【物理】河北省保定市定兴中学2020年4月高二年级第二学期第二次月考线上测试题（解析版）

【物理】河北省保定市定兴中学2020年4月高二年级第二学期第二次月考线上测试题（解析版）

河北定兴中学2019—2020学年第二学期4月线上测试 高二物理试卷 Ⅰ卷 一、选择题。（本题共 12 小题，每题 4 分，共 48 分，其中 1-8 小题，为单选，9-12 小题为多 选，多选中错选不得分，漏选得 2 分）‎ ‎1．对一定量的理想气体，下列说法正确的是( ) ‎ A．气体体积是指所有气体分子的体积之和 ‎ B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高 ‎ C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少 D．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没 有压强 ‎【答案】B ‎【解析】由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体 分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动 能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变， 则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力 没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D错误． ‎ ‎2．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）‎ A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著 ‎ C. 实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性 ‎ D. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 ‎【答案】B ‎【解析】光既有波动性又有粒子性，A错误；光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，故B正确；宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，选项 C 错误；黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释．故 D 错误. ‎ ‎3．在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对空气泡内气体分子 的描述中正确的是( )‎ A．气体分子的平均速率不变 ‎ B．气体分子数密度增大 C．气体分子单位时间内撞击气泡与液体界面单位面积的分子数增多 ‎ D．气体分子无规则运动加剧 ‎【答案】A ‎【解析】温度不变，所以分子的平均速率不变，A正确，D错误；此过程为等温过程，由 ‎ 玻意耳定律，由于压强减小，故体积增大，所以单位体积的分子数减少，B、C错误．‎ ‎4.如图所示是某种晶体加热熔化时，它的温度 T 随时间 t 的变化图线，由图可知 A．图线中间平坦的一段，说明这段时间晶体不吸收热量 ‎ B．这种晶体熔化过程所用时间是 6 min C．A、B 点对应的物态分别为固液共存状态、液态 D. 在图线中的 AB 段，吸收的热量增大了分子势能 ‎【答案】D ‎5. 如图所示，容积为 100cm3 的球形容器与一粗细均匀的竖直长管相连， 管上均匀刻有从 0 到 100 刻度，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3。有一滴水银（体积可忽略）将球内气体与外界隔开。当温度为20℃时，该滴水银位于刻度 40 处。若不计容器及管子的热膨胀，将 0 到 100 的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差（ ），在 此温度计刻度内可测量的温度范围是（ ）。‎ A．相等；266.4K~333K B．相等；233K~393.3K C．不相等；233K~393.3K D．不相等；266.4K~333K ‎6. 在利用光电管研究光电效应的实验中，入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光 ‎ 的强度减弱，而频率保持不变，那么（ ）‎ A. 从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B. 饱和光电流将会减弱 C. 遏止电压将会减小 D. 有可能不再发生光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】发生光电效应时，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则从光照射到金属表面 到发射出光电子之间的时间间隔将保持不变，选项 A 错误；入射光的强度减弱，则单位时间 内逸出的光电子的数目将减小，则饱和光电流将会减弱，选项 B 正确；根据遏止电压的表达式 光的频率不变，则最大初动能不变，则遏止电压不变，选项 C 错误；因为光 电效应取决于光的频率，故仍能发生光电效应，选项 D 错误；故选 B. ‎ ‎7.下列说法正确的是 （ ） ‎ A．常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而减少 B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功3.5×105J，同时空气的内能增加了2.5×105J，则空气从外界吸收热量 1×105J C．物体的温度为0℃ 时，分子的平均动能为零 D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 ‎【答案】D ‎【解析】根据理想气体状态方程pV=cRT 知，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度 的增大而增大，故 A 错误；根据热力学第一定律公式△U=W+Q 知对空气做功 3.5×105J，同 时空气的内能增加了 2.5×105J，则空气向外界放出热量 1.0×105J，故 B 错误；分子处于永 不停息的无规则运动之中，温度为零，分子不会停止运动，分子的平均动能不会为零，故 C 错误；内能不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，选项 D 正确；故选 D．‎ ‎8.用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B 管下端由软管相连，注入一定量 的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时 A、B 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶 中气体体积不变( )‎ A．