吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期月考物理试题

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说明：本试卷分第Ⅰ卷（10题）和第Ⅱ卷（5题）两部分，满分 100 分，考试时间 75 分钟。
第 Ⅰ 卷
一、选择题(本大题共10小题，1--7题为单选每小题4分、8--10题为多选每小题6分，共46分。请将答案直接填写在答题卡内指定处。)
1、有关气体压强，下列说法正确的是( )
A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大
B.气体分子的数密度增大，则气体的压强一定增大
C.气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小
D.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
2．甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是( )
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而先减小后增大
D．当分子间距离r3. 下面说法正确的是（ ）
A. 扩散现象是由重力引起的，完全失重条件下不会发生扩散现象
B. 在完全失重的状态下，一定质量的理想气体对容器器壁压强不为零
C. 教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
D. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量称为温度
4．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一小段水银柱，中间封有一段空气。能使得左管内部水银面相对水银槽上升的操作是（ ）
A．把弯管向右侧倾斜一点B．环境温度降低少许
C．把弯管竖直向上提一点D．把弯管竖直向下压一点
第4题 第5题 第6题
5．如图，竖直放置的均匀等臂U形导热玻璃管两端封闭，管内水银封有A、B两段气柱，左管水银面高于右管水银面，高度差为h，稳定时A、B气柱的压强分别为pA和pB，则（ ）
A．若环境温度升高，水银向A端移动，pB减小
B．若环境温度降低，水银向B端移动，pA增大
C．若环境温度升高，稳定后AB气柱压强变化ΔpA一定小于ΔpB
D．若环境温度降低，稳定后A处液面高度可能和B处液面高度一样
6．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是（ ）
A．图中两条曲线下面积不相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
7．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时（ ）
A.气体的密度增大
B. 气体的压强可能不变
C.气体分子的平均动能减小
D.气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多
8．下列说法正确的是（ ）
A.只有处于平衡态的系统才有状态参量
B.状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统状态变化时，其各个状态参量都会改变
C.两物体发生热传递时，两系统处于非平衡态
D.0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中，冰水混合物处于平衡态
9．如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（ ）
A．A→B过程温度升高，压强不变
B．B→C过程体积不变，压强变大
C．C→D过程体积变小，压强变大
D．B→C过程体积不变，压强不变
10．如图,质量为m的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内,活塞可在汽缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对理想气体十分缓慢地加热,设汽缸处在大气中,大气压强恒定。经过一段较长时间后,下列说法正确的是 ( )
A.汽缸中气体的压强比加热前要大
B.汽缸中气体的压强保持不变
C.汽缸中气体的体积比加热前要大
D.活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少
第 Ⅱ 卷
二、实验题(本大题共2道小题，每空2分，共14分。请将答案直接填写在答题卡内指定处)
11．某同学利用如图所示装置做探究一定质量的理想气体在温度不变时压强与体积关系的实验。
步骤如下：
①将一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连。
②将压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。
③打开阀门，用手握住烧瓶，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门。
④根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p。
⑤多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(1)该同学错误的操作步骤为 。
(2)正确进行实验后，该同学根据实验数据画出的图像如图所示，其中的纵坐标为 （选填“V”或“”），烧瓶的容积为 。（用图中字母表示）
(3)另一同学重复实验，计算了多组p与乘积，发现随压强p增大而变小，导致这个现象的原因可能为 。（写出一个原因即可）
第11题 第12题
12．在“用油膜法估测分子直径大小”的实验中:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；
②用注射器抽取上述溶液后一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；
③先往浅盘里倒入一定深度的水，再在水面均匀的撒入痱子粉，再用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
④将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，测得油膜占有的正方形小格个数为X（多于半格的算一格，不足半格的舍去）。
（1）用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为_________（用题目所给字母表示）；
（2）油酸分子直径约为_________（用题目所给字母表示）；
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是_________。
A.痱子粉撒的过多
B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
D.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴
三、计算题(本大题共3道小题，每小题20 分，共40分。请将答案直接填写在答题卡内指定处)
13.如图，导热性能良好的U形容器，右管顶部封闭，容器的左、右两部分横截面积之比为1:2，容器内部封闭一部分水银。现测得右边部分的水银液面与容器顶端的高度差h=5cm，左、右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压p0=75cmHg，外界环境温度t=27℃。求：
（1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相平齐时封闭气体的长度。
（2）当左、右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右边容器内被封闭的气体的长度为5cm时，此时温控室内的温度。
14.如图，、是两只容积为的容器，是用活塞密封的气筒，它的工作体积为,与、通过两只单向进气阀、相连，当气筒抽气时打开、关闭，当气筒打气时打开、关闭，最初、两容器内气体的压强均为大气压强，活塞位于气筒的最右侧. （气筒与容器间连接处的体积不计，气体温度保持不变)，求：
(1)以工作体积完成第一次抽气结束后气筒内气体的压强；
(2)现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，、容器内的气体压强之比.
15.如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两汽缸中各有一个质量为m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时，轻弹簧处于原长，汽缸B中气柱长度为L，汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为3L。将一个质量为2m的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为2L。打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度系数，重力加速度为g，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求：
（1）大气压强；
（2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的形变量；
（3）最后关闭阀门时汽缸A中活塞与底端距离。
11.【答案】(1)③ (2)
(3)这个乘积与物质的量有关，与气体温度有关，实验中发现乘积变小，有可能是实验过程中温度降低导致的。
12.【答案】
13.【答案】（1）4 cm；（2）390 K
【解析】（1）以右边玻璃管封闭的气体为研究对象，封闭气体做等温变化，设当两管的水银液面相平时，右边被封闭的气体长度为h′。初、末状态的压强和体积分别为 p1=p0−HcmHg，p2=p0
由玻意耳定律可得 p1ℎ=p2ℎ'
解得 ℎ'=4cm
（2）空气柱的长度变为开始时的长度h时，右管水银面下降Δℎ=ℎ−ℎ'=1cm，则左管水银面会上升2cm，此时空气柱的压强 p3=p0＋3ΔℎcmHg
末状态封闭气体长度再次为5cm，和最初始状态一样，符合等容变化规律，则 p1T=p3T'
解得 T'=390K
14.【答案】（1） （2）
解析：(1)第一次抽气后，、内气体发生等温膨胀，应用玻意耳定律可得
， 解得
(2)第一次打气后，、内气体发生等温压缩，应用玻意耳定律可得
, 同理，第二次抽气后，对、内气体，有
第二次打气后，对、内气体，有
联立解得抽气、打气各两次后、内气体压强比为
15【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据平衡条件可知，初始时汽缸A中气体的压强为

放上C至稳定后，汽缸A中气体的压强为

汽缸A中气体经历等温变化，根据玻意耳定律有

解得
（2）初始时汽缸B中气体的压强等于p0，放上C打开阀门，因为，所以系统稳定后，弹簧将压缩，设弹簧的形变量为x，根据平衡条件有

解得
（3）最后关闭阀门时汽缸A、B中气体压强均等于p2，设此时汽缸A中活塞与底端距离为h，将汽缸A、B中的气体整体分析，根据玻意耳定律有
解得