2024届上海市格致中学高三上学期9月练习物理试题(四)(解析版)
展开一、单选题(1-8题每题3分, 9-12 题每题4分, 共40分)
1. 物理学是一门建立在实验基础上的学科,很多定律是可以通过实验进行验证的。下列定律中不可以通过实验直接验证的是( )
A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律
C. 万有引力定律D. 玻意耳定律
【答案】A
【解析】
【详解】A. 牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人实验结论的基础上,经过合理的想象和外推总结得来的,指出物体在不受力时的运动情况,而完全不受力的物体是不存在的,故无法利用实验验证,故A正确;
B.牛顿第二定律可由斜面上的小车连接打点计时器验证,故B错误;
C.万有引力定律由卡文迪许扭秤实验验证,故C错误;
D.玻意耳定律可由压强传感器实验验证,故D错误
故选A。
2. 关于物体的内能和能量转化,下列说法正确的是
A. 物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
B. 能量转化一定是从内能大的物体向内能小的物体转化
C. 自由扩散是不可逆的
D. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能和分子势能的总和,A错
能量通过做功有一个物体转移到另一物体,不一定是从内能大的转移到内能小的,可以从温度高的自发转移到温度低的物体,B错;与热现象有关的宏观现象都具有方向性,所以C对;
D错.
3. 护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶,则( )
A 所有物质都能形成层状液晶
B. 层状液晶的光学性质具有各向异性
C. 层状液晶是液体与晶体的混合物
D. 层状液晶不会随温度升高发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.并不所有物质都能成为层状液晶;只有少数物质在特定条件下才能成为液晶,故A错误;
B.层状液晶的光学性质具有各向异性,故B正确;
C.层状液晶并不是指液体和晶体的混合物,是一种特殊的物质,液晶像液体一样可以流动,又具有晶体各向异性的特性,故C错误;
D.层状液晶是不稳定的,外界影响的微小变化,例如温度、电场等,都会引起液晶分子排列变化,改变它的光学性质,故D错误。
故选B。
4. 如图,工匠烧制玻璃制品时,一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化,待冷却后尖端变钝,下列说法正确的是( )
A. 玻璃是非晶体,高温熔化冷却后转变成了晶体
B. 玻璃是晶体,导热性表现为各向同性
C. 熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩
D. 熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.玻璃是非晶体,高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体,故AB错误;
CD.玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化,尖端变为球形,是表面张力的作用,因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)汽缸(含活塞)中。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离。则被密封的气体( )
A. 温度升高,压强增大,内能减少
B. 温度降低,压强增大,内能减少
C. 温度升高,压强增大,内能增加
D. 温度降低,压强减小,内能增加
【答案】C
【解析】
【详解】一定质量理想气体系统,经过绝热压缩过程,外界对系统做功,由热力学第一定律,其中Q=0,W>0,所以有
可知系统内能增加,温度升高。
由,体积减小,温度升高,可知压强增大。
故选C。
6. 下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当分子间距离r等于平衡距离r0时,分子间作用力f表现为零,分子势能Ep最小。
故选B。
7. 关于以下四幅图片的说法中,正确的是( )
A. 图甲中,向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时,拉力大于玻璃板的重力,主要是受到大气压力的影响
B. 图乙中,小女孩吹出的肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C. 图丙中,液体与玻璃杯壁接触的附着层的液体分子之间的分子力表现为引力
D. 图丁中,石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著,沿其他方向不明显,说明石英是多晶体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时,拉力大于玻璃板的重力,主要是受到水的张力的影响,故A错误;
B.表面张力让液体收缩,而球面是同体积物体最小的表面积,所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关,故B正确;
C.玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引,所以附着层液体分子比较密集,分子之间的分子力表现为斥力,故C错误;
D.石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著,沿其他方向不明显,说明具有各向异性的压电效应,故D错误。
故选B。
8. 如图,A、B两物体叠放在一起,现给其一沿斜面向上的共同初速度使之沿光滑固定斜面向上滑动。在上滑过程中A、B始终保持相对静止,B上表面水平,则物体B的受力示意图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】整体向下匀加速直线运动,加速度方向沿斜面向下,则A的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知,A的合力沿斜面向下,则A一定受到水平向右的摩擦力以及重力和支持力;对B,受重力、A对B的压力,斜面的支持力,根据牛顿第三定律,A对B有水平向左的静摩擦力;
故选C。
