精品解析:黑龙江省实验中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试卷
2024-08-12
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内容正文:
黑龙江省实验中学2023-2024学年度高二学年下学期第二次月考
物理学科试题
考试时间: 75分钟 总分: 100分
一、选择题:本题共 10道小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7 题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律,以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图,图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B. 图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,a光在水珠中传播速度一定小于b光在水珠中传播速度
D. 图丁中,从图示位置转动偏振片P,光屏上亮度将逐渐变暗
【答案】A
【解析】
【详解】A.抽去一张纸片后,空气薄膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)变小,相同的厚度差对应的水平距离变大,故相邻条纹间距变大,故A正确;
B.根据双缝干涉条纹间距公式
图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将增大,故B错误;
C.图丙中,b光的偏折程度较大,则b光的折射率较大,根据
可知a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度,故C错误;
D.光是横波,图丁中,从图示位置转动偏振片P,光屏上亮度逐渐变亮,故D错误。
故选A。
2. 关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识,描述正确的是( )
A. 图甲中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
B. 图乙为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线对应的分子平均动能较大
C. 由图丙可知,在r由变到的过程中分子力做负功
D. 图丙中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越不明显,故A错误;
B.图乙中,曲线对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比大一些,可知
可知,曲线对应的分子平均动能较大,故B正确;
C.由图丙可知,在r由变到的过程中,分子势能减小,则分子力做正功,故C错误;
D.图丙中分子间距为时分子势能最小,可知,该位置为平衡位置,分子力为0,即分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力大,故D错误。
故选B。
3. 光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件,在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图(a)所示,图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I-U图线,Uc1 、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙、丙三束光的光子动量
B. 若丙光能使处于基态的氢原子电离,则甲光也一定能
C. 甲光比丙光更容易发生明显衍射现象
D. 甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据光电效应方程
利用图像遏止电压的值可知
而光子动量
因此光子动量之间的关系为
故A错误;
B.由于
可知甲光的光子能量小于丙光的光子能量,若丙光能使处于基态的氢原子电离,则甲光不一定能,故B错误;
C.由于甲光的频率小于丙光的频率,则甲光的波长大于丙光的波长;甲光更容易发生衍射,故C正确;
D.根据动能定理可得
由图可知,甲光对应的遏止电压小于丙光对应的遏止电压,则甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能小,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,水面上有一透明均质球,其半径为R,上半球露出水面,下半球内竖直中心轴上有点光源,均质球对此光的折射率为1.5,为使从光源照射到上半球面的光,都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射),则点光源到水面的最大距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】光在介质中的传播如图所示
根据全反射定律和几何关系可知
解得
故选C。
5. 如图甲,由细线和装有墨水的容器组成单摆,容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时,长木板以速度v垂直于摆动平面匀速移动距离L,形成了如图乙的墨痕图案,重力加速度为g,则该单摆的摆长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据单摆的周期公式可得
由图可得
联立可得
故选A。
6. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟具有体积小、重量轻等优点,原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟,氢原子能级示意图如图,则下列说法正确的是( )
A. 用12eV 的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁
B. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光子
C. 用12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子后,最多可辐射出4种不同频率的光子
D. 氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.63eV 的某种金属所产生的光电子的最大初动能为6.12eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.若12eV的光子照射处于基态的氢原子后能被氢原子吸收,则此时氢原子的能量值为
E=E1+ΔE=-13.6eV+12eV=-1.6eV
由能级图可知,氢原子没有该能级,所以12eV的光子不可以使处于基态的氢原子发生跃迁,故A错误;
B.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子,故B错误;
C.处于基态的氢原子,若能吸收12.09eV的光子能量,则则此时氢原子的能量值为
E′=E1+ΔE′=-13.6eV+12.09eV=-1.51eV
即可跃迁到n=3的能级,然后向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子,故C错误;
D.氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量
E41=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV
由光电效应方程有
Ek=hν-W0=12.75eV-6.63eV=6.12eV
故D正确。
故选D。
7. 研究光电效应现象的装置如图所示。图中K、A是密封在真空玻璃管光束、中的两个电极,K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82eV的光照射K极时,电流表的读数为30μA。若右移滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于1V时,电流表读数恰为零。下列说法中正确的是( )
A. 光电子的最大初动能为1.82J
B. K极材料的逸出功为1eV
C. 电流表的读数为30μA时,电压表的示数大于 1V
D. 若保持滑片位置不变r 仅将电源正负极对调,电流表示数一定大于30μA
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表示数为1V时,电流表示数为零,即遏止电压为1V,则光电子最大初动能为
eV=J
故A错误;
B.K极材料的逸出功为
eV
故B错误;
C.电流表有示数,说明两极电压小于遏止电压1V,故C错误;
D.仅将电源正负极对调,则两极间电场对光电子的运动有促进作用,电流表示数增大,一定大于30μA,故D正确。
故选D。
8. 下列说法正确的是( )
A. 科学研究发现,一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
B. 液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向同性
C. 往杯中注水时,水面稍高出杯口,水仍不会流出来,这是水表面张力的作用结果
D. 对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,气体压强可以不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.科学研究发现,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,故A错误;
B.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,故B错误;
C.往杯中注水时,水面稍高出杯口,水仍不会流出来,这是水表面张力的作用结果,故C正确;
D.对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,气体的温度升高,可能气体的体积增大,压强不变,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示,为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像,乙图为处质点P的振动图像,质点M位于处。下列判断正确的是( )
A. 此波在向x轴负方向传播
B. 该波的传播速率为
C. 经过时间,质点P沿波的传播方向移动8m
D. 质点M从图示位置开始运动路程为0.5m时,所需的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,0.5s时质点P沿y轴正方向运动,由上下坡法可知P点处于下坡,即波的传播方向为x轴正方向,故A错误;
B.由图可知,波的波长
周期
波的传播速率
故B正确;
C.质点P不会随波逐流,只会上下振动,经过
时间,P运动的路程
故C错误;
D.当质点M运动的路程为时,M处于处且沿y轴正方向运动,以图示位置为计时0点,质点M的振动方程为
当,可得
故D正确。
故选BD。
10. 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历一系列过程到达状态d,已知 ,对于此气体,下列说法正确的是( )
A. 从状态a到状态b的过程中气体向外界放出了热量
B. 状态c的压强大于状态a的压强
C. 从状态 b到状态c的过程中在单位时间内与单位面积容器壁撞击的分子数变多
D. 从状态a到状态b的过程中气体对外界做的功小于从状态c到状态d的过程中气体对外界做的功
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图像可知从状态a到状态b的过程温度升高,气体内能增加;体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律
可知气体应吸热,故A错误;
B.由图像可知,从状态a到状态b的过程做等压变化,从状态b到状态c的过程做等容变化,温度升高,则压强增大,故状态c的压强大于状态a的压强,故B正确;
C.从状态b到状态c的过程做等容变化,分子密度不变,温度升高,分子平均动能增加,故从状态b到状态c的过程中在单位时间内与单位面积容器壁撞击的分子数变多,故C正确;
D.由图像可知,abd在同一条过原点的直线上,为等压线,故状态abd的压强相等,由ab过程压强不变;cd过程压强减小,且状态c的压强大于状态d的压强,故cd过程的平均压强大于ab过程的压强,又
根据
可知从状态a到状态b的过程中气体对外界做的功小于于从状态c到状态d的过程中气体对外界做的功,故D正确;
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:
①往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小。
④将8mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入 100滴, 量筒内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是___________(请填写步骤前面的数字);
(2)完成本实验需要几点假设,以下假设与本实验无关的是___________;
A. 将油酸分子视为球形
B. 油膜中分子沿直线排列
C. 将油膜看成单分子层
D. 油酸分子紧密排列无间隙
(3)油膜形状稳定后,数得油膜所占格数约为128格(已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm),则可估算出油酸分子的直径约为___________m(此空保留一位有效数字)
(4)实验后,某小组发现自己所测得的分子直径d偏小,出现这种情况的可能原因是___________。
A. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
B. 求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数计多了5滴
C. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D. 油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
【答案】(1)④①②⑤③ (2)B
(3)6×10-10 (4)BD
【解析】
【小问1详解】
“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制油酸酒精溶液 (④)→准备浅水盆,撒上痱子粉 (①)→滴入油酸酒精溶液,形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积,计算分子直径(③)。故正确顺序为:④①②⑤③。
【小问2详解】
该实验中的理想化假设是:把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜;不需要考虑分子间隙,把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子;将油酸分子视为球体模型。与本实验无关的是B。
故选B。
【小问3详解】
一滴油酸酒精溶液的体积为
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
面积超过正方形一般的正方形个数为 128个,故油膜的面积为
油酸分子的直径
【小问4详解】
根据则可知:
A.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,则测量的面积S偏小,导致结果偏大,故A错误;
B.求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数计多了,则一滴油酸的体积减小了,会导致计算结果偏小,故B正确;
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,则计算时所用的体积数值偏大,会导致结果偏大,故C错误;
D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则会导致计算结果偏小,故D正确。故选BD。
12. 用图甲所示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.为保证实验装置的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.改变封闭气体的体积时,应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞,可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)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,以p为纵坐标,以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气,则用上述方法作出的图线应为图乙中的______(选填“①”或“②”)。
(3)小华所在的小组环境温度有明显的波动,某次实验得到的p-V图如图丙所示,则环境温度的变化情况是______。
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
(4)柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值______影响(选填“有”或“无”)。
【答案】 ①. AD##DA ②. ② ③. B ④. 无
【解析】
【详解】(1)[1]A.为保证实验装置的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,选项A正确;
B.改变封闭气体的体积时,应缓慢推拉柱塞,防止气体温度变化,选项B错误;
C.不能用手握住注射器再推拉柱塞,这样会导致气体温度变化,选项C错误;
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,选项D正确。
故选AD。
(2)[2]根据可知若压缩气体时漏气,即当增大时C减小,即图像的斜率减小,则用上述方法作出的图线应为图乙中的②。
(3)[3]由p-V图可知,从A到B过程中pV乘积先增加后减小,可知温度先升高后降低,故选B。
(4)[4]因为用压力表测量气体压强,则柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值无影响。
四、解答题
13. 研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56℃时,30分钟就可以灭活。如图,含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热汽缸下部内,汽缸顶端有一绝热阀门,汽缸底部接有电热丝。缸内被封闭气体初始温度℃,活塞位于汽缸中央,与底部的距离,活塞和汽缸间的摩擦不计。
(1)若阀门始终打开,电热丝通电一段时间,稳定后活塞与底部的距离,持续30分钟后,试分析说明内新冠病毒能否被灭活?
(2)若阀门始终闭合,电热丝通电一段时间,给缸内气体传递了的热量,稳定后气体内能增加了,求此过程气体的内能增加量。
【答案】(1)新冠病毒能被灭活;(2)
【解析】
【详解】(1)设活塞横截面积为S,则对a气体初始状态有
,
末状态有
,
阀门K打开,加热过程a气体做等压变化,由盖·吕萨克定律得
由以上各式可得
因57℃>56℃,由题意可知a内新冠病毒能被灭活。
(2)阀门K闭合,由于系统绝热,a气体膨胀对b气体做功,由热力学第一定律有
代入数据得
对b气体,由于系统绝热,则此过程气体的内能增加量为
14. 如图所示,U形管竖直放置,右管内径为左管内径的2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱,左、右两管水银面高度差为6cm,大气压为76cmHg。
(1)给左管的气体加热,求当U形管两边水银面等高时,左管内气体的温度;
(2)在(1)问的条件下,保持温度不变,往右管缓慢加入水银,直到左管气柱恢复原长,求此时两管水银面的高度差。
【答案】(1)346.3K;(2)4.8cm
【解析】
【详解】(1)由右管内径是左管的2倍可知,右管的横截面积是左管的4倍,所以两管水银面相平时,左侧液面下降4.8cm,右侧液面上升1.2cm,则有
,,
,
由公式
解得
(2)管中气体做等温变化,则有
其中
解得
所以右管的水银面比左管高
15. 在工程机械中两个汽缸经常用杆连接在一起,一典型模型如图1所示,水平放置的两导热汽缸底部由细管连接(细管体积忽略不计),两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两汽缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为,两活塞及刚性杆总质量为。两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体,初始状态活塞a、b到缸底部距离均为。已知大气压强,环境温度,取重力加速度。设活塞移动过程中不漏气。
(1)若缓慢升高环境温度,使某一活塞刚好缓慢移到所在汽缸的底部,求此时环境的温度。
(2)若保持初始温度不变,将整个装置转至图2所示竖直放置,经一段时间后活塞达到稳定状态,稳定时的体积。
【答案】(1)400K;(2)800cm3
【解析】
【详解】(1)因,则若缓慢升高环境温度,活塞向右运动,则一定是活塞b刚好缓慢移到所在汽缸的底部,此时气体做等压变化,有
解得此时环境的温度
T=400K
(2)经一段时间后活塞达到稳定状态,对活塞a、b整体受力分析,由平衡方程式
代入数据解得
p=1.2×105Pa
气体做等温变化,有
p0L(Sa+Sb)=pV
解得
V=800cm3
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黑龙江省实验中学2023-2024学年度高二学年下学期第二次月考
物理学科试题
考试时间: 75分钟 总分: 100分
一、选择题:本题共 10道小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7 题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律,以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图,图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B. 图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,a光在水珠中传播速度一定小于b光在水珠中传播速度
D. 图丁中,从图示位置转动偏振片P,光屏上亮度将逐渐变暗
2. 关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识,描述正确的是( )
A. 图甲中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
B. 图乙为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线对应的分子平均动能较大
C. 由图丙可知,在r由变到的过程中分子力做负功
D. 图丙中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小
3. 光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件,在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图(a)所示,图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I-U图线,Uc1 、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙、丙三束光的光子动量
B. 若丙光能使处于基态的氢原子电离,则甲光也一定能
C. 甲光比丙光更容易发生明显衍射现象
D. 甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大
4. 如图所示,水面上有一透明均质球,其半径为R,上半球露出水面,下半球内竖直中心轴上有点光源,均质球对此光的折射率为1.5,为使从光源照射到上半球面的光,都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射),则点光源到水面的最大距离为( )
A. B. C. D.
5. 如图甲,由细线和装有墨水的容器组成单摆,容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时,长木板以速度v垂直于摆动平面匀速移动距离L,形成了如图乙的墨痕图案,重力加速度为g,则该单摆的摆长为( )
A. B. C. D.
6. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟具有体积小、重量轻等优点,原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟,氢原子能级示意图如图,则下列说法正确的是( )
A. 用12eV 的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁
B. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光子
C. 用12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子后,最多可辐射出4种不同频率的光子
D. 氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.63eV 的某种金属所产生的光电子的最大初动能为6.12eV
7. 研究光电效应现象的装置如图所示。图中K、A是密封在真空玻璃管光束、中的两个电极,K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82eV的光照射K极时,电流表的读数为30μA。若右移滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于1V时,电流表读数恰为零。下列说法中正确的是( )
A. 光电子的最大初动能为1.82J
B. K极材料的逸出功为1eV
C. 电流表的读数为30μA时,电压表的示数大于 1V
D. 若保持滑片位置不变r 仅将电源正负极对调,电流表示数一定大于30μA
8. 下列说法正确的是( )
A. 科学研究发现,一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
B. 液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向同性
C. 往杯中注水时,水面稍高出杯口,水仍不会流出来,这是水表面张力的作用结果
D. 对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,气体压强可以不变
9. 如图甲所示,为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像,乙图为处质点P的振动图像,质点M位于处。下列判断正确的是( )
A. 此波在向x轴负方向传播
B. 该波的传播速率为
C. 经过时间,质点P沿波的传播方向移动8m
D. 质点M从图示位置开始运动路程为0.5m时,所需的时间为
10. 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历一系列过程到达状态d,已知 ,对于此气体,下列说法正确的是( )
A. 从状态a到状态b的过程中气体向外界放出了热量
B. 状态c的压强大于状态a的压强
C. 从状态 b到状态c的过程中在单位时间内与单位面积容器壁撞击的分子数变多
D. 从状态a到状态b的过程中气体对外界做的功小于从状态c到状态d的过程中气体对外界做的功
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:
①往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小。
④将8mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入 100滴, 量筒内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是___________(请填写步骤前面的数字);
(2)完成本实验需要几点假设,以下假设与本实验无关的是___________;
A. 将油酸分子视为球形
B. 油膜中分子沿直线排列
C. 将油膜看成单分子层
D. 油酸分子紧密排列无间隙
(3)油膜形状稳定后,数得油膜所占格数约为128格(已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm),则可估算出油酸分子的直径约为___________m(此空保留一位有效数字)
(4)实验后,某小组发现自己所测得的分子直径d偏小,出现这种情况的可能原因是___________。
A. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
B. 求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数计多了5滴
C. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D. 油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
12. 用图甲所示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.为保证实验装置的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.改变封闭气体的体积时,应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞,可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)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,以p为纵坐标,以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气,则用上述方法作出的图线应为图乙中的______(选填“①”或“②”)。
(3)小华所在的小组环境温度有明显的波动,某次实验得到的p-V图如图丙所示,则环境温度的变化情况是______。
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
(4)柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值______影响(选填“有”或“无”)。
四、解答题
13. 研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56℃时,30分钟就可以灭活。如图,含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热汽缸下部内,汽缸顶端有一绝热阀门,汽缸底部接有电热丝。缸内被封闭气体初始温度℃,活塞位于汽缸中央,与底部的距离,活塞和汽缸间的摩擦不计。
(1)若阀门始终打开,电热丝通电一段时间,稳定后活塞与底部的距离,持续30分钟后,试分析说明内新冠病毒能否被灭活?
(2)若阀门始终闭合,电热丝通电一段时间,给缸内气体传递了的热量,稳定后气体内能增加了,求此过程气体的内能增加量。
14. 如图所示,U形管竖直放置,右管内径为左管内径的2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱,左、右两管水银面高度差为6cm,大气压为76cmHg。
(1)给左管的气体加热,求当U形管两边水银面等高时,左管内气体的温度;
(2)在(1)问的条件下,保持温度不变,往右管缓慢加入水银,直到左管气柱恢复原长,求此时两管水银面的高度差。
15. 在工程机械中两个汽缸经常用杆连接在一起,一典型模型如图1所示,水平放置的两导热汽缸底部由细管连接(细管体积忽略不计),两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两汽缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为,两活塞及刚性杆总质量为。两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体,初始状态活塞a、b到缸底部距离均为。已知大气压强,环境温度,取重力加速度。设活塞移动过程中不漏气。
(1)若缓慢升高环境温度,使某一活塞刚好缓慢移到所在汽缸的底部,求此时环境的温度。
(2)若保持初始温度不变,将整个装置转至图2所示竖直放置,经一段时间后活塞达到稳定状态,稳定时的体积。
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