精品解析：内蒙古自治区巴彦淖尔市第一中学2024-2025学年高二下学期6月期中物理试题

2024-2025学年第二学期高二年级第四次诊断考试 物理试题 考试时间：75分钟；考试分值：100分 命题教师：韩晓 一、单选题（1-8为单选，每题4分，9-12为多选，每题6分，选对但不全的3分，错选得0分，共56分） 1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C. 布朗运动反映固体分子的无规则运动 D. 小颗粒无规则运动的轨迹就是分子无规则运动的轨迹 【答案】B 【解析】 【详解】AB．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动。故A错误，B正确。 C．悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，造成小颗粒受到的冲力不平衡而引起小颗粒的运动，所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故C错误。 D．小颗粒本身并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹。故D错误。 故选B。 2. 密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（　　） A. 为零 B. 保持不变 C. 减小 D. 增大 【答案】B 【解析】 【详解】气体的压强是由于气体分子做无规则运动，对器壁频繁地撞击产生的，容器做自由落体运动时处于完全失重状态，但气体分子的无规则运动不会停止．根据气体压强的决定因素：分子的平均动能和分子的数密度可知，只要温度和气体的体积不变，分子的平均动能和单位体积内分子数目不变，气体对容器壁的压强就保持不变，故B正确，ACD错误．故选B． 点睛：大量的气体分子做无规则热运动，对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力，单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力． 3. 现有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则乙分子（　　） A. 由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 由a到c的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 D. 由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由a到c的过程中两分子间的作用力表现为引力，做加速运动，A错误； B．由a到c做加速运动，到达c时速度最大，B正确； C．由a到c的过程中，分子力一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，C错误； D．由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做负功，D错误。 故选B。 4. 一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的（ ） A. 密度相同 B. 分子数相同 C. 分子平均速率相同 D. 分子间平均距离相同 【答案】C 【解析】 【详解】两部分气体为同种气体，但是质量不同，则摩尔数不同，分子数不同，选项B错误；两部分气体的体积相同，故密度不同，每个分子运动占据的体积不同，分子平均距离不同，选项AD错误；因中间为导热隔板，则最终两边温度相同，分子平均速率相同，选项C正确；故选C. 5. 某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可作为理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为（　　）的空气（填选项前的字母） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设需充入的气体体积为V0，由于整个过程中气体的温度保持不变，根据玻意耳定律有 解得 故选C。 6. 真空轮胎（无内胎轮胎），在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气，轮胎鼓起对胎内表面形成一定的压力。当夜晚胎内气体温度为时，传感器显示左前轮胎压为2.0个标准大气压，当该车白天在路面行驶时，传感器显示该轮胎的胎压为2.2个标准大气压，不考虑轮胎内气体体积的变化。则此时胎内气体温度约为（ ） A. B. 3℃ C. 13℃ D. 23℃ 【答案】C 【解析】 【详解】不考虑轮胎内气体体积的变化，为等容变化，则 解得 ℃ 故选C。 7. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每分钟发射的能量子数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】能量子 激光器在每分钟内发出的能量 故激光器每分钟发出的能量子数 故选C。 8. 在粒子散射实验中，不考虑电子和粒子碰撞的影响，这是因为（ ） A. 粒子和电子根本无相互作用 B. 电子是均匀分布的，粒子受电子作用的合力为零 C. 粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小，可忽略不计 D. 电子体积很小，粒子碰撞不到电子 【答案】C 【解析】 【详解】粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有粒子质量的，碰撞时对粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，故C正确，ABD错误． 故选C 9. 下列说法中不正确的是（  ） A. 布朗运动就是液体分子的热运动 B. 对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加 C. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大 D. 分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力 【答案】A 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子撞击形成的，是液体分子无规则运动反应，A错误，符合题意． B．对一定质量的气体加热，吸收热量Q＞0，体积可能增大，对外做功W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q，内能可能增大，B正确，不符合题意． C．温度是分子平均动能的标志，关系式为，则物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，分子平均动能越大，C正确，不符合题意． D．分子间的引力与斥力同时存在，当时，；当时，；当时，，D正确，不符合题意． 故选A． 【点睛】记住常见的热学结论：布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、大于或等于引力，物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，分子平均动能越大，改变内能的方式有做功和热传递， 10. 