2017-2018学年江西省樟树中学高二下学期第二次月考物理试题 解析版

2017-2018学年江西省樟树中学高二下学期第二次月考物理试题 解析版

江西省樟树中学2019届高二下学期第二次月考物理试题 一 、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。其中第9、10、11、12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）‎ ‎1. 如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度和下的　速率分布情况，下列说法正确的是（ ）‎ A. ‎ B. 随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大Ta C. 随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加 D. 若从到气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量 ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，b的分子的速率较大的分子数比较多，则b的分子的平均动能一定比较大，由于温度是分子的平均动能的标志，所以．故A错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个气体分子的速率都增大．故B错误，C正确；从到气体的体积减小，则外界对气体做正功；结合可知气体的内能增大；而做功与热传递都可以改变物体的内能，所以从到气体的体积减小，气体不一定从外界吸收热量．故D错误．故选C．‎ ‎【点睛】温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律；根据热力学第一定律分析是否吸收热量．‎ ‎2. 如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有 (　 　)‎ ‎①密封气体的压强　　　　　②密封气体的体积　‎ ‎③弹簧弹力的大小　　　　　④密封气体的内能 A. ①②‎ B. ③④‎ C. ③‎ D. ①②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】以气缸和活塞组成的系统为研究对象，系统处于平衡状态，因此弹力弹力等于系统重力，由于重力不变，因此弹簧弹力不变，故①错误；以气缸为研究对象有，设大气压强为P0，有：p0S=mg+pS，当大气压强变化时，气体压强发生变化，气体体积发生变化，气体体积变化，气体做功，由于不考虑热传递，则气体内能变化，气体温度发生变化，气体内能发生变化，故②③④正确；故D正确；故选D。‎ ‎3. 一个绝热气缸，气缸内气体与外界没有热交换，压缩活塞前缸内气体压强为p，体积为V．现用力将活塞推进，使缸内气体体积减小到则气体的压强（ 　 ）‎ A. 等于2p B. 大于2p C. 小于2p D. 等于 ‎【答案】B ‎【解析】压缩活塞时外界对气体做功，根据热力学第一定律则气体内能增加温度升高，根据理想气体状态方程：，因T′＞T，则一定有：P′＞2P，故B正确，ACD错误．故选B．‎ 点睛：本题考查了热力学第一定律与理想气体状态方程的综合应用，要注意不能盲目用公式，一定要注意分析体积减小过程中外力对气体做功，所以气体内能增加，温一定增加．‎ ‎4. 关于内能的概念，下列说法中正确的是（ 　 ）‎ A. 若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有的内能相等 B. 一定质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小 C. 物体吸收热量后，内能一定增加 D. 一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：理想气体的内能决定于温度和气体的种类，相同质量的氢气和氧气分子个数不同，具有的内能不同，A错误；0℃水和0℃冰的分子平均动能相同，但冰融化为水时需要吸热，所以分子势能增大了，B错误；根据热力学第一定律，物体内能的改变有两种方式，即做功和热传递，如果物体吸热，同时对外界做功，内能可能不变或减少，B错误；一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，同时对外界做功了，所以吸收的热量大于增加的内能，D正确。‎ 考点：物体的内能、热力学第一定律，‎ ‎5. 下列说法不正确的是(　　　)‎ A. 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 B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 D. 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎【答案】C ‎【解析】液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，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，故A正确；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，选项C错误；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低，则D正确；此题选择不正确的选项，故选C。‎ ‎6. 由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零．通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ 　 ）‎ A. 假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大 B. 假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小 C. 假设将两个分子从r=r2处释放，它们将开始远离 D. 假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近 ‎【答案】A ‎【解析】由图可知，两个分子从r=r2处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0。由于r1＜r2，可知分子在r=r1处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，斥力减小，分子力做正功，分子的速度增大，加速度减小；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，先增大后减小，加速度先增大后减小；分子力做负功，分子的速度减小，所以当r=r2时它们的速度最大。故A正确，B错误。结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。故CD错误；故选A。‎ 点睛：本题对分子力、分子势能与分子间距离的关系要熟悉，知道分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系图象即可正确解题．‎ ‎7. 下列说法中正确的是(　　　)‎ A. 第二类永动机既违反了热传导的方向性又违反了能量守恒定律 B. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 C. 