内蒙古自治区乌兰察布市衡水卓远中学2024-2025学年高二下学期6月期中物理试题

答案 一、单选题 1.【答案】C 【解析】由V-T图像可知，理想气体ab过程做等压变化，A错误；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=C，在cd过程，其p-T图像延长线要过原点，B错误；在bc过程，温度不变，理想气体的体积增大，则压强减小，C正确，D错误。故选C。 2.【答案】A 【解析】对用水银柱封闭的一定质量的理想气体初态有，，末态为，，玻璃管转动过程温度不变，则有，解得。 3.【答案】B 【解析】由B到C，外界对气体做功,内能不变,根据，则，即放热，故A错误；如图 p-V图像与横轴所围的面积代表功，可知，由B到C的过程中外界对气体做功可能小于由C到D过程中气体对外做功的数值，故B正确；从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，故C错误；根据热力学第一定律=W+Q，可得Q=8K，即气体从外界吸收8kJ热量，故D错误。 4.【答案】B 【解析】根据电路图，光照增大，R3减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律，干路电流变大，即电流表的示数变大，A错。根据题意， R1＞R ，外电路总电阻大于电源内阻，电源的内外电阻相等时，输出功率最大，当外电路电阻减小时，外电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，所以B对。电源的内阻不变，电流增大，电源内部消耗的热功率变大，C错。电源内电压变大，路端电压减小，所以G表中有从b至a的电流，D错。 5.【答案】B 【解析】分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数， 则有一个油酸分子的质量为，A错误； 某种气体的摩尔体积为，单位体积气体的摩尔数为 则含有气体分子的个数为，B正确； 由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有一个油酸分子的体积为 将油酸分子看成立方体形，立方体的边长等于分子直径，则得 代入得 由于气体分子间距很大，所以一个分子的体积 则分子直径，CD错误； 6.【答案】B 【解析】空气柱体积与空气柱长度成正比，故实验时不需要测量注射器的内径，故A错误；一开始注射器没有完全竖直而略微倾斜，空气柱体积仍与空气柱长度成正比，对实验结论没有影响，故B正确；为减小实验误差，每次改变烧杯中液体的温度时，稳定后读出温度计的示数和空气柱的体积，故C错误；设柱塞、重物的总质量为，柱塞的截面积为，大气压强为，则空气柱压强为，可知实验过程中外界大气压强发生变化，空气柱压强将发生变化，对实验结论有影响，故D错误。 7.【答案】A 【解析】设大气压强为，由图示可知，封闭气体压强：,, 当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压．气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误． 二、多选题 8.【答案】BCD 【解析】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；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；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；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V3-V2＞V2-V1根据W=p△V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；由图像可知，状态d的温度高于状态b的温度，故状态d的内能大于状态b的内能，故E错误。 故选BCD。 9.【答案】BD 【解析】由题图可知pAVA＝pBVB，所以A、B两个状态的温度相等，处于同一条等温线上，分子平均速率相等，分子平均动能相等，又由于气体为理想气体，气体的分子势能可忽略不计，所以状态A时气体分子的内能等于状态B时的分子内能，故A错误；从状态A变化到状态B的过程中，气体的压强减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减小，故B正确；在p-V图像上作出几条等温线，如图所示， 由于离原点越远的等温线温度越高，所以从状态A到状态B温度先升高后降低，所以分子平均速率先增大后减小，故C错误，D正确。故选BD。 10.【答案】AC 【解析】保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，对理想气体Ⅰ和Ⅱ，由气体等温变化规律有p1V1＝p1′V1′，p2V2＝p2′V2′ 代入数据：(76＋14) cmHg×12 cm·S＝(76＋24) cmHg·l·S， (76＋14) cmHg×8 cm·S＝(76＋24) cmHg·l′·S 解得l＝10.8 cm，l′＝7.2 cm 加入水银长度为Δl＝l1－l＋l2－l′＋10 cm＝12 cm－10.8 cm＋8 cm－7.2 cm＋10 cm＝12 cm，A正确，B错误；使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，由理想气体状态方程＝，＝，T1′＝T2′， 代入数据 ＝， ＝，其中，L＋L′＝30 cm，解得T1′＝T2′＝500 K，C正确，D错误。 三、实验题 11.【答案】(1)④　　把柱塞缓慢地向下压或向上拉　　(2)不能　　图线是曲线，只能猜想p与成反比，需要转化为直线进一步检验 【解析】(1)实验中出现错误的步骤是④，为避免温度变化，应该纠正为把柱塞缓慢地向下压或向上拉。 (2)根据绘制的图线，不能直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是图线是曲线，只能猜想p与成反比，需要转化为直线进一步检验。 12.