内容正文:
永吉实验高中高二学年4月份(物理)学科质量检测
一、选择题(共46分,1—7题为单选,每题4分,8—10题为多选,每题6分)
1. 振荡电路由电感线圈L和电容器C组成,可产生特定频率的信号。某时刻线圈中磁场方向如图所示,且电容器的上极板带正电,下列说法正确的是( )
A. 电流向左经过电流表 B. 电容器正在放电
C. 电路中的磁场能正在减小 D. 电路中的电流正在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由磁场方向,右手螺旋定则确定电流向右经过电流表,选项A错误;
BD.上极板带正电,电流向右经过电流表,则电容器正在充电,电荷量增加,电流减小,选项BD错误;
C.磁场能正在减小,电场能增大, 选项C正确。
故选C
2. 传感器已广泛应用于生产和生活中,下列关于传感器的说法正确的是( )
A. 给货车称重的地磅使用了光传感器
B. 夜间自动打开的路灯使用了声传感器
C. 话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
D. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
【答案】D
【解析】
【详解】A.给货车称重的地磅使用了力传感器,故A错误;
B.夜间自动打开的路灯使用了光传感器,故B错误;
C.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,故C错误;
D.电熨斗能自动控制温度原因是它装有双金属片,这种双金属片受热时的膨胀程度不相同,其作用是控制电路的通断,故D正确。
故选D。
3. 从筷子上滴下一滴水,体积约为0.05 cm3,这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值?(已知阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1,水的摩尔体积为Vmol=18 cm3·mol-1)( )
A. 1.5×102个 B. 1.5×1021个
C. 1.5×1019个 D. 1.5×1017个
【答案】B
【解析】
【详解】这一滴水中含有水分子的个数为
可知,这一滴水中含有水分子的个数最接近1.5×1021个。
故选B。
4. 下列有关气体分子动理论的说法中正确的是( )
A. 无论对个别分子还是对大量分子整体,气体分子的运动都是无规则的
B. 温度升高时每个气体分子的速率都将增大,因此气体分子的平均速率也将增大
C. 在一定温度下,某种气体的分子速率分布是确定的
D. 气体的压强只跟气体的温度有关,温度越高压强越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.个别分子的运动是无规则的,但是大量分子整体的运动遵从统计规律,故A错误;
B.温度升高时分子平均动能增加即分子平均速率增加,但不是每个分子的速率都增大,有可能出现个别分子速率不变,故B错误;
C.在一定温度下,某种气体的分子速率分布是确定的,故C正确;
D.气体的压强除了跟温度有关还与体积有关,故D错误。
故选C。
5. 在玻璃管内加入水银,液面出现如图所示现象,下列说法正确的是( )
A. 水银浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为斥力
B. 水银浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为引力
C. 水银不浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为斥力
D. 水银不浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为引力
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,水银不浸润玻璃,则表面层中的水银分子间作用力表现为引力。
故选D。
6. 一定质量的理想气体循环由4个过程组成,其压强随体积的变化关系如图所示。其中、均为绝热过程;线段与轴平行,线段与轴平行。则下列相关说法错误的是( )
A. 过程中,气体内能增大 B. 过程中,气体内能减小
C. 过程中,气体放出热量 D. 曲线是双曲线的一部分
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程中,压强不变,体积增大,根据盖吕萨克定律可知气体温度升高,故内能增大,故A正确;
B.过程中,气体体积增大,气体对外界做功,由于过程绝热,根据热力学第一定律可知,内能减小,故B正确;
C.过程中,体积不变,压强减小,根据查理定律可知温度降低,内能减小,根据热力学第一定律可知气体放出热量,故C正确;
D.由于为绝热过程,气体体积减小,外界对气体做功,故可知内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程,可知由于温度在变化,故曲线不是双曲线的一部分,故D错误。
本题选错误的,故选D。
7. 如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气情景。打气前篮球内气压等于1.1atm,每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体( )
A. 打气后,球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
B. 打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力减小
C. 打气6次后,球内气体的压强为1.4atm
D. 打气6次后,球内气体的压强为1.7atm
【答案】C
【解析】
【详解】A.打气后,由于气体的温度不变,分子平均动能不变,球内气体分子对球壁的平均作用力不变,但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大,故A错误;
B.打气后,球内气体的压强变大,即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,故B错误;
CD.打气6次后,由玻意耳定律知
解得,即球内气体的压强为1.4atm,故C正确,D错误。
故选C。
8. 伟大的物理学家麦克斯韦证明周期性变化的电场和磁场相互激发会产生电磁波,同时,他也预言光是电磁波。现如今,电磁波在生产生活中得到了广泛的应用。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波
B. 不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
C. 电磁波传播不需要介质
D. 红外线的频率比可见光的频率高
【答案】AC
【解析】
【详解】A.我们周围的一切物体都在辐射电磁波,故A正确;
B.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,故B错误;
C.电磁波传播不需要介质,故C正确;
D.红外线的频率比可见光的频率低,故D错误。
故选AC。
9. 如图,用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分,一定量的某理想气体处于Ⅰ中,Ⅱ内为真空。抽取隔板K,气体进入Ⅱ中,最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程,该气体系统( )
A. 对外做功,体积膨胀 B. 对外不做功,最终压强减小
C. 内能减少,最终温度降低 D. 无序度变大
【答案】BD
【解析】
【详解】绝热容器内的气体与外界没有热交换,则
气体向真空扩散,没有对外界做功,则
根据热力学第一定律可知气体的内能不变,温度不变,气体体积变大,气体无序度变大,根据理想气体状态方程可知压强减小。
故选BD。
10. 图为一超重报警装置示意图,高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂,容器内有一厚度不计、质量为m的活塞,稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物,当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时,系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0,大气压强为p0,重力加速度为g,不计摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A. 刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
B. 刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
C. 刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.65L
D. 刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.76L
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.不挂重物时,对活塞有平衡方程
封闭气体的初始压强
挂上重物刚好触发超重预警时平衡方程为
封闭气体压强
气体发生等温变化有
即
解得
A错误,B正确;
CD.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,即温度变0.95T0,气体发生等压变化
即
又
所以
解得
C错误,D正确。
故选BD。
二、实验题(共15分,每空3分)
11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液,用注射器取体积为V0的上述溶液,再把它一滴一滴地全部滴入烧杯,滴数为N。
(1)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中,待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为a,可估算出油酸分子的直径为__________。
