江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

高二年级物理学科限时练习 命制：王义梁 审核：刘忠闪 （总分100分时间75分钟) 一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分.每题只有一个选项最符合题意.） 1.如图所示，曲线1、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间距离变 化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能：②分子间 引力：③分子间斥力：④分子间引力和斥力的合力。则曲线I、Ⅱ、Ⅲ 对应的物理量分别是() A.①③② B.②④③ C,④①③ D.①④③ 2.氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知() A,在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律 B.实线反映出此温度下的氧气分子速率在300400ms区间内的分子数占总分子数的百分比较高 C.实线表示的氧气分子的平均动能更大 各速本区间的分子数 +占总分了数的百分比 D.实线与横轴所围成的面积更大 20 3,关于热学知识，下列说法中正确的是() 10 A,布朗运动是液体分子的无规则运动 B.扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C,当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D.当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 4.密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随 热力学温度T变化的T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是() P+ P+ V 0 5,有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把 吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定 在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保特不变。则此过程中() A.吸盘内气体压强增大 B.吸盘内气体分子的密度增大 C.吸盘内气体分子的平均速率增大 D.吸盘内气体要吸收热量 6,用图示装置探究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5L和20mL的两种注射器。 用该装置测得多组压强卫和体积，作出图甲，发现图像向下弯曲：为减少实验误差，改用软 压力表 管连通注射器和压强传感器，作出图乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施 中正确的是() A.图甲没有把注射器固定在竖直平面内 B.图甲没有缓慢地推拉柱塞 柱塞 C.图乙应该把实验中气体的体积再压缩小一些 空气柱 D,图乙应该选用容积较大的注射器进行实验 橡胶套 第1页共4页 7.在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则 容器内液体的分布情况() A,仍然如图甲所示 B.可能如图乙中A或B所示 C.可能如图乙中C或D所示 D,只能如图乙中A所示 甲 8.如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为1，管内外水银面高度差为，若保 持玻璃管不动，从水银相内舀出少许水银，则() A.1增大，h增大 B.1减小，h增大 C.1增大，h减小 D.1减小，h减小 9.如图所示，一定质量的理想气体沿着直线路径从A状态变化到B状态，已知气体在A状态时的内能为，查 阅资料知：理想气体的内能与热力学温度成正比。下列说法正确的是() A,气体在A、B状态时的温度不同 B.A到B过程中，外界对气体做正功 C.A到B过程中，气体从外界吸收的热量为7.5P' D.A到B过程中，气体的最大内能为二U, 16 0 4% 10.如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部分气体。下面 汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保持不变，关于此过程，下列说 法正确的是(） A,A、B两部分气体的压强均不变 B.A部分气体的压强变大、B部分气体的压强变大 C.A部分气体的压强变小、B部分气体的压强变小 D.A部分气体的压强不变、B部分气体的压强变大 B 11,如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的I、Ⅱ、Π三部分，左侧活塞上带有阀门K, 开始时阀门K关闭，I、Ⅲ内理想气体的压强相等，Ⅱ内为真空。时刻打开阀门K,经过一段时间稳定后，七时 刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法不正确的是() A.阀门K打开后，气体自I向Ⅱ的打扩散遵循热力学第二定律 B.5时刻I中气体的压强是4时刻的} Ⅲ C,I中气体在时刻后的温度高于时刻前的温度 D.~4时间内Ⅲ中气体的内能不变 12.有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡M内封有一定质量的气体，与M相连 的N管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由 N管上的刻度直接读出。设N管的体积与玻璃泡M的体积相比可忽略。在1标准大气压下对N 管进行温度标刻(1标准大气压相当于76©mHg)。已知当温度1=27℃时，管内外水银面的高度差 为x=16c,此高度即为27℃的刻线。