【答案】(1)较大 (2) 通道B (3) ① 10 ② ③ 8.7 【解析】（1）图乙可知小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻较大。 （2）大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。 （3）①杠杆对R的压力为1 N,R=，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足，得 ②随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。 ③根据,可知分拣标准到0.24kg时，压力为1.6N，此时R的阻值为26k，根据①分析的阻值应该调至8.7k。 四、计算题 13.【答案】见解析 【解析】(1)以气缸内封闭气体为研究对象，气体发生等温变化 初状态：h1＝10cm，V1＝h1S　　==1.2 末状态：V2＝h2S，==2.0 根据玻意耳定律得：1V1=2V2 代入数据得：h2=6cm (2)以气缸内封闭气体为研究对象，气体发生等压变化， 初状态：h2＝6cm，V2＝h2S，T2＝T1=300K， 末状态：h3＝16cm，V3＝h3S， 根据盖•吕萨克定律得：= 代入数据得：T3＝800K (3)气缸内封闭气体的压强为=2.0， 气体对外界做功W＝﹣2△V＝﹣2J 气体内能增加量为ΔU＝0.8T2﹣0.8T1＝400J 根据热力学第一定律得△U＝W+Q 代入数据得：Q=402J 14.【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，由玻意耳定律可知 由题意可知 则 由力的平衡条件得 解得 （2）活塞从位置B回到位置A的过程，被封闭的气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律可知 由题意可得， 解得 （3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，剩余气体压强变为时体积为，则由玻意耳定律可知 由力的平衡条件得 解得 故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为 15.【答案】（1）倍；（2） 【解析】（1）缓慢踩压气垫，气垫内气体温度可视为不变，当气垫内气体压强变为，根据玻意耳定律可得 解得，可知气体的体积变为原来的倍。 （2）某次跑步过程中，气垫内气体被反复压缩、扩张，最终气垫内气体恢复初始体积，温度变为，根据查理定律可得 解得此时气垫内气体压强为 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二年级下学期考试 物理试卷 一、单选题（共7小题，每题4分） 1.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V-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(　　) A. B. C. D. 2.一上端开口，下端封闭的细长玻璃管用水银柱封闭一段理想气体，初始时玻璃管竖直放置，各段长度如图所示，现将玻璃管在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转，水银未流出管口，已知大气压强为p=75cmHg，环境温度不变，则此时气体的长度为（　　） A. B. C. 17cm D. 25cm 3.某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从B到C过程中，气体吸收热量 B. 由B到C的过程中外界对气体做功可能小于由C到D过程中气体对外做功的数值 C. 从D到A过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数可能增加 D. 从C到D过程中，若气体内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量2kJ 4.如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为R，C为电容器，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻(阻值随光照增强而减小)，A为理想电流表，G为灵敏电流计，已知R1＞R。当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中(　　) A. A表的示数变小 B. 电源的输出功率变大 C. 电源内部消耗的热功率变小 D. G表中有从a至b的电流 5.已知阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　） A. 若油酸的摩尔质量为M，一个油酸分子的质量 B. 若某种气体的摩尔体积为V，单位体积内含有气体分子的个数 C. 若某种气体的摩尔质量为M，密度为，该气体分子的直径 D. 若油酸的摩尔质量为M，密度为，一个油酸分子的直径 6.某实验小组利用如图所示的实验装置探究气体的等压变化规律，注射器竖直固定在铁架台上，其中密封了一定质量的气体，柱塞上固定一重物，被密封的空气柱浸没在烧杯的液体中，液体中放置有温度计（图中未标出），忽略柱塞与注射器之间的摩擦，通过改变烧杯内液体温度并读取多组温度、体积数值，则（　　） A. 实验时需要测量注射器的内径 B. 一开始注射器没有完全竖直而略微倾斜，对实验结论没有影响 C. 每次改变烧杯中液体的温度时，应立即读出温度计的示数和空气柱的体积 D. 实验过程中外界大气压强发生变化，对实验结论没有影响 7.左端封闭右端开口粗细均匀的倒置 U 形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（　　） A. 气体柱Ⅰ长度减小 B. 气体柱Ⅱ长度将增大 C. 左管中水银柱A将上移 D. 右管中水银面将下降 二、多选题（共3小题，每题6分） 8.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V3-V2＞V2-V1，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于从状态c到状态d的过程中气体对外界做的功 E. 