液体不能在任何温度下都发生蒸发现象 D. 水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象说明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系 ‎【答案】D ‎8. 如图所示，两个完全相同的金属球，内能也相同．甲球用细线悬吊在天花板上，乙球放在绝热的水平地面上．如果让两球吸收相同的热量，且不考虑分子势能的变化．在这个过程中，下列说法正确的是（　　　）‎ A. 甲、乙两球的重力都不做功 B. 甲球的温度比乙球的温度高 C. 甲球的内能增加量等于乙球的内能增加量 D. 甲球的分子动能都大于乙球的分子动能 ‎【答案】B ‎【解析】甲乙两球吸收相同的热量，由于金属球受热后体积膨胀甲A球重心下降重力做正功、乙球重心上升重力做负功，故A错误；由热力学第一定律得：△U=Q+W，甲A球重心下降重力做正功、乙球重心上升重力做负功，所以甲球的内能增加量大于乙球的内能增加量，所以甲球的温度比乙球的温度高，故B正确，C错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，甲球的温度比乙球的温度高，表示甲的分子的平均动能比乙的分子的平均动能大，不是甲球的分子动能都大于乙球的分子动能，故D错误。故选B。‎ 点睛：该题考查热力学第一定律，解答的关键是注意分析金属球受热后体积膨胀后的重力做功情况，应用热力学第一定律时注意Q和W的正负．‎ ‎9. 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品 ，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（　　　）‎ A. 体积减小，内能增大 B. 体积减小，压强减小 C. 对外界做负功，内能增大 D. 对外界做正功，压强减小 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．‎ 充气袋四周被挤压时，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，故A正确；气体的内能增大，温度升高，根据气体方程，气体的压强必定增大，故B错误；气体的体积减小，气体对外界做负功，内能增大，故C正确D错误．‎ 视频 ‎10. 关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是( 　　)‎ A. 熵越大，表示宏观态所对应的微观态数目越少 B. 气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大 C. 我们所说的有序状态，指的是对应着较多微观态的那样的宏观态 D. 热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程 ‎【答案】BD ‎【解析】根据熵的意义可知，一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大，故A错误；气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大，选项B正确；根据熵的含义可知，如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的，故C错误；根据热力学第二定律可知，热传递的自然宏观过程具有方向性，热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，故D正确；故选BD.‎ ‎11. 一定质量的理想气体从状态M到达状态N，有两个过程可以经历，其p–V图象如图所示．在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化．对于这两个过程，下列说法正确的是( 　 )‎ A. 气体经历过程1，其温度降低，内能减少 B. 气体经历过程1，对外做功，内能不一定减少 C. 气体在过程2中，一直对外做功 D. 气体在过程2中，先向外放热后吸热 ‎【答案】AD ‎【解析】气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，因气体始终与外界无热量交换，则内能减小，故温度降低，故A正确，B错误；气体在过程2中，根据理想气体状态方程PV/T=C，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故C错误，D正确；故选AD。‎ 点睛：此题考查热力学第一定律与理想气体状态方程的应用，理解绝热的含义，注意热力学第一定律中各量的正负含义。‎ ‎12. 如图所示，一根竖直的弹簧支撑着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．已知气缸质量为，活塞的质量为，气缸内封闭一定质量的理想气体。设活塞和缸壁间无摩擦，缸壁导热性能良好，且不漏气，外界大气的压强和温度不变．现在气缸顶上缓慢放一个质量为的物体．当系统重新平衡后，下列说法正确的是( )‎ A. 弹簧将被压缩一些 B. 外界对缸内气体做正功，气体对外放热，气缸内气体的内能不变 C. 单位体积内气体分子个数增多且分子的平均速度增大 D. 单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数增多 ‎【答案】ABD ‎【解析】以汽缸、活塞和物体整体为研究对象，根据平衡条件知，弹簧的弹力等于整体的重力，在汽缸顶上缓慢放一个质量为的物体时，整体的总重力增加了，弹簧的弹力增大了，所以弹簧将压缩一些，所以A选项是正确的．缸壁导热性良好，因为热交换，缸内气体温度与外界温度相等，保持不变，缸内气体的内能不变，故B正确；内能不变，温度不变，则分子的平均速率不变，故C错误；缸内气体的压强变大，体积减小，分子密度增加，则单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数增多，选项D正确；故选ABD．‎ 点睛：在理想气体状态方程的应用中，关键判断P、V、T三个物理量中哪个是不变量；本题要抓住缸壁导热性能良好，缸内内外温度相等，说明温度不变．对于气体的压强往往根据力平衡知识研究．‎ 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分；把答案填在答题纸相应的题号横线上）‎ ‎13. “探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．‎ ‎(1)实验时甲图气体的压强为________cm汞柱高；乙图气体压强为________cm汞柱高．‎ ‎(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？ 答：________(选填“正确”或“错误”)．‎ ‎(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V (或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？答：________(选填 “能”、“不能”、“不确定”)‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 76 (2). 80 (3). 正确 (4). 不能 ‎【解析】试题分析：由连通器原理确定乙图中的压强；以封闭气体为研究对象，根据玻意耳定律列方程，横截面积S可以约掉；P与V成反比，P-V图线为曲线，而直线更能直观的反应规律．