关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中，不正确的是（　　） A. 对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，分子势能也最小 B. 100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大 C. 做自由落体运动的物体，分子的平均动能越来越大 D. 外界对物体做功，不一定能改变物体的内能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，两分子距离为r0，若增大距离，则分子力表现为引力，分子力做负功分子势能增加，若减小距离，则分子间表现为斥力，分子力做负功分子势能增加。故此时分子势能最小，故A正确； B．内能大小的决定因素有温度、体积和组成物质的分子数。选项中只谈到了温度一个因素，故B错误； C．分子的平均动能与宏观量温度相对应，与其运动状态无关，故C错误； D．根据热力学第一定律，改变物体内能，有两种方式，做功和热传递，选项中只给了做功一个信息，故D正确。 本题目选不正确项，故选BC。 11. 热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，源于人类对冷热现象的探索。关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A. 水银不浸润玻璃但浸润铅 B. 尘埃颗粒在空气中的运动是布朗运动 C. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 D. 一定质量的理想气体对外做功，其内能一定增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．水银不浸润玻璃但浸润铅，故 A正确； B．尘埃颗粒用肉眼就能看到，且最终会落到地面（或地面上的物体）上，故该运动不是布朗运动，故B错误； C．晶体和非晶体的区别在于内部分子排列，有的通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，它会变成柔软的非晶体，再过一段时间又会转化为晶体，故C正确； D．一定质量的理想气体对外做功，若其吸收的热量大于其对外做的功，则内能增大，故D错误。 故选AC。 12. 氢原子的能级如图所示。氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应。下列判断正确的是（　　） A. 氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大 B. 该金属的逸出功W0=12.75eV C. 用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出 D. 氢原子处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．氢原子发生跃迁，辐射出光子后，能量变小，选项A错误； B．氢原子由n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大 根据恰能使某金属产生光电效应，则逸出功 选项B正确； C．一群处于n=3的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，不会有光电子逸出，选项C错误； D．根据玻尔原子模型可知，处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动。选项D正确。 故选BD。 二、实验题（共10分） 13. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个． (1)这种估测方法是将每个分子视为_______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______． (2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为_____m2，求得的油膜分子直径为_______m．(结果全部取两位有效数字) 【答案】 ①. 球形 ②. 直径 ③. 4.0×10－12 ④. 8.1×10－3 ⑤. 4.9×10－10 【解析】 【详解】解：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径； (2)一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为：  据题意：完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为：，则油膜面积为： 油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为： 三、解答题（共34分） 14. 如图，粗细均匀的U形管竖直放置，侧上端封闭，侧上侧与大气相通，下端开口处开关关闭，侧空气柱的长度为，侧水银面比侧的高，现将开关打开，从形管中放出部分水银，当两侧的高度差为时，将开关关闭，已知大气压强。 （1）求放出部分水银后侧空气柱的长度； （2）再向侧注入水银，使、两侧的水银达到同一高度，若此时实验环境的大气压升高为，求注入水银在管内的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，放出前，侧气体压强为 放出后 设管的横截面积为，对气体，由玻意耳定律有 解得 （2）根据题意可知，注入水银后，侧气体压强为 对气体，由玻意耳定律有 解得 则注入水银在管内的长度为 15. 如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，O处由橡皮软管连接，左右两端竖直管内有高都为h的水银柱封住两部分理想气体A和B，右端水银柱上方和大气相通大气压强等于76cmHg，初始平衡时B部分气体总长度为96cm现将U形管右边缓慢放置水平，同时改变环境温度，已知U形管改变放置前后的环境的热力学温度之比为4/3，重新达到平衡时发现左边水银柱恰好在原位置，且右边水银柱没有进入水平管内．试求： ①水银柱的高度h； ②右管内水银柱沿管移动的距离． 【答案】①② 【解析】 【详解】试题分析：求出气体A的压强，由查理定律可以求出热力学温度之比；求出B气体的压强，应用理想气体状态方程求出B气体后来的长度，然后求出水银柱移动的距离． （1）A部分气体做等容变化，根据查理定律： 解得： 由于 解得： （2）对B部分气体，根据理想气体状态方程： 设U形管的横截面积为S，倾斜后总长度为： 解得： 故水银柱移动的距离为： 点睛：本题主要考查了气体的温度之比、水银柱移动的距离，分析清楚题意、选择恰当的研究对象、根据题意求出气体状态参量，应用查理定律与理想气体状态方程即可正确解题． 16. 如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求： （1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1； （2）封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。 