9. 一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品,长AB是宽AD的两倍,如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量,结果阻值均为R,则这块样品可能是( )
A. 单晶体B. 多晶体C. 非晶体D. 普通金属
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】沿O1O1′和O2O2′两对称轴测长方体电阻,所得阻值相等,正说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同,即表现出各向异性的物理性质,即这块样品可能是单晶体。
故选A。
10. 将一小球竖直上抛,如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内加速度的大小分别为a1和a2,通过的路程分别为x1和x2,假设空气阻力大小不变,则下列表述正确的是( )
A. a1> a2 ,x1> x2B. a1> a2, x1< x2
C. a1< a2,x1< x2D. a1< a2,x1> x2
【答案】A
【解析】
【详解】设空气阻力大小,上升过程根据牛顿第二定律得
下落过程根据牛顿第二定律得
联立可得
根据逆向思维,小球到达最高点前的最后一秒通过的路程为
小球离开最高点后的第一秒时间内通过的路程为
可知
故选A。
11. 金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气,打开筒的开关,筒内高压空气迅速向外逸出,待筒内外压强相等时,立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下,经过一段较长时间后,再次打开开关,这时出现的现象是( )
A. 筒外空气流向筒内
B. 筒内空气流向筒外
C. 筒内外有空气变换,处于动态平衡,筒内空气质量不变
D. 筒内外无空气交换
【答案】B
【解析】
【详解】因高压空气急剧外逸时,气体没有时间充分与外界发生热交换,可近似看成绝热膨胀过程。气体对外做功,内能减小,所以关闭开关时,筒内气体温度较外界低,再经过较长时间后,筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析,属于等容升温过程,其压强要变大,大于外界气压,所以再打开开关时,筒内气体要流向筒外。
故选B。
12. 如图所示,两端封闭、粗细均匀的U形管,两边封有理想气体,U形管处于竖直平面内,且左管置于容器A中,右管置于容器B中,设A中初温为TA,B中初温为TB,此时右管水银面比左管水银面高h,若同时将A、B升高ΔT,则( )
A. h一定增加
B. 左管气体体积一定减小
C. 左管气体压强一定增大
D. 右管气体压强一定比左管气体压强增加的多
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,有
假设温度升高时水银柱不移动,由查理定律可得
压强的变化量为
ΔT相同,不知道两气体初温TA与TB的大小关系,因此无法判断两部分气体压强变化量的大小,两部分气体压强变化量可能相等,h不变,左管气体体积不变,温度升高,左管气体压强增大;可能A压强增加量小,h减小,左管气体体积减小,左管气体压强增大;可能A压强的增加量大于B气体压强的增加量,h增大,左管气体体积增大,左管气体压强增大,所以左管气体压强一定变大。
故选C。
二、填空题(每题4分, 共 20分)
13. 热力学温标是英国物理学家_________建立的。历史上,在发现查理定律时尚未建立热力学温标,因此查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标, 其表达式为, 该式中的表示_________,该定律的适用条件为_________。
【答案】 ①. 开尔文 ②. 0℃的气体压强 ③. 温度不太低、压强不太大的理想气体
【解析】
【详解】[1]热力学温标是英国物理学家开尔文建立的;
[2]根据查理定律可知,p0表示0℃的气体压强。
[3]温度不太低、压强不太大的理想气体。
14. 把油灌入小口瓶时,常在瓶口插入一根玻璃棒,油就沿着玻璃棒流入瓶中,不致流到瓶子外面,这是因为油对玻璃棒是_________液体(填“浸润”或“不浸润”),如果要将水银灌入小口瓶中,能否采用玻璃棒?_________,原因是_________。
【答案】 ①. 浸润 ②. 不能 ③. 水银对玻璃是不浸润液体
【解析】
【详解】[1]油对玻璃棒是浸润液体,故能够引流;
[2][3]水银对玻璃是不浸润液体,浸润于铜或锌,不能采用玻璃棒引流,但可以用铜棒或锌棒引流。
15. 高空实验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强p0=1atm,温度 t0=27℃,火箭以大小为g的加速度竖直向上飞行,仪器舱内水银气压计(如图)的示数为p=0.6p0,已知仪器舱是密封的,那么此时舱内气体的压强为_________ atm,这段过程中舱内温度是_________℃。
【答案】 ①. 1.2 ②. 87
【解析】
【详解】[1]火箭静止时水银柱的长度为,舱内气体压强为
火箭加速时水银柱长度为,质量为
设此时舱内气体压强为,以气压计内长为水银柱为研究对象,由牛顿第二定律得
又
联立可得
[2]由于仪器舱是密闭的,被密封的气体体积不变,则有
可得
则有
16. 活塞式抽气机汽缸容积为 V, 用它给容积为2V的容器抽气,抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化),容器内剩余气体压强是原来的_________。用一个容积为V的打气筒,给容积为 2V的容器打气,则打气两次(打气过程可视为等温变化),容器中气体压强是原来的_________。
【答案】 ①. ②. 2
【解析】
【详解】[1]设容器内气体的压强为,则初状态气体的状态参量为
,,
第一次抽气过程由波意耳定律有
即
解得
第二次抽气过程气体的状态参量为
,,
由波义耳定律有
即
解得
[2]设初始时气体压强为,则初始时气体的状态参量为
,,
则打两次气的过程由波义耳定律有
即
解得
17. 如图装置可以测量温度:A是容积较大的内有气体的玻璃泡,B管是很细均匀管,在大气压强为76cmHg)时在管壁上标定温度刻度。设管内水银面高度为26(cm)处标有温度27℃,此时玻璃泡内气体的压强为_________ cmHg;如果大气压强为 75cmHg, 仍用该装置测温度, 则温度的测量值和真实值之差的大小为_________℃。
【答案】 ①. 50 ②.