‎ ‎（1）由连通器原理可知乙图中气体压强为．‎ ‎（2）由玻意耳定律，即，解得（为空气柱长度），所以玻璃管的横截面积可不用测量． （3）以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p-V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比．‎ ‎14. 某同学设计了一种测温装置，其结构如图1所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度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． ‎ 该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：‎ 该同学将上表中环境温度t（℃）和汞柱高x（cm）的数据输入图形计算器，绘制出x-T图象，如图2所示．‎ ‎（1）请根据图象提供的信息写出汞柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式：________．‎ ‎（2）根据图象和测温装置推断出实验时的大气压强值p0=___________cmHg，玻璃泡A内气体压强p和气体温度T的比例常量C=___________cmHg/K．（假设实验过程中p0值是不变的）‎ ‎（3）由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压p0´比上述大气压p0低了1cmHg，那么此次测出的温度的测量值与其实际的真实值相比是______________（填“偏大”或“偏小”）‎ ‎【答案】 (1). x=75-0.2T (2). 75 (3). 0.2 (4). 偏大 ‎【解析】试题分析：（1）由图象看出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式为x=75-0．2T；‎ ‎（2）T=0时，封闭气体变为固体，上方变为真空，水银柱高产生的压强等于大气压，故纵轴的截距即为大气压强值p=75cmHg；玻璃泡A内气体压强p和气体温度T的比例常量。‎ ‎（3）大气压强p′比上述大气压p低了1cmHg，那么图象的斜率减小，测量的温度值偏大．‎ 考点：理想气体状态方程 ‎【名师点睛】根据图象写出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式。T=0时，封闭气体变为固体，水银柱高产生的压强等于大气压，故纵轴的截距即为大气压强值，求出当时的大气压强值p。大气压强降低，那么图象的斜率减小，测量的温度值偏大。‎ 三、计算题（本题共4小题，共36分。应在答题卡上作答，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎15. 某次测量中在地面释放一体积为8 L的氢气球,发现当气球升高到1600 m时破裂.实验表明氢气球内外压强近似相等,当氢气球体积膨胀到8.4 L时即破裂.已知地面附近大气的温度为27 ℃,常温下当地大气压随高度的变化如图所示.求高度为1600 m处大气的摄氏温度.‎ ‎【答案】T2 = 290K 或t2 = 290 - 273 = 17 ℃‎ ‎【解析】试题分析：由图得：在地面球内压强：p1=76cmHg ‎1600m处球内气体压强：p2=70cmHg 由气态方程得：；‎ ‎...............‎ t2=290﹣273℃=17℃‎ 考点：气态方程 ‎16. 在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体，如图所示是它从状态A变化到状态B的图象，已知AB的反向延长线通过坐标原点O，气体在A状态的压强为p＝1.0×105‎ ‎ Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量△U．‎ ‎【答案】ΔU＝5.0×102 J ‎【解析】试题分析：由图象可知气体发生的是等压变化，由盖•吕萨克定律求出气体体积的变化，然后求出气体所做的功，最后由热力学第一定律求出气体内能的增量。‎ 由图象的图线经过坐标原点可以判断，理想气体经历的是等压变化。‎ 由盖－吕萨克定律得： ‎ 气体对外做的功：‎ 解得：‎ 根据热力学第一定律： ‎ 解得：ΔU＝5.0×102 J 点睛：本题主要考查了玻意耳定律、热力学第一定律，根据相应条件列式求解，注意理想气体的内能与热力学温度成正比。‎ ‎17. 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示，将一质量M＝3×103kg，体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上，向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3，在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，稍后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2 .已知：大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小为g＝10m/s2，不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和厚度可忽略.‎ ‎【答案】V2＝2.5 m3， h2＝10 m ‎【解析】试题分析：当深度为h2时，整体受到的重力和浮力相等，根据平衡条件求解气体的体积V2，然后对气体根据玻意耳定律类似求解压强，得到液体的深度h2.‎ 当F＝0时，由平衡条件得：Mg＝ρg(V0＋V2)‎ 代入数据得：V2＝2.5m3‎ 设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得：p1＝p0＋ρgh1‎ p2＝p0＋ρgh2‎ 在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 p1V1＝p2V2‎ 联立并代入数据得：h2＝10m 点睛：本题关键是根据平衡条件求解体积，根据玻意耳定律求解深度即可。‎ 视频 ‎18. 如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8,两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热(g=10 m/s2),求:‎ ‎(1)物块A开始移动时,汽缸内的温度；‎ ‎ (2)物块B开始移动时,汽缸内的温度.‎ ‎【答案】(1)T3 = 450 K　 (2)T4 = 1200 K ‎【解析】试题分析：①物块A开始移动前气体做等容变化 p2＝p0＋＝1．5×105Pa 由查理定律有，解得 ‎②物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时 p3＝p2＝1．5×105Pa；V3＝（L1＋d）S 由盖·吕萨克定律有，解得 之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4‎ p4＝p0＋＝2．0×105Pa；V4＝V3‎ 由查理定律有，解得：‎ 考点：查理定律；盖·吕萨克定律 ‎【名师点睛】此题是对查理定律以及盖·吕萨克定律的考查；解题时要能找到气体的各个状态的状态参量，尤其是压强的推导要通过对活塞受力分析得到；要能根据气体的状态变化过程来选择合适的规律列方程求解．‎ ‎ ‎