河北省唐山市乐亭高平中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份河北省唐山市乐亭高平中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题，共16页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动
B．阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动
C．气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象
D．温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈
2．关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ）
A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小
B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小
C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小
D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小
3．关于晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体熔化过程中，分子平均动能不变
B．大颗粒的盐是单晶体，磨成了细盐后是多晶体
C．所有晶体都有固定的熔点，其光学性质具有各向同性
D．因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也一定是晶体
4．做这样的实验：如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为（ ）
A．正方形B．长方形C．椭圆形D．圆形
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度低
B．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等
C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力做正功
D．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小
6．下列关于做功和传热的说法中，正确的是（ ）
A．做功和传热都能引起系统内能的改变 B．只要外界对物体做功，物体的内能就一定改变
C．传热的条件是物体间存在内能差 D．做功和传热改变物体内能的实质是一样的
7．如图为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。在r由变到的过程中，分子间的作用力（ ）
A．大小增大，表现为引力B．大小增大，表现为斥力
C．大小减小，表现为引力D．大小减小，表现为斥力
8．根据热力学定律，下列说法错误的是（ ）
A．电冰箱的工作表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C．科技的不断进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机
D．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能
9．下列现象属于粒子散射实验中观察到，且据此现象得出原子核式结构的是（ ）
A．半数粒子仍按原方向前进，半数粒子发生较大角度偏转
B．少数粒子仍按原方向前进，多数粒子发生较大角度偏转
C．绝大多数粒子发生超过90°的较大角度偏转，甚至被弹回
D．极少数粒子发生超过90°的大角度偏转，个别甚至被弹回
10．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理如图所示。座舱M与气闸舱N之间装有阀门K，座舱M中充满空气，气闸舱N内为真空。航天员从太空返回气闸舱N后，打开阀门K，M中的气体进入N中，最终达到平衡。此过程中气体与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体体积膨胀，对外做功，内能减小 B．气体对外不做功，气体内能不变
C．气体温度降低，体积增大，压强减小 D．N中气体可以自发地全部退回到M中
11．如图，汽缸放置在水平地面上，用质量为、截面积为S的活塞封闭一定质量的气体。活塞上放置一个质量为的重物，不计摩擦，重力加速度为g，大气压强为，平衡时缸内气体的压强为（ ）
A．B．C．D．
12．如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用两段水银将管内气体A、B与外界隔绝，管口向下放置，若保持温度不变，将管倾斜，待稳定后，以下关于气体A、B说法正确的是（ ）
A．气体A的压强不变B．气体B的压强减小
C．气体A、B的体积都增大D．气体A、B的体积都减小
13．如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。 则下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程气体压强增加
B．B→C过程气体的内能保持不变
C．C→A过程单位时间内单位面积上撞击分子个数增加
D．A→B过程单位面积上气体分子平均作用力变大
14．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了的功，气体的内能减少了，则下列各式中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中>，图乙中>B．图甲中<，图乙中<
C．图甲中<，图乙中>D．图甲中>，图乙中<
16．用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为的单色光照射金属，滑动变阻器的滑片与固定端都在中央位置时，灵敏电流计中有电流通过。下列说法正确的是（ ）