【解析】
【详解】[1]设玻璃泡中封闭气体的压强为p,对高度为h0的水银柱受力分析,由平衡条件
其中高度为h0的水银柱产生的压强为h0(cmHg),故玻璃泡内气体的压强为
[2]大气压强减小
水银面向下移动,设t时刻刻度为h,忽略细管中的气体体积易知气体发生等容变化,有
解得
,
则温度的真实值与测量值的差值为
代入数据可得
三、综合题(第18 题10分,第19题14分, 第20题 16分, 其中 19、20题的推理过程中需写出必要的公式、图示和文字说明。)
18. 做“用DIS 研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验压强时,缓慢推动活塞。 注射器内空传感器气体积逐渐减小,多次测量得到如图所示的图线(其中实线是实验所得图线,虚线为一条双曲线,实验过程中环境温度保持不变)。
(1)在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化? _________,因为_________(请简述理由)。
(2)仔细观察不难发现,该图线与玻意耳定律不够吻合, 造成这一现象的可能原因是_________。为了避免这种情况的发生,主要措施是_________。
(3)(单选题) 把图像改为图像, 则图像应是( )
【答案】 ①. 不变 ②. 见解析 ③. 推动活塞过程中漏了气体 ④. 见解析 ⑤. A
【解析】
【详解】(1)[1][2] 缓慢推动活塞,气体温度保持不变,而温度是分子平均动能的标志,温度不变,分子平均动能不变;
(2)[3][4] 该图线与玻意耳定律不够吻合,结合图线的特点可知,压缩气体的过程中,压强跟体积的乘积减小,则造成这一现象的可能原因是推动活塞过程中漏了气体,为了避免这种情况的发生,主要措施是实验中为证气体的质量不变,用橡皮帽堵住注射器的小孔,并在注射器光滑活塞一周涂润滑油,防止漏气;
(3)[5]实验过程中环境温度保持不变,由理想气体状态方程可得
可得
则等温变化,且气体质量一定时,图像为一条过原点的倾斜直线,由于漏气使得物质的量减小,则图像上点与原点连线的斜率减小,则图线向下弯曲。
故选A。
。
19. 如图所示, 一导热性能良好的圆柱形气瓶水平固定,瓶内有用光滑活塞分成的A、B两部分理想气体。开始时,A、B两部分气体的体积之比为3:2,压强均为p,活塞与气瓶的内壁间气密性良好。
(1)当环境温度缓慢升高时,活塞是否移动?简要分析理由;
(2)若环境温度不变,因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢向右移动,求当B中气体体积减为原来的一半时,A中气体的压强。
【答案】(1)不移动,见解析;(2)
【解析】
【详解】(1)假设温度升高的过程中活塞不移动,则气体体积不变,气体发生等容变化,由查理定律可得
解得
可得气体压强的变化量为
对于两部分气体而言,、、都相同,即两边气体压强的变化量相同,因此当环境温度升高时,活塞不移动。
(2)设开始时A中气体的体积为3V,B中气体的体积为2V,当B中气体因漏气减为原来一半时,此时A中气体体积变为4V,A中气体发生等温变化,由玻意耳定律有
解得此时A中气体的压强为
20. 如图所示, 在粗细均匀的U形管(足够长)两边灌有水银,底部有一空气柱,尺寸如图所示,单位是 cm。大气压强p0=70cmHg,当温度由原来的0上升到273℃时, 空气柱长度将增大到多少?
【答案】38.0cm
【解析】
【详解】空气柱将进入左边管中,此时气体压强为
根据热力学理想气体状态方程有
即
其中
解得
上海市格致中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题(等级): 这是一份上海市格致中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题(等级),共8页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2023届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题(解析版): 这是一份2023届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题(解析版),共16页。试卷主要包含了01,007826,022,001等内容,欢迎下载使用。
上海市格致中学2022-2023学年高一物理下学期3月月考试题(Word版附解析): 这是一份上海市格致中学2022-2023学年高一物理下学期3月月考试题(Word版附解析),共15页。试卷主要包含了单项选择题,综合应用等内容,欢迎下载使用。