不考虑水银槽内液面的变化。下列说法正确的是() A,N管上所标刻度是不均匀的 B.N管上端标刻的温度值比下端标刻的温度值高 C.若考虑到N管的体积，则测量值示数为t=7C时，实际温度高于7C D.若实际压强变为75cmHg,仍然用该测温装置读数，则当示数为1=-3C时，实际温度为-8℃ 第2页共4页 二、非选择题（本题共5小题，共计52分.其中第14题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.) 13.(13分)利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为 0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（填写选项前的序号）。 (1)下面给出的实验步骤中，正确顺序为() ①将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 ②用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1L油酸酒精溶液时的滴数N ③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算 出油酸薄膜的面积S ④将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴 入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n A,②③④① B.②④③① C.②④1①③ D.②143 (2)该实验测得的单个油酸分子的直径约为（单位：c)()】 A. 0.05n B. 0.05%n c.0.05n 0.05%n D. NS NS N (3)(多选)该实验中的理想化假设有( A,将油酸形成的膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 (4)用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的() A,质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积 (⑤)（多选）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因有() A.痱子粉撒得过多 B。计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴 D.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 14.(6分)石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。己知单层石墨烯的厚度约为 0.33m,每个六边形的面积约为5.2×1020m2,碳的摩尔质量为12g/mol,阿伏加德罗常数取6×1023moH。对质 量为1g的单层石墨烯，试计算： (1)包含的碳原子个数： (2)所占有的空间体积。 15,(9分)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部 分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员深刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车。助力 气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每次 抽气时，K1打开，K:闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室， 达到两气室压强相等：然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一 次抽气过程。己知助力气室容积为，初始压强等于外部大气压强P,助力活塞横截面积为，抽气气室的容积 为。假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。 (1)求第1次抽气之后助力气室内的压强： (2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小△F。 抽气活塞 助力活塞 抽气气室 K a K2 Ao- 液压泵 水平力S助力气室 连杆 B 第3页共4页 16,(10分)如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h,质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内， 被封空气柱的温度为T,水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银， 此过程中空气柱的内能增加了△U,已知水银柱的横截面积为S,大气压强为，重力加速度为g,忽略空气柱向 外界传递的能量，求： (1)水银柱上升至管口时，空气柱的温度T; (2)水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。 5h 17.(14分)如图乙所示是喷雾消毒桶原理图，圆柱形消毒桶横截面积为S=0.08m2,内有高度为h1=0.3m的消毒 液，上部封闭有高h2=0.2m、压强Pn=1.0×105Pa、温度T。=290K的空气。已知消毒液的密度p=1000kg/m3, 大气压强恒为o,g取10ms2,喷雾管的喷雾口与喷雾消毒桶顶部等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气 体，现将喷雾消毒桶移到室内。 (1)若室内温度也是T,通过打气筒缓慢充入体积为V的空气，桶内空气压强达到1.5p,求V的大小： (②)若室内温度高于室外，喷雾消毒桶移到室内静置一段时间后，不充气打开阀门K,刚好有消毒液流出，求室内 温度T: (3)在第(2)问的前提下，在室内静置一段时间后再用打气筒缓慢向喷雾消毒桶内充入空气，直到消毒液完全流出， 求充入空气与原有空气的质量比 加水口 阀门K 8 空气 打气简 消毒液 活塞 口单向阀 乙 第4页共4页 高二年级物理学科限时练习 1.(2021重庆高考真题)图1和图2中曲线1、Ⅱ、ⅢI分别描 述了某物理量随分之间的距离变化的规律，为平衡位置。现 有如下物理量：①分子势能，2分子间引力，③分子间斥力， 4分子间引力和斥力的合力，则曲线I、Ⅱ、山对应的物理量分 别是（〉 A·①32 B.243 C.4①3 D.①4 3 【答案】D【解析】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线！为分子势能随分 子之间距离变化的图像；根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子力为零，可知曲线为分子力随 分子之间距离变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之 间距离r变化的图像。D正确，故选D。 2.(2023南通市阶段练习)氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知() 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 20 15 10 5 一速率区间 A在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现中间少、两头多"的分布规律 B.实线反映出此温度下的氧气分子速率在300400ms区间内的分子数占总分子数的百分比较高 C,实线表示的氧气分子的平均动能更大 D.实线与横轴所围成的面积更大 答案C 解析在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现中间多、两头少~的分布规律，A错误；实线反映出此温度下的 氧气分子速率在400500ms区间内的分子数占总分子数的百分比较高，B错误；温度升高，分子热运动变剧烈， 分子的平均速率增大，分子速率大的分子数占总分子数的百分比增大，可知实线反映的温度高，则实线表示的氧 气分子的平均动能更大，C正确；图线与横坐标所围几何图形的面积等于1，因此实线与横轴所围成的面积等于虚 线与横轴所围成的面积，D错误。 3.关于热学知识，下列说法中正确的是() A,布朗运动是液体分子的无规则运动 B,扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C,当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D,当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 【答案】C 【详解】A,布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误： B,扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故B错误； C,当分子力表现为引力时，随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确； D.设分子平衡距离为，分子距离为T。当r>时，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当< 时，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当时，分子力为0，分子势能最小，故D错误。 故选C。 4.(2023重庆卷)密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体 的体积'随热力学温度T变化的T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是() V d D 答案C 解析由VT图像可知，理想气体在b过程做等压变化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据理想气 体状态方程，有兴-C,可知c过程理想气体的体积增大，则压强减小，故选C. 5.(2022·天津市学业水平等级性考试模拟)有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。 图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下 (如图丙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可 视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中() 吸 A.吸盘内气体压强增大 B.吸盘内气体分子的密度增大 C.吸盘内气体分子的平均速率增大 D.吸盘内气体要吸收热量 解析：选D。吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由题图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘 内气体分子的密度减小；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变：温度不变， 体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故A、B、C错误；理想气体温度不变，内能 不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D正确。 6.用图示装置探究气体等温变化的规律.实验室提供容积为5mL和20L的两种注射器，用该装置测得多 组压强卫和体积V,作出图甲，发现图像向下弯曲：为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图 乙，发现图像不过原点.