河北省邯郸市肥乡区第二中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题
展开1.一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其p—T图像如图所示,下列判断正确的是( )
状态a的体积小于状态b的体积
状态b的体积小于状态c的体积
状态a分子的平均动能最大
状态c分子的平均动能最小
2.如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电,下列说法中正确的是( )
A.-a阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B.a-b阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C.b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D.c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
3.下列说法正确的是( )
A.分子间的引力总是大于斥力
B.分子间同时存在引力和斥力
C.布朗运动就是液体分子的无规则运动
D.液体中悬浮微粒越大,布朗运动越显著
4.红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是( )
A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线
B.红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线
C.γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
D.紫外线、红外线、γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光
5.关于分子的热运动,以下叙述正确的是( )
A.布朗运动就是分子的热运动
B.布朗运动是分子的无规则运动,同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C.气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D.物体运动的速度越大,其内部的分子热运动就越激烈
6.U形玻璃管两端封闭,竖直放置时管内水银柱把管内气体分成两部分,如图所示,当温度为t时,两边水银面高度差为h,如果要使左右水银面高度差变大,下列方法可行的是( )
①同时使两边降低同样的温度 ②同时使两边升高同样温度③使管保持竖直状态突然加速下降 ④使玻璃管保持竖直状态突然加速上升
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.电磁波在日常生活和生产中有大量应用,下列应用中,不正确的是( )
A.控制电视、空调的遥控器是利用了红光
B.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线
C.手机通话使用的电磁波是无线电波
D.汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线
二、多选题
8.下列说法中正确的是( )
A.扩散现象不仅能发生在气体和液体中,固体中也可以
B.岩盐是立方体结构,粉碎后的岩盐不再是晶体
C.地球大气的各种气体分子中氢分子质量小,其平均速率较大,更容易挣脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少
D.从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关
E.温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同
9.下列说法正确的是( )
A.空气中颗粒的无规则运动属于分子热运动
B.某物体温度升高,组成该物体的分子的平均动能一定增大
C.云母片导热性能各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.空气相对湿度越大,则空气中水蒸气压强越接近饱和气压
10.某同学通过悬浮在液体中的花粉微粒观察布朗运动,并提出下面的观点,正确的是( )
A.布朗运动指的是花粉微粒的无规则运动
B.布朗运动指的是液体分子的无规则运动
C.温度为0℃时,液体分子的平均动能为零
D.花粉微粒越小,其无规则运动越剧烈
三、实验题
11.某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径,实验主要步骤如下:
①向体积V油=6mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=104mL;
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=75滴时,测得其体积恰好是V0=1mL;
③先往浅盘里倒入2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,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,小方格的边长为L=1cm。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3;油膜面积为 m2;油酸分子直径为 m;(以上结果均保留1位有效数字)
(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL,则最终的测量结果将偏 (选填“大”或“小”)。
12.在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取纯油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,油膜上没有爽身粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
(1)该实验体体现了理想化模型的思想,实验中我们的理想假设有 。
A.把油酸分子视为球形
B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙
D.油酸不溶于水
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 m3,油酸分子直径为 m。(结果均保留一位有效数字)
(3)若实验中计算出的分子直径偏小,可能是由于: 。
A.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了10滴
四、解答题
13.如图所示为压缩式喷雾器,该喷雾器储液桶的总容积为V0,当内部气体压强为p(未知)时恰好能工作。初始时刻,内部液面在处,内部气体压强等于外界大气压p0,用一个容积为的打气筒通过进气口给储液桶打气20次后,喷雾器可以一直工作到液面下降到处。设定打气过程中,储液桶内空气温度保持不变,药液不会向外喷出,喷液管体积及喷液口与储液桶底间高度差不计,试求:
(1)恰好能工作时内部气体压强p;
(2)然后再继续打气20次,那么一直可以工作到液面下降到多高处。
14.某中学物理兴趣小组设计了如图所示的气体起重机,利用导热性能良好的材料制作如图密闭汽缸,上半部分汽缸的横截面积为,下半部分汽缸的横截面积为,质量和厚度不计的活塞和通过一根不可伸长的轻杆连接.活塞下方通过一根细线悬挂质量为 的物体,达到稳定后上方封闭汽缸的长度为 ,下方封闭汽缸的长度为,外界大气压强为,环境温度为,不计一切摩擦,试求:
①连接活塞和轻杆的弹力;
②环境温度多高时,物体上升.