A. B. C. D.
(2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用,实验得到的油酸分子直径数据__________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)B (2)偏小
【解析】
【小问1详解】
轮廓包围方格约为68个,故油酸薄膜的面积为
每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
故选B。
【小问2详解】
根据
若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用,由于酒精的挥发,使得油酸酒精溶液浓度变大,而代入计算的浓度偏小,一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积测量值偏小,则计算得到的油酸分子直径将偏小。
12. 某实验小组用如图甲所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强,从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,_________(填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积;
(2)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 为避免漏气,可在柱塞上涂抹适量润滑油
B 实验中应快速推拉柱塞,以免气体进入或漏出注射器
C. 为方便推拉柱塞,应用手握紧注射器再推拉柱塞
(3)测得注射器内封闭气体的几组压强P和体积V的值后,以P为纵轴、为横轴,作出图像如图乙所示。图像向下弯曲的可能原因有( )
A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象
C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高
【答案】(1)不需要 (2)A
(3)BC
【解析】
【分析】
【小问1详解】
横截面积相同,每一次体积的改变,只需要比较空气柱长度的变化即可,故不需要测量空气柱的横截面积;
【小问2详解】
A.为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施时注射器上涂上润滑油防止漏气,故A正确;
B.若急速推拉活塞,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢推拉活塞,故B错误;
C.手握紧活塞会导致温度的变化,故C错误;
故选A。
【小问3详解】
CD.图像发生了弯曲,根据,可得
则有可能时实验中温度发生了变化,因图像向下弯曲斜率变小,故有可能是温度降低了,故C正确,D错误;
AB.根据图线的斜率可知,如果温度不变,则说明气体的质量变小了,发生了漏气现象,故B正确,A错误。
故选BC。
三、解答题(共39分,第13题10分,第14题12分,第15题17分)
13. 空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积.已知水的密度,摩尔质量,阿伏加德罗常数.试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数;
(2)一个水分子的直径。
【答案】(1)个
(2)
【解析】
【小问1详解】
水的摩尔体积为
水分子总数为(个)
【小问2详解】
建立水分子的球体模型,有
可得水分子直径
14. 一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程、、回到原状态,其图像如图所示,已知气体在状态时的温度为300K。
(1)求气体在状态时的温度;
(2)分析整个过程中气体是吸热还是放热;求吸热或放热的数值。
【答案】(1)900K
(2)气体吸热,100J
【解析】
【小问1详解】
气体从到为等容过程,根据查理定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
气体从到过程外界对气体不做功;根据图像可知气体从到过程外界对气体做的功为
气体从到过程外界对气体做的功为
整个过程中,气体内能变化量
据热力学第一定律可得
代入数据解得
所以气体吸热100J。
15. 图甲为后备箱气压杆的示意图,气压杆内部的高压气体被活塞密封在汽缸中。在后备箱打开或关闭过程中,气压杆内部的气体体积发生变化。箱盖打开静止在某位置时,活塞到汽缸底部的距离为,活塞的横截面积为。箱盖作用于连杆上的沿杆方向的力为,如图乙所示。已知大气压强为,重力加速度为。不计活塞与容器壁的摩擦及连杆和活塞的质量,忽略气体温度的变化。
(1)求此时被封闭气体的压强;
(2)活塞到容器底部的距离为时,求此时气体的压强;
(3)由于漏出部分气体,当活塞到容器底部的距离为时,此时沿杆方向作用力变为,求漏出的气体与剩余气体的质量比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对活塞受力分析,由平衡条件
解得
【小问2详解】
对封闭气体研究,活塞由到处的过程中,由玻意耳定律得
解得
【小问3详解】
设漏出气体的体积为
解得
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一、选择题(共46分,1—7题为单选,每题4分,8—10题为多选,每题6分)
1. 振荡电路由电感线圈L和电容器C组成,可产生特定频率的信号。某时刻线圈中磁场方向如图所示,且电容器的上极板带正电,下列说法正确的是( )
A. 电流向左经过电流表 B. 电容器正在放电
C. 电路中的磁场能正在减小 D. 电路中的电流正在增大
2. 传感器已广泛应用于生产和生活中,下列关于传感器的说法正确的是( )
A. 给货车称重的地磅使用了光传感器
B. 夜间自动打开的路灯使用了声传感器
C. 话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
D. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
3. 从筷子上滴下一滴水,体积约为0.05 cm3,这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值?(已知阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1,水的摩尔体积为Vmol=18 cm3·mol-1)( )
A. 1.5×102个 B. 1.5×1021个
C. 1.5×1019个 D. 1.5×1017个
4. 下列有关气体分子动理论的说法中正确的是( )
A. 无论对个别分子还是对大量分子整体,气体分子的运动都是无规则的
B. 温度升高时每个气体分子的速率都将增大,因此气体分子的平均速率也将增大
C. 在一定温度下,某种气体的分子速率分布是确定的
D. 气体的压强只跟气体的温度有关,温度越高压强越大
5. 在玻璃管内加入水银,液面出现如图所示现象,下列说法正确的是( )