下列对于实验的分析和改进措施中正确的是(） 压表 柱塞 空气柱 巴梭胶套 A,图甲没有把注射器固定在竖直平面内 B.图甲没有缓慢地推拉柱塞 C.图乙应该把实验中气体的体积再压缩小一些 D.图乙应该选用容积较大的注射器进行实验 答案D 解析：由于测量的是气体体积和压强之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测得，因此注射器可以水 平放置，故A错误：由图甲可知，p与V的乘积变小，可能的原因是漏气或者是温度降低，若是快速推柱塞，气体 温度会升高，则p与V的乘积会增大，直线会向上弯曲，故B错误；图乙不过原点的原因是由于软管中存在一部 分气体，计算时没把这部分气体加进去，因此应该采用大体积的注射器从而使软管的那一小部分气体可以忽略， 若把实验中气体的体积再压缩小一些，则软管中气体的体积占比更大，影响更大，故C错误，D正确。 7.在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则 容器内液体的分布情况() A,仍然如图甲所示 B,可能如图中A或B所示 C.可能如图乙中C或D所示 B D.只能如图乙中A所示 甲 解析：选B容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力，液体仅受表面张力的作用，使其 自由表面收缩到最小状态，呈球形。如果液体对于容器是浸润的，那么将出现题图乙中B的情况：如果液体对于 容器是不浸润的，那么就表现为题图乙中A的情况，故选项B正确，选项A、C、D错误。 8如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为1，管内外水银面高度差 为，若保持玻璃管不动，从水银槽内肾出少许水银，则() A.1增大，h增大B.1减小，h增大C.1增大，h减小D.1减小，h减小 解析：选A假设竖直管内水银柱不动，由p+Pgh=%可知，因h增大，压强p减小，液柱向下移 动，因此空气柱长度增大，即1增大，再次平衡时，因卫减小，h必增大，选项A正确。 9,如图所示，一定质量的理想气体沿着直线路径从A状态变化到B状态，已知气体在A状态时的内能为U。,查 阅资料知：理想气体的内能与热力学温度成正比。下列说法正确的是() 01 ViVo A.气体在A、B状态时的温度不同 B,A到B过程中，外界对气体做正功 C.A到B过程中，气体从外界吸收的热量为7.5p' A到B过程中，气体的最大内能为 【答案】C 【详解】A,由理想气体状态方程得 PAV=PaVa 代入数据得 4p=p4 T Ta T=Ts 所以气体在A、B状态时的温度相同.故A错误 B,A到8过程中，气体体积增大，气体对外界做正功，外界对气体做负功，故B错误 C,气体对外界做功的绝对值 w=卫1tP(V。-)=7.5p 2 由热力学第一定律得 U。-Ua=-W+Q 解得 0=7.5p'o 所以气体从外界吸收热量，故C正确。 D.根据数学知识，图像的方程为 p=-Pv+5po 又因为 pV=C 联立两式得 I-cisn 由一元二次函数知识知，当/-，p-,T=乙，又因为理想气体的内能与热力学温度成正比.有 U。=T=p U。T4p'W 代入数据得 0 U.16 故D错误。 故选C。 10如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部 分气体。下面汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保 持不变，关于此过程，下列说法正确的是() A.A、B两部分气体的压强均不变 B.A部分气体的压强变大、B部分气体的压强变大 B C.A部分气体的压强变小、B部分气体的压强变小 D.A部分气体的压强不变、B部分气体的压强变大 解析：选A初态时，对活塞整体受力分析有P4S4十M1g十PoS8=PSB十PSA,对上面汽缸受力分析有pSA=PoSA 十M上缸g。末态时，对“工”字形活塞整体受力分析有PA'SA十M红g十PSg=PB'Sa十PoSA,对上面汽缸受力分析 有PA'SA=PoSA十M上缸g,联立方程，解得P'=P,Pa'=PB。对A、B气体，根据理想气体状态方程可得 PAVAT-=pA'VA'T',pBVBT=pB'VB'T',因为温度降低，P4'=pA,Pg'=Pg,则''、a'均变小，则活 塞下降，上面汽缸下降，故选A。 11,如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的、1、川三部分，左侧活塞上带有阀门K, 开始时阀门K关闭，1、Ⅲ内理想气体的压强相等，非内为真空。时刻打开阀门K.经过一段时间稳定后，，时刻 取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法不正确的是() Π A,阀门K打开后，气体自I向‖的扩散遵循热力学第二定律 B.4时刻1中气体的压强是时刻的 C.1中气体在时刻后的温度高于时刻前的温度 D,4~4时间内川中气体的内能不变 【答案】D 【详解】A.阀门K打开后，气体自1向Ⅱ的真空中的扩散是不可逆的.遵循热力学第二定律，A正确： B,气体自1向‖的真空中扩散时不做功，总内能不变，温度不变，体积变为原来的2倍，由理想气体状态方程 P -=C T 可知，与时刻中气体的压强是6时刻}B正确 CD.~时间内川气体通过活塞对人Ⅱ中的气体做功.川中气体的内能减小，【、川中气体的内能增加，温度升 高，C正确，D错误。 故选D。 12,有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡M内封有一定质量的气体，与M相连的N管插在水银 槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由N管上的刻度直接读出。设N管 的体积与玻璃泡M的体积相比可忽略。在1标准大气压下对N管进行温度标刻(1标准大气压相当于76CHg)。 已知当温度1=27℃时，管内外水银面的高度差为x=16cm,此高度即为27℃的刻线。不考虑水银槽内液面的变 化。下列说法正确的是() M