【答案】（1）360K；（2）1.5×105Pa 【解析】 【详解】（1）设汽缸的横截面积为S，由题意可知，此过程为等压膨胀由盖－吕萨克定律得 解得 T1=T0=360K （2）由题意可知，此过程体积保持不变，由查理定律得 解得 p2=p0=1.5×105Pa 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高二年级第四次诊断考试 物理试题 考试时间：75分钟；考试分值：100分 命题教师：韩晓 一、单选题（1-8为单选，每题4分，9-12为多选，每题6分，选对但不全的3分，错选得0分，共56分） 1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C. 布朗运动反映固体分子的无规则运动 D. 小颗粒无规则运动的轨迹就是分子无规则运动的轨迹 2. 密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（　　） A. 为零 B. 保持不变 C. 减小 D. 增大 3. 现有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则乙分子（　　） A. 由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 由a到c的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 D. 由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功 4. 一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的（ ） A. 密度相同 B. 分子数相同 C. 分子平均速率相同 D. 分子间平均距离相同 5. 某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可作为理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为（　　）的空气（填选项前的字母） A. B. C. D. 6. 真空轮胎（无内胎轮胎），在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气，轮胎鼓起对胎内表面形成一定的压力。当夜晚胎内气体温度为时，传感器显示左前轮胎压为2.0个标准大气压，当该车白天在路面行驶时，传感器显示该轮胎的胎压为2.2个标准大气压，不考虑轮胎内气体体积的变化。则此时胎内气体温度约为（ ） A. B. 3℃ C. 13℃ D. 23℃ 7. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每分钟发射的能量子数为（　　） A. B. C. D. 8. 在粒子散射实验中，不考虑电子和粒子碰撞的影响，这是因为（ ） A. 粒子和电子根本无相互作用 B. 电子是均匀分布的，粒子受电子作用的合力为零 C. 粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小，可忽略不计 D. 电子体积很小，粒子碰撞不到电子 9. 下列说法中不正确的是（  ） A. 布朗运动就是液体分子的热运动 B. 对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加 C. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大 D. 分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力 10. 关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中，不正确的是（　　） A. 对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，分子势能也最小 B. 100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大 C. 做自由落体运动的物体，分子的平均动能越来越大 D. 外界对物体做功，不一定能改变物体的内能 11. 热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，源于人类对冷热现象的探索。关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A. 水银不浸润玻璃但浸润铅 B. 尘埃颗粒在空气中的运动是布朗运动 C. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 D. 一定质量的理想气体对外做功，其内能一定增大 12. 氢原子的能级如图所示。氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应。下列判断正确的是（　　） A. 氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大 B. 该金属的逸出功W0=12.75eV C. 用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出 D. 氢原子处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动 二、实验题（共10分） 13. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个． (1)这种估测方法是将每个分子视为_______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______． (2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为_____m2，求得的油膜分子直径为_______m．(结果全部取两位有效数字) 三、解答题（共34分） 14. 如图，粗细均匀的U形管竖直放置，侧上端封闭，侧上侧与大气相通，下端开口处开关关闭，侧空气柱的长度为，侧水银面比侧的高，现将开关打开，从形管中放出部分水银，当两侧的高度差为时，将开关关闭，已知大气压强。 （1）求放出部分水银后侧空气柱的长度； （2）再向侧注入水银，使、两侧的水银达到同一高度，若此时实验环境的大气压升高为，求注入水银在管内的长度。 15. 如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，O处由橡皮软管连接，左右两端竖直管内有高都为h的水银柱封住两部分理想气体A和B，右端水银柱上方和大气相通大气压强等于76cmHg，初始平衡时B部分气体总长度为96cm现将U形管右边缓慢放置水平，同时改变环境温度，已知U形管改变放置前后的环境的热力学温度之比为4/3，重新达到平衡时发现左边水银柱恰好在原位置，且右边水银柱没有进入水平管内．试求： ①水银柱的高度h； ②右管内水银柱沿管移动的距离． 16. 如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求： （1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1； （2）封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $