精品解析：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 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ρ，NA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 【答案】B 【解析】 【详解】A．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； B．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； C．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； D．密封在容积不变的容器内的理想气体，若温度升高，单位体积内的分子个数不变，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D错误。 故选B。 2. 如图所示，野外生存需要取火时，可以用随身携带的取火装置，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 【答案】A 【解析】 【详解】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。 故选A 3. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少1000J，则A→B→C过程中气体对外界做的总功为（　　） A. 1600J B. 400J C. 1000J D. 600J 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，等压过程，气体体积增大，气体对外做功为则有 的过程中，没有吸放热，，由热力学第一定律则有 解得 所以在过程中有 因此气体对外界做的总功大小为，A正确，B错误，C错误，D错误。 故选A 4. 如图所示，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. A→B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. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 C. C→A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 D. A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．A→B过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，AB直线过原点表示该过程为等压变化，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误； B．气体从A→B过程中，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Q1，做功大小为W1，根据热力学第一定律有 气体从B→C过程中，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Q2，根据热力学第一定律 气体从C→A过程中，温度不变，内能增量为零，有 即 所以A→B过程中气体吸收的热量Q1大于B→C过程中气体放出的热量Q2，故B正确； C．C→A过程中体积减小，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C错误； D．气体做功 A→B过程中体积变化的大小等于C→A过程中体积变化的大小，但图像上的点与原点连线的斜率越大，压强越小，故A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故D错误。 故选B。 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. 图丙的γ射线测厚装置，若探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越厚 D. 图丁中氢的半衰期是3.8天，说明20个氢原子核经过7.6天，一定还剩下5个未衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．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； B．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负电子，不能说明β粒子是组成原子核的一种粒子，选项B错误； C．γ射线具有较强的穿过本领，图丙的γ射线测厚装置，若探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越厚，故C正确； D．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应，选项D错误。 故选C。 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. ， 【答案】D 【解析】 【详解】设Y电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足 ， 第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足 ， 联立解得 ， 故选D。 【点睛】 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、，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 【答案】B 【解析】 【详解】A．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； BD．根据质能方程可知，释放的核能为 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量，故B正确，D错误； C．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。 故选B。 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，运动径迹如图所示．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径迹是图中的2 C. 运动径迹1、2的半径之比为1：(n+1) D. 放出的粒子和新核的质量数之比为1：(m-1) 【答案】C 【解析】 【详解】AB.发生衰变的过程满足动量守恒，所以末态两粒子动量等大反向，运动方向相反，而形成了内切圆，新形成的原子核一定带正电，根据左手定则可以判断出发生的是衰变，根据洛仑兹力提供向心力可知，由于新核带电量大于电子，所以新核半径小，是轨迹1，AB错误． CD.因为发生的是衰变，所以衰变后新核带电量为（n+1），所以半径比为电量的反比为1：（n+1）；放出的是电子，质量数是0，所以质量数之比为0：m，C正确D错误． 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 【答案】AC 【解析】 【详解】A．所有分子都在永不停息的做无规则运动，故A正确； B．浸润即液体在与固体表面接触时能够弥散进入固体表面的现象，而照片中的玻璃和水不浸润，故B错误； C．由于液体表面张力的作用使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球形，故C正确； D．照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，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大，内部分子对表面层分子为引力的作用，使表面层分子有收缩的趋势，从而形成球形，故D错误。 故选AC。 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 【答案】ABD 【解析】 【详解】AC．根据理想气体状态方程可知 即图像的斜率为，故有 故A正确，C错误； B．理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故B正确； DE．理想气体由a变化到b的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有 而，，则有 可得 ， 即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D正确，E错误； 故选ABD。 三、实验题 11. （1）如图所示的四个图反映“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，某位同学测得如下数据：测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴；滴入1滴这样的溶液到准备好的水面撒有痱子粉的盛水的浅盘里，散开后的油膜面积为S，则用以上题中给出的符号表示分子直径d的大小的表达式为：___________ （3）该同学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，则对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 【答案】 ①. dacb ②. ③. AD 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：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）[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）[3]计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。 A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确； B．如果测得油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误； C．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，故得到的分子直径将偏小，故C错误； 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，可知，V偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D正确； 故选AD。 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，将注射器与导气管、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 【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 过原点的倾斜直线 ④. D 【解析】 【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确； B．实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，故B错误； C．实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，故C错误； D．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； 故选AD。 （2）[2]由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，应作出图像。 [3]如果在误差允许范围内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。 （4）[6]ABC．根据 可得 若实验过程中有漏气现象、气体温度降低或气体温度升高，图像会发生弯曲，故ABC错误； D．图像整体下移，可知体积偏小，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。 故选D。 四、计算题 13. 一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强pA=p0，温度TA=T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点．求： （i）气体在状态B时的压强pB； （ii）气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10J，该过程中气体吸收的热量为多少； （iii）气体在状态C时的压强pC和温度TC． 【答案】（i）（ii）10J（iii）； 【解析】 【详解】（i）A到B是等温变化，压强和体积成反比，根据玻意耳定律有： pAVA=pBVB 解得： （ii）A状态至B状态过程是等温变化，气体内能不变，即： △U=0 气体对外界做功： W=-10J 根据热力学第一定律有： △U=W+Q 解得： Q=-W=10J （iii）由B到C等压变化，根据盖吕萨克定律得： 解得： TC＝T0 A到C等容变化，根据查理定律得： 解得： 【点睛】本题第一问关键根据玻意耳定律列式求解，第二问关键根据热力学第一定律列式求解，注意理想气体的内能与热力学温度成正比． 14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽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，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）对左右气缸内所封的气体，初态压强 p1=p0 体积 末态压强p2，体积 根据玻意耳定律可得 解得 （2）对右边活塞受力分析可知 解得 对左侧活塞受力分析可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期高二学年 物理学科期末考试 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，物体内能可能不变 C. 某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，NA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. 如图所示，野外生存需要取火时，可以用随身携带的取火装置，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，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少1000J，则A→B→C过程中气体对外界做的总功为（　　） A 1600J B. 400J C. 1000J D. 600J 4. 如图所示，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. A→B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. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 C. C→A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 D. A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 5. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中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. 图丙的γ射线测厚装置，若探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越厚 D. 图丁中氢的半衰期是3.8天，说明20个氢原子核经过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、，下列说法正确的是（　　） A. 的衰变方程为 B. 释放核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量 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，运动径迹如图所示．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径迹是图中的2 C. 运动径迹1、2的半径之比为1：(n+1) D. 放出的粒子和新核的质量数之比为1：(m-1) 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）如图所示的四个图反映“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，某位同学测得如下数据：测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴；滴入1滴这样的溶液到准备好的水面撒有痱子粉的盛水的浅盘里，散开后的油膜面积为S，则用以上题中给出的符号表示分子直径d的大小的表达式为：___________ （3）该同学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，则对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. 方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞 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，将注射器与导气管、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的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强pA=p0，温度TA=T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点．求： （i）气体在状态B时的压强pB； （ii）气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10J，该过程中气体吸收的热量为多少； （iii）气体在状态C时的压强pC和温度TC． 14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽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，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$