题，小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用；喷泉喷射到空中的水形成一个个球形是小水珠是表面张力作用的结果；小木块能够浮出水面是浮力与其重力平衡的结果；缝衣针浮在水面上不下沉是重力与水的表面张力平衡的结果；故AD正确；‎ ‎6. 有关晶体的排列结构，下列说法正确的有 A. 同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质 B. 同种元素原子按相同结构排列有不同的物理性质 C. 同种元素形成晶体只能有一种排列规律 D. 同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 ‎【答案】D ‎【解析】原子排列结构不同，同种元素可以按照不同规则排列；即具有不同的空间点阵，物理性质不同，如石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大的区别，故D正确，ABC错误。‎ ‎7. 下列物体中是晶体的是 A. 食盐 B. 沥青 C. 橡胶 D. 松香 ‎【答案】A ‎【解析】常见的晶体有食盐、金刚石、海波、冰和各种金属等；常见的非晶体有石蜡、沥青、橡胶、松香、玻璃、木头等。所以只有A属于晶体。故选A。‎ ‎【点睛】该题考查常见的晶体与非晶体，属于识记的内容，只有记住常见的晶体与非晶体，明确晶体与非晶体的区别即可正确解答．‎ ‎8. 人们感觉到的空气的干湿程度是指 A. 大气里所含水蒸气的多少 B. 气温 C. 绝对湿度 D. 相对湿度 ‎【答案】D ‎【解析】在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大。故选D。‎ ‎9. 对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是 ‎①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏 ‎②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密 ‎③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密 ‎④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏 A. 只有①对 B. 只有③④对 C. 只有①②④对 D. 全对 ‎【答案】C ‎【解析】液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力；故表面层I、Ⅱ内分子的分布比液体内部疏，故①正确，③错误；附着层I内分子与容器壁间引力大于内部液体分子引力，附着层分子距离小，密度大，故②正确；附着层II内分子与容器壁间吸引力小于内部液体分子引力，附着层分子距离大，密度小，故④正确，故选项C正确。‎ 点睛：解决本题的关键会用分子间距离与的大小关系，从而判断分子力表现为引力还是斥力；明确液体表面张力、浸润与不浸润的微观意义。‎ ‎10. 一个系统内能增加了20J。如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少焦耳的功 A. 40J B. -40J C. -20J D. 20J ‎【答案】D ‎【解析】一个物体的内能增加了20J．△U=20J；如果物体跟周围环境不发生热交换，则Q=0，所以得：W=20J，即周围环境对物体做 20J的功．故D正确，ABC错误。‎ ‎11. 对于分子动理论和物体内的理解，下列说法正确的是 A. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B. 外界对物体做功，物体内能一定增加 C. 当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小，分子势能也一直减小 D. 一般液体很难被压缩，说明分子间有斥力 ‎【答案】AD ‎【解析】温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，因为物体的内能与温度、体积、物质的量等多种因素有关，选项A正确；外界对物体做功，若物体同时放热，则物体内能不一定增加，选项B错误；当分子间的距离增大时，分子间引力和斥力都减小，当时作用力不一定一直减小，分子势能也不一定一直减小，选项C错误；一般液体很难被压缩，说明分子间有斥力，选项D正确；故选AD.‎ ‎12. 关于热力学现象和热力学规律，下列说法正确的是 A. 自然界中符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生 B. 用活塞压缩气缸内空气，对空气做功2.0×105J，同时空气内能增加了1.5×105J，则空气从外界吸收热量0.5×105J C. 物体温度为0℃，分子平均动能为0‎ D. 一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小，微观原因是单位体积内的分子数减小 ‎【答案】AD ‎【解析】A、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的实际宏观过程都由一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生。故A正确；B、用活塞压缩气缸内空气，对空气做功，同时空气内能增加了，根据热力学第一定律：．则空气向外界放出热量．故B错误；‎ C、分子的运动是永不停息的。所以物体温度为0℃，分子平均动能不为0．故C错误；D、气体压强的大小与气体的温度、单位体积内的分子数有关，一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是单位体积内的分子数减小。故D正确。故选AD。‎ ‎【点睛】热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的；根据热力学第一定律分析物体的内能的变化；分子的运动是永不停息的．‎ ‎13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是 A. A→B过程中，外界对气体做功 B. B→C过程中，气体分子的平均动能减小 C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 ‎【答案】BC ‎【解析】A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC。‎ ‎【点睛】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．‎ ‎14. 下列说法正确的是 A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 晶体在各个方向上的导热性能相同，体现为各向同性 C. 热量不能自发地从低温物体传给高温物体 D. 将一个分子从远处靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大 ‎【答案】BC 考点：晶体和非晶体；分子势能；热力学第二定律 ‎15. 如图四幅图的有关说法中，正确的是 A. 分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力 B. 估测油酸分子直径大小d时，可把油酸分子简化为球形处理 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. 猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：分子间距离为r0时，分子间的引力与斥力的合力为零，A错误；估测单层的油酸分子直径大小d时，可把它简化为球形处理，B正确；晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，C正确；猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，外界对气体做功，D错误，‎ 故选BC 考点：考查了热学基础知识 点评：需要掌握分子间距离与r0的大小关系，从而判断分子力表现为引力还是斥力．‎ ‎16. 在用油膜法测油酸分子的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有0.6mL。用滴管向量筒中滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。将一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中（水面浮有少许痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜面积为750cm2, 则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为______ m3‎ ‎（保留两位有效数字），根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m（保留两位有效数字）。在这个实验中，某同学的计算结果偏大，可能是由于______‎ A．油酸未完全散开 ‎ B．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多计了10滴 C．算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格 D．油膜中含有大量未溶解的酒精 ‎【答案】 (1). (2). (3). AC ‎【解析】1滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积，油酸分子的直径近似等于油膜的厚度为。A、对照实验原理：，可知某同学的计算结果偏大，可能是由于油酸未完全散开，使测出的油膜面积偏小，d偏大，故A正确．B、求每滴体积时，1mL溶液的滴数多计了10滴，则求出的纯油酸的体积偏小，测量的d偏小．故B错误．C、算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格，测出的油膜面积偏小，d偏大，故C正确．D、油膜中含有大量未溶解的酒精，测出的油膜面积偏大，求出的d偏小．故D错误．故选AC．‎ ‎【点睛】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．‎ ‎17. 如图所示为一定质量的理想气体发生三个状态变化过程的p-V图像，其中，BC段对应的是反比例函数图像的一部分，若气体在状态A时的温度为T0，求：‎ ‎（i）气体在状态C时的温度和体积；‎ ‎（ii）若气体从B到C的过程中放出的热量为Q，则气体在A→B→C→A的过程中是吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？‎ ‎【答案】①1.2×105pa ； ②1.5×1022‎ ‎【解析】（i）由于BC段对应的是反比例函数图像的一部分，由理想气体状态方程可知，此过程为等位变化过程，所以 气体在A→B过程为等容过程，有，解得 在B→C过程问等温过程，有，求得 ‎（ii）气体在B→C的过程中温度不变，则内能不变，由于放出热量为Q，根据热力学第一定律可知，此过程外界对气体做功为 气体在A→B→C→A的过程中内能不变，从A到B不做功，即，从C到A气体对外做功为，解得 由P-V图像面积法可知，气体对外做功大于外界对气体做功，即，根据热力学第一定律可得气体在A→B→C→A的过程中吸收热量，吸收热量为 ‎18. 如图所示，绝热气缸开口向上放置在水平平台上，已知活塞横截面积为S=50cm2，质量为m=10kg，被封闭气体温度为t=27℃，活塞封闭的理想气体气柱长L=10cm．已知大气压强为P0=1×105Pa，标准状况下（压强为一个标准大气压，温度为0℃）理想气体的摩尔体积为22.4L，阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1．（活塞摩擦不计，重力加速度g取10m/s2）．求：‎ ‎①被封闭理想气体的压强 ②被封闭内所含分子的数目．‎ ‎【答案】（1）40cm（2）24 cm ‎【解析】①根据活塞的受力平衡：  ‎ 其中： ‎ 可得被封闭理想气体的压强：  ‎ ‎②设标况下气体的体积为 V0 ，‎ 初态：压强   ‎ 温度  , ‎ 体积  ‎ 末态：压强   ‎ 温度  , ‎ 体积  ，‎ 根据理想气体的状态方程可得： ‎ 解得： ，‎ 气体的物质的量： , 其中  则被封闭的分子数 N=n⋅NA 联立解得分子数：‎ 故本题答案是： （1）1.2×105pa （2）1.5×1022‎ 点睛：①活塞受竖直向下的重力、外界大气的向下的压力以及封闭气体向上的压力，活塞受力平衡，运用平衡方程，即可求出被封闭理想气体的压强；  ②利用理想气体的状态方程求出标况下气体的体积，再根据阿伏伽德罗定律，即可求出被封闭的分子数目．‎ ‎19. 如图所示，一根长L=100 cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25 cm长的水银柱封闭了一段长L1=30 cm的空气柱。已知大气压强为p0=75 cmHg，若环境温度不变，求：‎ ‎①若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右，求稳定后的气柱长度；‎ ‎②将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a=2g (g为重力加速度)向右做匀加速直线运动(见图乙)，求稳定后的气柱长度。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】①设将玻璃管缓慢倒转至水平的过程中，水银未溢出 初态：，体积 末态：，体积 由玻意尔定律可得： ‎ 解得：‎ 由于，水银未溢出 ‎ ‎②当玻璃管竖直时，气体压强为 对水银柱有 当玻璃管水平运动时，气体压强为 对水银柱有 对气体有 联立解得：‎ ‎20. 一瓶中储存压强为100 atm的氧气50 L，实验室每天消耗1 atm的氧气190 L。当氧气瓶中的压强降低到5 atm时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天？‎ ‎【答案】10‎ ‎【解析】试题分析：根据玻意耳定律列式，将用去的氧气转化为5个大气压下的体积，再除以每天消耗5个大气压的氧气体积量，即得天数.‎ 设氧气开始时压强为p1，体积为V1，压强变为p2(5个标准大气压)时，体积为V2‎ 根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2　‎ 重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1　‎ 设用去的氧气在p0(1个标准大气压)压强下的体积为V0，则有p2V3＝p0V0　‎ 设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数为 联立以上，并代入数据得N＝25天 点睛：本题主要考查了理想气体状态方程，要学会将储气筒中的气体状态进行转化，根据玻意耳定律列方程求解，两边单位相同可以约掉，压强可以用大气压作单位。‎ ‎ ‎ ‎ ‎