15.在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的薄壁汽缸,质量为2m,汽缸内有一质量为m,横截面积为S的活塞密封住一定质量的理想气体,大气压强为p0,不计环境温度的变化
①现对汽缸施加一水平向左的恒力F(如图1),稳定后活塞到缸底的距离为,求此时汽缸的加速度a和封闭气体的压强;
②若用大小仍为F的恒力水平向左推活塞,如图2,求稳定后活塞到缸底的距离。
16.贮气筒的容积为100 L,贮有温度为300 K,压强为30 atm的氢气,使用后温度降为293 K,压强降为20 atm,求用掉的氢气占原有氢气的百分比。
参考答案:
1.B
【详解】A.根据可知,ab在同一条等容线上,即状态a的体积等于状态b的体积,选项A错误;
B.因b点与原点连线的斜率大于c点与原点连线的斜率,可知状态b的体积小于状态c的体积,选项B正确;
CD.因为a点对应的温度最低,bc两态对应的温度最高,可知状态a分子的平均动能最小,状态bc分子的平均动能最大,选项CD错误;
故选B。
2.C
【详解】A.-a阶段,电容器正在放电,电流不断增加,电场能正在向磁场能转化,选项A错误;
B.a-b阶段,电容器正在充电,电流逐渐减小,磁场能正在向电场能转化,选项B错误;
C.b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向,选项C正确;
D.c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿顺时针方向,选项D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.分子间的引力与斥力的大小关系与分子间的距离有关,引力可以大于斥力也可以小于斥力,A错误;
B.分子间同时存在引力和斥力,B正确;
C.悬浮在液体中的小微粒的无规则运动叫做布朗运动,布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动,C错误;
D.液体中悬浮的微粒越小,受到的液体分子的撞击力越不均匀,布朗运动越明显,D错误。
故选B。
4.A
【详解】按波长由大到小的排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
故选A。
5.C
【详解】试题分析:布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒做的无规则运动,由于小颗粒是由大量分子构成的,所以布朗运动不是分子的运动.固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的,所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动,温度是分子热运动激烈程度的反映,温度越高,运动越激烈,与物质的种类无关,AB错误.温度是分子热运动激烈程度的反映,温度越高,分子热运动越激烈,与物体运动的速度无关,由于气体和液体的温度高低不确定,所以气体分子的热运动不一定比液体分子激烈,C正确D错误.
考点:考查了对分子热运动的理解
6.B
【详解】设右边的空气记为A,左边的空气记为B,则
如果使左右水银面高度差h变小,则A的体积减小,B的体积增大,A、B气体压强差减小,假设气体体积不变,由查理定律计算得出压强变化量
初状态时
T相等,如果同时使两边空气柱升高相同的温度,则B增加的压强大于A增加的压强,两水银面高度差将会减小;如果同时使两边空气柱降低相同的温度,则B减小的压强大于A减小的压强,两水银面高度差将会增大,故①正确,②错误;
使玻璃管保持竖直状态突然加速上升,水银处于超重状态,B的压强增大,由玻意耳定律可以知道,B的体积减小,则高度差将会增大;使玻璃管保持竖直状态突然加速下降,水银处于失重状态,B的压强减小,由玻意耳定律可以知道,B的体积增大,高度差将会减小,故③错误,④正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.A
【详解】A.控制电视、空调的遥控器使用的是红外线不是红光,A错误;
B.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线,B正确;
C.手机通话使用的电磁波是无线电波,C正确;
D.红外线具有典型的热效应,所以汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线,D正确。
本题选择不正确的,故选A。
8.ACE
【详解】A.不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以固体、液体或气体之间都会发生扩散现象,故A符合题意;
B.岩盐是立方体结构,是晶体,且有规则的几何形状,粉碎后的岩盐仍是晶体,仍有规则的几何形状,故B不符合题意;
C.温度是分子平均动能的量度,温度越高,分子平均动能越大,质量越小速度越大,氢分子质量小,其平均速率较大,更容易挣脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少,故C符合题意;
D.气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能,故D不符合题意;
E.温度相同时,物体的平均动能相同,故E符合题意。
故选ACE。
9.BD
【详解】A.PM2.5是微粒而不会是分子,不属于分子热运动,故A错误.