将烧瓶浸入热水中，应将 A 管向上移 B．将烧瓶浸入热水中，应将 A 管向下移动 ‎ C．将烧瓶浸入冰水中，应将 A 管向上移动 ‎ D．将烧瓶浸入冰水中，应将 A 管向上移动 ‎【解析】将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将 A 管向上移动，增大 A、B 管中的水银面的高度差，故选项 A 正确，选项 B 错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将 A管向下移动，增大 A、B 管中的水银面 的高度差，故选项 D正确，选项 C错误；‎ ‎【答案】A ‎9．某实验小组用如图甲所示的电路研究a、b 两种单色光的光电效应规律，通过实验得到的光 电流 I 与电压U 的关系如图乙所示.则( )‎ A．a、b 两种光的频率νa<νb B．金属 K 对 a、b 两种光的逸出功 Wa>Wb C．a、b 两种光照射出的光电子的最大初动能 Eka>Ekb ‎ D．a、b 两种光对应的遏止电压 Uar0 时，分子势 能随分子间的距离增大而增大 D. 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离小 于液体内部分子间的距离 ‎【答案】ABC ‎【解析】A、由图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故 ‎①对应的温度较高，故 A 正确。‎ B、直线 AB 的斜率 k=，直线 AB 的方程 ‎，知 V=5 时，PV 乘积最大 根据 pV=CT，可知 C 不变，pV 越大，T 越高。状态在（5，）处温度最高，在 A 和 B 状态 时，pV 乘积相等，说明在 AB 处的温度相等，所以从 A 到 B 的过程中，温度先升高，后又减 小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增 大后减小，故 B 正确；‎ C、由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图象知，r＞r0时分子力表现为引力，分子间 的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离 r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故 C 正确； D、液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现为引力；附着层内液体分子 间距离小于液体内部分子间的距离，分子力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，表现为浸润， 如果附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，附着层有 收缩的趋势，表现为不浸润，故 D 错误；故选：ABC。‎ ‎11．如图所示是汤姆逊的气体放电管的示意图，下列说法正确的是( )‎ A．若在 D1、D2 之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的 P1点B．若在 D1、D2 之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转 ‎ C．若在 D1、D2 之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 ‎ D．若在 D1、D2 之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转 ‎【答案】AC ‎【解析】实验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，选项 C 正确，B 错误．加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，选项 D 错误．当 不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，选项 A 正确．‎ ‎12.如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着一定质量的 ‎ 理想气体，若用竖直向上的力F 将活塞向缓慢上拉一些距离．则缸内封闭着的气体（ ）‎ A．分子平均动能减小 ‎ B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数增加 ‎ C．每个分子对缸壁的冲力都会减小 D．若活塞重力不计，拉力 F 和大气压力对活塞做的总功等于缸内气体内能的改变量 ‎【答案】AD ‎【解析】向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W<0，由于气缸与活塞是绝热的， 在此过程中气体既不吸热，也不放热，则 Q=0，由热力学第一定律可知，△U=W+Q<0，气体 内能减小，温度降低，分子平均动能变小，故 A 正确；‎ 气体物质的量不变，气体体积变大，分子数 密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，故 B 错误；由于气体分子的平均速率减小，故分子对缸壁的平均冲力减小，但不是每个分子对缸壁的冲力都会减小，选项 C 错误； 若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与 重力势能均为零，拉力 F 与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，故 D 正确 二、实验题（本题共两小题，其中 13 题 4 分，14 题 10 分，共 14 分）‎ ‎13.一定质量的理想气体，从初始状态 A 经状态 B、C、D 再回到状态 A，其体积 V 与温 度 T 的关系如图所示。图中 TA、VA 和 TD 为已知量。‎ ‎（1）从状态 A 到 B，气体分子的平均动能 （填“增大”“减少”或“不变”）；‎ ‎（2）从 B 到 C 的过程中，气体的内能 （填“增大”“减小”或“不变”）；‎ ‎（3）从 C 到 D 的过程中，气体对外 （填“做正功”“做负功”或“不做功”），同时 ‎ ‎（填“吸热”或“放热”）。‎ ‎【答案】增大 不变 做负功 放热 ‎【解析】①由图示图象可知，从状态 A 到 B 过程气体温度升高，气体分子的平均动能增大；‎ ‎②由图示图象可知，从 B 到 C 的过程中，气体温度不变，气体的内能不变；‎ ‎③由图示图象可知，从 C 到 D 的过程中，气体体积减小，外界对气体做功 W＞0，则：气体 对外做负功， 该过程气体温度降低，气体内能减小，△U＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q， 则：Q=△U-W＜0，气体向外界放出热量。