A．增大该单色光的强度，灵敏电流计示数一定增大
B．滑片向端移动过程中，灵敏电流计示数一定不断增大
C．滑片向端移动可测遏止电压
D．换用频率小于的单色光照射金属，灵敏电流计中一定没有电流通过
17．某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，则（ ）
A．从状态A到B，气体吸收热量
B．从状态C到D，气体的压强增大
C．从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D．若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ
18．如图所示，有一只小试管竖直倒插在盛有足量水的烧杯中，试管恰好漂浮于水面上，试管内、外水面的高度差为h，试管露出水面的高度为L。若环境温度不变，大气压强缓慢减小，在不考虑烧杯中水面升降及试管壁厚度的情况下，则（ ）
A．L变大，h不变 B．L变大，h变大 C．L变小，h不变 D．L变小，h变大
19.容积V=20 L的钢瓶充满氧气后,压强p=10 atm,打开钢瓶阀门,将氧气分装到容积为V'=5 L的小钢瓶中去,小钢瓶已抽成真空。分装完成后,每个小钢瓶的压强p'=2 atm。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多能装的瓶数是( )
A.4 B.10 C.16 D.20
20．氢原子部分能级示意图如图所示，大量的氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子由n=4能级跃迁到n=1能级时，发出光子的频率最小
B．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时，发出的光的波长最短
C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的动能增大，电势能减小
D．这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射3种不同频率的光子
二、解答题
21．如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27℃．给汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J。已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2。求：
①活塞距离汽缸底部的高度h2；
②此过程中缸内气体吸收的热量Q。
22．粗细均匀且足够长的玻璃管一端封闭，管内有一段长度的水银柱。当玻璃管开口向上竖直放置时，管内被水银柱封闭的空气柱长度，如图甲所示。现将玻璃管缓慢地转到水平位置时，空气柱长度，如图乙所示。继续将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，空气柱长度为，如图丙所示。设整个过程中玻璃管内气体温度保持不变，求：
（1）大气压强；（以cmHg为单位）
（2）图丙中封闭空气柱的长度。
23．如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为、，温度皆为。A中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求：
（1）加热前汽缸B中的气体压强；
（2）加热后汽缸B中的气体体积；
（3）加热后汽缸A中的气体温度。
参考答案：
1．D
【详解】A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是组成该悬浮颗粒的分子的无规则运动，故A错误；
B．发生布朗运动的悬浮颗粒尺寸很小，需要通过显微镜才能观察，故B错误；
C．气体中冷热空气循环流动的现象是对流，不是扩散现象，故C错误；
D．温度越高，分子热运动越剧烈，表现为扩散现象和布朗运动都越剧烈，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】A．水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式
可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误；
B．首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的酒精油酸溶液滴入水面，酒精油酸溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；
C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；
D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A正确；
B．大颗粒的盐是单晶体，磨成了细盐后还是单晶体，选项B错误；
C．所有晶体都有固定的熔点，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性，选项C错误；
D．石英是晶体，用石英制成的玻璃是非晶体，选项D错误。
故选A。
4．D
【详解】由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线圈外薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成为圆形。
故选D。
5．D
【详解】A．由图知，①中速度大的分子占据比例较大，说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A错误；
B．由题图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故B错误；
C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力先为引力后为斥力，分子力先做正功再做负功，故C错误；
