黑龙江省牡丹江市海林市朝鲜族中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试卷

2023-2024学年度 第二学期 高二学年 物理学科 期末考试 班级： 姓名： 一、单选题 1．下列关于热学问题的说法正确的是( ) A.一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序 B.如果对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变 C.某气体的摩尔质量为M、密度为为阿伏伽德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子的体积 D.密封在容积不变的容器内的理想气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力不变 2．野外生存需要取火时，可以用随身携带的取火装置，如图所示，在铜制活塞上放置少量易燃物，将金属筒套在活塞上迅速下压，即可点燃易燃物。在此过程中，若认为筒内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则筒内封闭气体( ) A.对外做负功，分子的平均动能增大 B.对外做正功，内能增大 C.对外做正功，分子的平均动能减小 D.对外做负功，内能减小 3．如图所示，一定质量的理想气体经历的等压过程，的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中过程中内能减少1000 J，则过程中气体对外界做的总功为( ) A.1600 J B.400 J C.1000 J D.600 J 4．如图所示（上），一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A.下列说法正确的是( ) A.过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B.过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C.过程中气体吸收的热量大于过程中气体放出的热量 D.过程中气体对外做的功小于过程中外界对气体做的功 5．下列说法正确的是( ) A.图甲中的γ射线可能是原子中的内层电子跃迁时产生的 B.图乙中原子核衰变放出β粒子，说明β粒子是组成原子核的一种粒子 C.图丙中的γ射线测厚度装置，探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越大 D.图丁中氨的半衰期是3.8天，说明20个氡原子核经过7.6天，一定还剩下5个未衰变 6．在下列两个核反应方程中 X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则( ) A. B. C. D. 7．核电池可通过半导体换能器将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能.一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子.已知、的质量分别为，真空中光速为c，下列说法正确的是( ) A.的衰变方程为 B.释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子的能量 C.核反应过程中的质量亏损为 D.核反应过程中释放的核能为 8．一静止在匀强磁场中的原子核发生一次衰变，放出的粒子和新核都在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。下列判断正确的是( ) A.原子核发生了α衰变 B.新核在磁场中的运动轨迹是图中的2 C.运动轨迹1、2的半径之比为 D.放出的粒子和新核的质量数之比为 二、多选题 9．喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴与玻璃接触时呈椭球形，无法停留在玻璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是( ) A.雨水分子在永不停息地无规则运动 B.照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象 C.水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果 D.照片中水滴与玻璃表面接触的附着层中水分子间距比水滴内部的水分子间距小 10．一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如图上的两条线段所示.则气体在( ) A.状态a处的压强大于状态c处的压强 B.由a变化到b的过程中，气体对外做功 C.由b变化到c的过程中，气体的压强不变 D.由a变化到b的过程中，气体从外界吸热 E.由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能 三、实验题 11．（1）如图所示的四个图是“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）。 （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，所用的油酸酒精溶液的浓度为a，测量中，某位同学获得如下数据：体积为V的油酸酒精溶液共有N滴；将1滴这样的溶液滴到水面上撒有痱子粉的盛水的浅盘里，散开后的油膜面积为S。用以上题中给出的符号表示分子直径d的大小为________。 （3）该同学将实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测得的数据偏大，则出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________。 A.油酸未完全散开 B.油酸酒精溶液浓度低于实际值 C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格 D.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸体积进行计算 12．用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验下列说法正确的是______。 A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B.改变气体体积时应快速推拉柱塞 C.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器再推拉柱塞 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出______（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （3）另一小组对实验装置进行了改进，如图乙所示，通过导气管将注射器与压强传感器连接在一起，该小组绘出的图像如图丙所示，该图像不过原点的原因是______。 A.实验过程中有漏气现象 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 D.漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积 四、计算题 13．一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，气体在状态A时的压强，温度，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点.求： （1）气体在状态B时的压强； （2）气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10 J， 该过程中气体吸收的热量为多少； （3）气体在状态C时的压强和温度. 14．如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两气缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为，由体积可忽略的细管在底部连通.两气缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧气缸底部与活塞用轻质细弹簧相连.初始时，两气缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长.现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升.已知大气压强为，重力加速度大小为g，气缸足够长，气缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内.