A. 水银浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为斥力
B. 水银浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为引力
C. 水银不浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为斥力
D. 水银不浸润玻璃,表面层中的水银分子间作用力表现为引力
6. 一定质量的理想气体循环由4个过程组成,其压强随体积的变化关系如图所示。其中、均为绝热过程;线段与轴平行,线段与轴平行。则下列相关说法错误的是( )
A. 过程中,气体内能增大 B. 过程中,气体内能减小
C. 过程中,气体放出热量 D. 曲线是双曲线的一部分
7. 如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1atm,每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体( )
A. 打气后,球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
B. 打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力减小
C. 打气6次后,球内气体的压强为1.4atm
D. 打气6次后,球内气体的压强为1.7atm
8. 伟大物理学家麦克斯韦证明周期性变化的电场和磁场相互激发会产生电磁波,同时,他也预言光是电磁波。现如今,电磁波在生产生活中得到了广泛的应用。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波
B. 不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
C. 电磁波传播不需要介质
D. 红外线的频率比可见光的频率高
9. 如图,用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分,一定量的某理想气体处于Ⅰ中,Ⅱ内为真空。抽取隔板K,气体进入Ⅱ中,最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程,该气体系统( )
A. 对外做功,体积膨胀 B. 对外不做功,最终压强减小
C. 内能减少,最终温度降低 D. 无序度变大
10. 图为一超重报警装置示意图,高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂,容器内有一厚度不计、质量为m的活塞,稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物,当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时,系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0,大气压强为p0,重力加速度为g,不计摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A. 刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
B. 刚好触发超重预警时所挂重物质量为
C. 刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.65L
D. 刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.76L
二、实验题(共15分,每空3分)
11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液,用注射器取体积为V0的上述溶液,再把它一滴一滴地全部滴入烧杯,滴数为N。
(1)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中,待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为a,可估算出油酸分子的直径为__________。
A. B. C. D.
(2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用,实验得到的油酸分子直径数据__________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
12. 某实验小组用如图甲所示装置探究气体做等温变化规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强,从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,_________(填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积;
(2)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 避免漏气,可在柱塞上涂抹适量润滑油
B 实验中应快速推拉柱塞,以免气体进入或漏出注射器
C. 为方便推拉柱塞,应用手握紧注射器再推拉柱塞
(3)测得注射器内封闭气体的几组压强P和体积V的值后,以P为纵轴、为横轴,作出图像如图乙所示。图像向下弯曲的可能原因有( )
A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象
C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高
三、解答题(共39分,第13题10分,第14题12分,第15题17分)
13. 空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积.已知水的密度,摩尔质量,阿伏加德罗常数.试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数;
(2)一个水分子的直径。
14. 一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程、、回到原状态,其图像如图所示,已知气体在状态时的温度为300K。
(1)求气体在状态时的温度;
(2)分析整个过程中气体是吸热还是放热;求吸热或放热的数值。
15. 图甲为后备箱气压杆的示意图,气压杆内部的高压气体被活塞密封在汽缸中。在后备箱打开或关闭过程中,气压杆内部的气体体积发生变化。箱盖打开静止在某位置时,活塞到汽缸底部的距离为,活塞的横截面积为。箱盖作用于连杆上的沿杆方向的力为,如图乙所示。已知大气压强为,重力加速度为。不计活塞与容器壁的摩擦及连杆和活塞的质量,忽略气体温度的变化。
(1)求此时被封闭气体的压强;
(2)活塞到容器底部的距离为时,求此时气体的压强;
(3)由于漏出部分气体,当活塞到容器底部的距离为时,此时沿杆方向作用力变为,求漏出的气体与剩余气体的质量比。
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