‎ 故答案为：①增大；②不变；③做负功；放热。‎ ‎14.（1）用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：‎ A . 将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻板上；‎ B . 将油酸和酒精按一定比例配制好；把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量简中，当体积达 1mL 时记下滴入的滴数，算出每滴的体积；把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定； ‎ C . 向浅盘中倒入约 2cm 深的水，向浅盘中的水面均匀地撤入石膏粉(或痱子粉)； ‎ D．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；‎ E . 计算出油膜的厚度 d =‎ 把以上各步骤按合理顺序排列如下: 。‎ ‎（2）若油酸酒精溶液的浓度为每104 ml 溶液中有纯油酸 6 mL，用注射器测得 1 mL 上述溶液 有液滴 75 滴。把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐标中 正方形小方格的边长为 1cm，则 ‎①油酸膜的面积是 m2；‎ ‎②按以上数据，估测出油酸分子的直径是 m；（结果保留 2 位有效数字 . ）‎ ‎(3)某同学在实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 。 A . 油酸未完全散开 B . 油酸中含有大量的酒精 C . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D . 求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数误多计了 10 滴 ‎(4)在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是( ) ‎ A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．比值定义法 ‎【答案】CBADE 1.×10-2 ----1.1×10-2 8.0×10-10 AC C 三、计算题（本大题共计 38 分）‎ ‎15.如图所示，一个内壁光滑、密闭性能良好的绝热汽缸，开口向下竖直吊在天花板下，开口 处有水平卡环（阻止活塞从汽缸口脱落）。质量与厚度均不计的绝热活塞横截面积 S＝2×10－ 3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，气体温度 T0=300K。此时活塞与汽缸底部 之间的距离 h=24cm，活塞距汽缸口卡环上端距离 l=10cm，汽缸所处大气压强 p0=1.0×105Pa， 重力加速度 g 取 10m/s2。‎ ‎(1)若对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，使汽缸内气体处环境温度升高到 T1=320K，求此时活 塞与汽缸底部之间的距离；‎ ‎(2)若保持汽缸处温度为 T1=320K，将质量为 m＝10kg 的物块挂在活塞中央位置上，求活塞静 止时，活塞下移的距离。‎ ‎【答案】(1)25.6cm；(2)8.4cm ‎【解析】‎ ‎(1)加热过程中缸内气体压强不变体积增大，设温度 T1 达到 320K 时活塞到汽缸底的距离为 h1 ‎ 解得 h1 = 25.6cm ‎(2)挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞没到缸口，与汽缸底部之间的距离为h2，此时活塞 平衡 p0 S = p1S + mg 该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有 p0 h1S = p1h2 S 代入数据解得 h2 = 51.2cm 因 h2 > h + l = 34cm 超过了汽缸的高度，活塞最后静止在汽缸口，活塞只能下移 l¢ = h + l - h1 = 8.4cm ‎16．如图所示，用横截面积为 S = 10cm2 的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽 缸内，汽缸平放到光滑的水平面上.轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上.不考虑活 塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时活塞距离汽缸底部的距离为 L0= 18cm，气体 的温度为 t0=27℃.现用水平力向右缓慢推动汽缸，汽缸向右移动的距离为 5cm,当弹簧被压缩 x= 2cm 后再次静止.已知大气压强为 P0=1.0×105Pa.‎ ‎(1)求轻质弹簧劲度系数；‎ ‎(2)保持推力 F 不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到 L0 时的温度.‎ 施加水平力后，活塞距离气缸底部的距离为 L1=L0+△x-x=15cm ‎ 由玻意耳定律 P0L0S=P1L1S 对活塞 P0S+k△x=P1S ‎ 故可以得到 K=1000N/m 保持推力 F 不变，对气缸而言压强不变 故可以得到 T1=360K ‎18. (16 分) 如图所示，U 型玻璃细管竖直放置，水平细管又与 U 型玻璃细管底部相连通，各 部分细管内径相同．U 型管左管上端封有长 11cm 的理想气体 B，右管上端开口并与大气相通， 此时 U 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距 U 型玻璃管底部为 15cm．水平细管内 用小活塞封有长度 10cm 的理想气体 A．已知外界大气压强为 75cmHg．求：‎ ‎(1)A 气体的压强；‎ ‎(2)现将活塞缓慢向右推，使气体 B 的长度为 10cm，此时气体 A 仍封闭在气体 B 左侧的水平 玻璃管内．则最终气体 B 和 A 的压强是多少？‎ ‎(3)活塞推动的距离．‎ ‎【答案】(1)90cmHg (2) B 的压强 82.5cmHg，A 的压强是 98.5cmHg (3)10.363cm ‎【解析】 (1)A 气体的压强 PA1=PB1+Ph1=75+15=90cmHg (2)活塞缓慢向右推的过程中，气体 B 做等温变化 ‎∴75cmHg×11S=PB2×10S（设 S 为玻璃管横截面）‎ ‎∴PB2=82.5cmHg PA2=PB2+Ph2=82.5+16=98.5cmHg ‎(3)活塞缓慢向右推的过程中，气体 A 做等温变化 ‎∵‎ ‎∴90×10S=98.5×LA2S ‎∴LA2=9.137cm 末状态：气体 B 和 C 的液面高度差△h=82.5-75=7.5cm 活塞推动的距离 d=1+（7.5+1）+（10-9.137）=10.363cm（近似值）‎