状态b、d的内能相同 9.一定质量的某种理想气体状态变化的p-V图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A. 状态A时气体分子的内能比状态B时小 B. 气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多 C. 气体由状态A变化到状态B的过程中温度一直保持不变 D. 气体由状态A变化到状态B的过程中分子平均速率先增大后减小 10.(2023·福建省师大附中高二期中)内径均匀且大小可忽略的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为27 ℃，大气压强p0＝76 cmHg。下列说法正确的是(　　) A. 保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为12 cm B. 保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为11.2 cm C. 使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为500 K D. 使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为480 K 三、实验题（共2小题，共16分） 11.物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下： ①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起封闭一段空气柱； ②测出空气柱的横截面积，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积； ③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强p； ④把柱塞迅速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气桂的体积和压强p的几组数据； ⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。 完成下列填空： (1)实验中出现错误的步骤是_______(选填步骤前的数字序号)，应该纠正为______。 (2)纠正了实验中的错误后，重新规范完成实验。用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线如图乙所示，根据绘制的图线，_______(选填“能”或“不能”)直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是________。 12.如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫作放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。 (1)当小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻 （填“较大”或“较小”）。 (2)自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 （填“通道A”或“通道B”）。 (3)若电源电动势为8V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V； ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于 。（结果保留两位有效数字） ②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻 （填“R”“”或“电源”）两端。 ③若要提高分拣标准到0.24kg，仅将的阻值调为 即可实现。（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比） 四、计算题（共3小题，共38分） 13.如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，质量为m＝0.2k的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h1＝10cm，此时气体的温度T1＝300K。已知活塞面积S＝1.0cm2，大气压强p0＝1.0×105Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，现在活塞上放一个质量为M=0.8k的物块，=10m/s2。求 (1)稳定时活塞距气缸低的高度h2； (2)若再缓慢给气体加热，活塞上升到距气缸底h3＝16cm时，气体的温度T3； (3)已知该气体的内能满足U＝0.8T(J)(T单位取K)，求在(2)给气体缓慢加热的过程中气体吸收的热量Q。 14.如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，活塞与汽缸的重力均不计，活塞与汽缸间的摩擦不计。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为，重力加速度为g，汽缸始终竖直。 （1）求该同学的质量m。 （2）若该同学仍然站在踏板上，求密封气体的热力学温度升为多少，才能使得活塞回到位置A。 （3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值。 15.一种新型的气垫运动鞋能有效为运动员的脚提供缓冲保护。运动鞋气垫内封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），温度为时，压强为。 缓慢踩压气垫，气垫内气体温度可视为不变，当气垫内气体压强变为时，该气体的体积变为原来的几倍； （2）某次跑步过程中，气垫内气体被反复压缩、扩张，最终气垫内气体恢复初始体积，温度变为，求此时气垫内气体压强p。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$