B.温度是分子平均动能的标志,因此物体温度升高,组成该物体的分子的平均动能一定增大,故B正确.
C.云母片表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列规则.故C错误.
D.根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故D正确.
故选BD.
【点睛】考查分子平均动能的标志,掌握晶体与非晶体的区别,理解影响相对湿度的因素,注意PM2.5颗粒不是分子.
10.AD
【详解】AB.布朗运动指的是花粉微粒的无规则运动,布朗运动反映的是液体分子的无规则运动,故A正确B错误;
C.分子的运动是永不停息的,温度为0℃时,液体分子的平均动能不为零。故C错误;
D.花粉微粒越小,其受液体分子撞击的不平衡性越明显,无规则运动越剧烈,故D正确。
故选AD。
11. 8×10-12 1×10-2 8×10-10 大
【详解】(1)[1]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
V=×mL=8×10-6mL=8×10-12m3
[2]油膜的面积
S=111×1cm2=111cm2≈1×10-2m2
[3]油酸分子的直径
m=8×10-10m
(2)[4]若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL,则代入计算的纯油酸的体积偏大,可知测量值偏大。
12. ABC B
【详解】(1)[1]ABC.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,实验中理想假设有:①让油膜尽可能散开,形成单分子层;②把油酸分子看成球形;③不考虑分子之间空隙,故ABC正确;
D.而酸本身不溶于水,不是理想假设,故D错误。
故选ABC。
(2)[2]一滴油酸酒精溶液中含油的体积为
[3]由于每格边长为1cm,则每一格面积就是1cm2,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出有81格。则油酸薄膜面积
S=81cm2=8.1×10-3m2
所以油酸分子直径为
(3)[4]A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A错误;
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理,S将偏大,所以得到的分子直径将偏小,故B正确;
C.油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多,油酸浓度变大,导致油酸体积增大,所以得到的分子直径将偏大,故C错误;
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了10滴,根据
可知纯油酸的体积将偏大,则计算得到的分子直径将偏大,故D错误。
故选B。
13.(1);(2)
【详解】(1)由于气体温度不变,据玻意耳定律可得
解得
(2)再继续打气20次后,工作过程据玻意耳定律可得
解得
即一直可以工作到液面下降到处。
14.①②
【详解】①选择活塞和物体为系统作为研究对象,设封闭气体压强为,受力平衡可知
解得
选择活塞为研究对象,假设轻杆的弹力竖直向上,由受力平衡知
解得
②封闭气体做等压变化,当温度为时,物体上升,由盖一吕萨克定律知
解得
15.①,;②
【详解】①对汽缸和活塞组成的系统,由牛顿第二定律可得
设封闭气体的压强为,对活塞,则有
解得
,
②对汽缸和活塞组成的系统,由牛顿第二定律可得
设封闭气体的压强为,对汽缸,则有
解得
对封闭气体,由玻意耳定律可得
解得
16.31.7%
【详解】选取筒内原有的全部氢气为研究对象,假设部分用掉的氢气没有散开,则初状态有
p1=30 atm,V1=100 L,T1=300 K
末状态有
p2=20 atm,T2=293 K
设此时全部氢气的体积为V2,据理想气体状态方程
解得
V2=146.5 L
则用掉的氢气占原有氢气的百分比为
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