求 （1）最终气缸内气体的压强. （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量. 2023-2024学年度 第二学期 高二学年 物理学科 第三次考试 答题卡 班级： 姓名： 一、单选题（每小题6分，共48分） 1 2 3 4 5 6 7 8 2、 多选题（每题6分，共12分） 9 10 三、实验题（每空2分，共14分） 11．（1）将它们按操作先后顺序排列应是_ ______（用符号表示）。 （2）分子直径d的大小为________。 （3）可能正确的是________。 12．（1）关于该实验下列说法正确的是______。 （2）应作出______图像。图线是一条______， （3）该图像不过原点的原因是______。 四、计算题（共26分） 13． 14． 参考答案 1．答案：B 解析：根据熵增加原理，在自然过程中一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序，A错误.根据热力学第一定律可知，若外界对物体做功等于物体向外界放出的热量，则物体的内能不变，B正确.每个气体分子的质量，每个气体分子平均占有的空间体积，它不是气体分子的体积，C错误.密封在容积不变的容器内的理想气体，若温度升高，由知压强变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D错误. 2．答案：A 解析：迅速下压过程中，气体体积变小，气体对外做负功，外界对气体做正功，即，气体与外界无热交换，是绝热过程，，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，分子平均动能增大，故A正确，BCD错误。 3．答案：A 解析：由题图可知，是等压过程，气体体积增大，气体对外做功，则有过程为绝热过程，，由热力学第一定律有，解得，所以过程中，有，因此气体对外界做的总功为1600 J，A正确，B、C、D错误. 4．答案：C 解析：过程中，气体温度升高，体积增大，气体分子的平均动能增加，A、B连线的延长线过原点，则过程气体发生等压变化，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误；过程中，气体体积减小，单位体积内分子数增加，温度不变，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加，故B错误；在过程中，气体温度升高且体积增大，故气体吸收热量且对外做功，设吸热大小为，做功大小为，根据热力学第一定律有，在过程中，气体温度降低且体积不变，故气体不做功且对外放热，设放热大小为，根据热力学第一定律有，在过程中，气体温度不变，内能增量为零，有，即，所以过程中气体吸收的热量大于过程中气体放出的热量，故C正确；气体做功大小为过程中气体体积增加量等于过程中气体体积减小量，图线中的点与原点连线的斜率越大，压强越小，故过程中气体对外做的功大于过程中外界对气体做的功，故D错误. 5．答案：C 解析：题图甲中的γ射线是伴随放射性元素的衰变产生的，故A错误；题图乙中原子核衰变放出β粒子，是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，不能说明β粒子是组成原子核的一种粒子，选项B错误；γ射线具有较强的穿透本领，题图丙中的γ射线测厚度装置，探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越大，故C正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项D错误. 6．答案：D 解析：设Y的电荷数和质量数分别为a、b，核反应方程为，根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒有，，解得，D正确. 7．答案：B 解析：根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为，故A错误；根据能量守恒定律可知，释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子的能量，故B正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，则为，故C错误；根据质能方程可知，核反应过程中释放的核能为，故D错误. 8．答案：C 解析：发生衰变的过程满足动量守恒，所以末态粒子和新核的动量等大反向，运动方向相反，新核一定带正电，运动轨迹为内切圆，根据左手定则可以判断出放出的粒子带负电，则发生的是β衰变，根据洛伦兹力提供向心力可知，由于新核带电荷量大于电子，所以新核半径小，是轨迹1，AB错误；因为发生的是β衰变，所以衰变后新核带电荷量为（），所以半径比等于带电荷量的反比，为，C正确；放出的是电子，质量数是0，所以质量数之比为，D错误。 9．答案：AC 解析： 10．答案：ABD 解析：由理想气体状态方程（C为常数）可得，即某状态点与坐标原点连线的斜率大小可以表示压强大小，由题图可知，A正确，C错误；从a变化到b的过程中，气体压强不变，体积增大，气体对外做功，由于气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，且吸收的热量大于其增加的内能，故B、D正确，E错误. 11．答案：ABE 解析：由题意可知分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位，从B端流出，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，根据温度是分子平均动能的标志可知，B端为热端，A端为冷端，A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的，A、B正确；由上述分析知从A端流出的气体分子平均动能小于从B端流出的，内能还与分子数有关，则不能得出A端流出的气体内能一定大于B端流出的气体内能的结论，C错误；该装置满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律，D错误，E正确. 12．答案：（1）dacb （2） （3）AD 解析：（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是dacb。 （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，1滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S，则分子直径大小为。 （3）由（2）可知，若油酸未完全散开，S偏小，则测得的分子直径将偏大，A正确；如果油酸酒精溶液的浓度低于实际值，则测得的分子直径将偏小，B错误；计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格时，S将偏大，则测得的分子直径将偏小，C错误；错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸体积进行计算，油酸体积将偏大，则测得的分子直径将偏大，D正确。 13．答案：（1）AD （2）；过原点的倾斜直线 （3）D 解析：（1）为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，故B错误；实验时为防止温度发生变化，不能用手握住注射器再推拉柱塞，故C错误；只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D正确。 （2）由玻意耳定律可知一定质量的气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （3）根据，可得，若实验过程中有漏气、气体温度降低或气体温度升高，图像会发生弯曲，故ABC错误；图像整体下移，可知测得的体积偏小，即漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积，故D正确。 14．答案：（1） （2）10 J （3）； 解析：（1）气体从状态A到状态B发生等温变化，根据玻意耳定律有，解得. （2）气体从状态A至状态B过程发生等温变化，气体内能不变，即，气体对外界做功，则， 根据热力学第一定律有， 解得，即气体从外界吸收的热量为10 J. （3）由于图像中，BC的延长线过原点，气体从状态B到状态C发生等压变化，则， 根据盖—吕萨克定律得， 解得. 15．答案：（1）0.2 m （2）气体从外界吸收的热量为3 J。 解析：解：（1）对汽缸受力分析，有 代入数据解得 设汽缸稳定后活塞与汽缸底部的距离为，对缸内气体，由玻意耳定律可得 代入数据得。 （2）对汽缸由动能定理可得 代入数据解得 对缸内气体，由热力学第一定律可得 代入数据得 故气体从外界吸收的热量为3 J。 16．答案：（1） （2） 解析：（1）由题中“弹簧长度恰好为原长”可知，初状态下气缸内气体压强为， 设最终气缸内理想气体压强变为，由玻意耳定律可得， 解得. （2）对左侧活塞受力分析可得， 解得， 对右侧活塞受力分析可得， 解得添加的沙子质量. 1 学科网（北京）股份有限公司 $$