D．当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力为引力，分子力做正功，分子势能不断减小，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】AD．做功和传热都能引起系统内能的改变，效果相同，但它们的实质不同，做功是其他形式的能和内能之间的转化，而传热是不同物体或一个物体的不同部分间内能的转移，A正确，D错误；
B．因为热量交换情况未知，所以外界对物体做功，物体的内能不一定改变，B错误；
C．传热的条件是物体间存在温度差，而不是存在内能差，C错误。
故选A。
7．D
【详解】由图可知，在时势能最小，即
此位置分子力为零，所以r由变到的过程中，分子间的作用力变现为斥力，并减小。
故选D。
8．C
【详解】A．热量可以在外界做功的情况下从低温物体向高温物体传递，但不能自发进行，故A正确，不符合题意；
B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，故B正确，不符合题意；
C．不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故C错误，符合题意；
D．根据热力学第二定律，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】粒子散射实验中观察到极少数粒子发生超过90°的大角度偏转，个别甚至被弹回，据此现象得出原子核式结构。
故选D。
10．B
【详解】ABC．由于气闸舱N内为真空，所以气体在膨胀过程中不会对外做功，又系统与外界没有热交换，由热力学第一定律，可知气体内能不变，对于一定质量的理想气体内能不变，则温度不变，由pV=C，且气体体积增大可知，气体压强减小，故B正确，AC错误；
D．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观变化都是不可逆的，故N中气体不可能自发地全部退回到M中，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】设平衡时缸内气体的压强为p，对活塞受力分析，有
解得
故选D。
12．D
【详解】被封闭气体B的压强
被封闭气体A的压强
其中hA、hB为上下两端水银柱的竖直高度，故当管倾斜时水银柱竖直高度都将减小，则封闭气体压强pA和pB增大，又由于气体是等温变化，由玻意耳定律
知，气体A、B的压强增大，体积减小。
故选D。
13．C
【详解】A．由图可知，A→B过程时过原点的直线，则压强不变，单位面积上气体分子平均作用力不变，AD错误；
B．B→C过程温度降低，气体内能减小，B错误；
C．C→A过程温度不变，体积减小，压强增大，则单位时间内单位面积上撞击分子个数增加，C正确。
故选C。
14．B
【详解】由热力学第一定律可知，外界对气体做功则为正值，气体内能减少则 为负值，代入热力学第一定律表达式得
故选B。
15．C
【详解】由图甲可知，温度为T2的图线中速率大分子占据的比例较大，则说明其对应的平均动能较大，故T2对应的温度较高，故<。由图乙可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短方向移动，所以有>。
故选C。
16．A
【详解】A．增大该单色光的强度，逸出的光电子越多，由题意可知光电流变大，灵敏电流计示数一定增大，A正确；
B．滑片向端移动过程中，灵敏电流计示数增大后饱和光电流后不再变化，B错误；
C．由图可知，滑片向端移动，反向电压减小，无法测出遏止电压，只有滑片向端移动可测遏止电压，C错误；
D．换用频率小于的单色光照射金属，有可能发生光电效应，灵敏电流计中可能有电流通过，D错误。
故选A。
17．C
【详解】A．从状态A到B，体积不变，外界对气体不做功，温度降低，内能减小，由热力学第一定律，气体放出热量。A错误；
B．由理想气体状态方程
得
知，连线过原点，该条线为等压线。从状态C到D，气体的压强不变。B错误；
C．从到程中，气体的温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的， C正确；
D．由
得
气体从外界吸收热量8kJ，D错误。
故选C。
18．A
【详解】此变化过程中仍有
所以不变，即h不变。假设大气压强为，则试管内气体压强为
若环境温度不变，大气压强缓慢减小时，试管内气体压强减小。由玻意耳定律可知，气体等温变化，压强减小，体积变大，因此试管将上浮一些，即L变大。故选A。
19. C
20．C
【详解】AB．氢原子从高能级跃到低能级，能级差越大，发出光子的频率越高，由题图知第4能级与第1能级能级差最大，故氢原子由能级跃迁到能级时，发出光子的频率最大，波长最短，故AB错误；
C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放能量，总能量减少，轨道半径变小，原子核对电子做正功，电子的动能增加，电势能减小，故C正确；
D．这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射
种不同频率的光子，故D错误。
故选C。
21．①0.80m ②450 J
【详解】①气体做等压变化，根据气态方程可得
解得h2＝0.80m
②在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
W0＝pΔV＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3J＝150 J
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
ΔU＝W＋Q
得
Q＝ΔU+W0＝450 J
22．（1）75cmHg；（2）30cm
【详解】（1）管口竖直向上竖直放置时，设封闭的气体压强为，则有
玻璃管缓慢地转到水平位置时，设封闭的气体压强为，则有
设玻璃管的横截面积为，根据玻意耳定律可得
联立解得
（2）管口竖直向下竖直放置时，令封闭的气体压强为，则有
根据玻意耳定律可得
解得
23．（1）；（2）；（3）700K
【详解】（1）对刚性细杆分析有
解得
（2）若保持B中气体温度不变，则有
解得
（3）根据上述可知，刚性细杆右移动的距离为
则加热后A的体积
解得
加热后对刚性细杆分析有
解得
根据
解得