精品解析：山东省临沂一中校本部2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

临沂一中校本部2023级阶段性检测 物理 一、单选题（1-8题只有一个正确选项，每题3分，共24分） 1. 二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会变成近似固体的硬胶体。标准状况下二氧化碳气体的密度为，二氧化碳的摩尔质量为M，表示阿伏伽德罗常数，二氧化碳分子可近似看作直径为D的球体。则标准状况下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，甲、乙、丙三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且空气柱体积关系为，水银柱高度关系为。若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是（ ） A. 丙管 B. 甲管和乙管 C. 乙管和丙管 D. 三管中水银柱上移一样多 3. 关于气体的压强，下列说法正确的是（　　） A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B. 气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大 C. 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 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 4. 清澈幽深的泉水池底部，不断有气泡生成，气泡上升至水面后破裂。气泡在泉水中从泉池底部上升至水面破裂前的过程中，若不考虑泉水温度的变化，下列判断正确的是（　　） A. 气泡内压强增大 B. 气泡中的气体对外界做功 C. 气泡放出热量 D. 气泡匀速上升 5. 如图所示，某兴趣小组，设计了一种“肥皂动力小船”，将小船静置在水中，用滴管在小船的尾部开口处滴入一滴肥皂水，小船即可快速向前运动。已知肥皂可以减小液体的表面张力，下列说法正确的是（ ） A. 小船静置在水中时，不会受到液体表面张力的作用 B. 表面层中分子密度大于液体内部分子密度 C. 小船之所以会运动，是因为滴在小船尾部的肥皂水对小船施加了向前的推力 D. 小船之所以会运动，是因为水的表面张力对船有向前的作用力 6. 容积的钢瓶充满氧气后，压强，打开钢瓶盖阀门，让氧气分别装到容积为的小瓶子中去，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是（　　） A. 2瓶 B. 18瓶 C. 10瓶 D. 20瓶 7. 图甲为桶装纯净水使用压水器供水的示意图，图乙是简化的原理图。当手按下压水器时，压水器中的活塞打开，外界空气压入桶内，放手后，压水器活塞关闭。已知桶底横截面积，容积为20L。现桶内有10L水，初始时出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差，空气可视为理想气体。出水管的体积与桶内水的体积相比可忽略不计，水的密度，外界大气压强，重力加速度g取。设桶内气体温度不变，压出5L水后，出水管中的液面恰好在出水管顶部，则压入外界空气的体积为（ ） A. 5.45L B. 5.60L C. 5.75L D. 6.00L 8. 如图所示，一辆上表面水平的小车静止在水平面上，小车上竖直固定着内径均匀的U形细管，U形管的左端封闭、右端开口，管内装有水银，小车静止时，U形管左右两端的水银面等高，左端封闭气柱的长度为L，当小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，U形管左右两端的水银面的高度差为，已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为，封闭气体温度保持不变，则U形管水平部分的长度为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（9-12题，每题有两个或者两个以上正确答案，每题4分，漏选得2分，错选不得分，共16分） 9. 金属玻璃是由传统的金属晶体经过急冷处理制得的一种非晶体合金，下列说法正确的是（　　） A. 传统金属没有固定的熔点 B. 金属玻璃内部的原子排列是规则的 C. 金属玻璃的物理性质具有各向同性 D. 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 10. 建设大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起，为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化，某研究小组做了模拟实验：在始终保持钢板水平的情况下，将钢板用轻绳从水下缓慢吊起，如图甲所示。在该过程中细绳拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 钢板在水面以下时的浮力约为2.0N B. 在吊起钢板的过程中，钢板所受的拉力始终大于钢板的重力 C. 图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是浮力消失 D. 图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力 11. 如图所示，在两端开口的U形管中，下部有一段水银柱a，右侧直管内封闭气体上有一段水银柱b、若向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银，则平衡后（　　） A. 右侧直管内封闭气体的压强减小 B. 右侧直管内封闭气体的体积不变 C. 水银柱a两侧水银面的高度差增加 D. 水银柱b升高 12. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历四个过程、、、回到初状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程气体吸收的热量大于内能的增加量 B. 过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数变少 C. 状态a的分子密集程度小于状态c的分子密集程度 D. 的整个循环过程中，外界对气体做正功 三、实验题（共计12分） 13. 某实验小组利用如图所示的装置来探究一定质量的理想气体在保持温度不变的条件下，气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）本实验中以下操作正确的是（　　） A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应快速推拉活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）实验时缓慢推动活塞逐渐减小气体的体积，记录多组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p，用计算机对数据进行拟合，做出图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：___________； （3）另一实验小组在缓慢推动活塞逐渐减小气体体积的实验过程中，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p，在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是___________。 A. B. C. D. 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为__________； （2）油膜的面积为__________； （3）油酸分子的直径约为__________；（此小题保留一位有效数字） （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 四、计算题 15. 如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 16. 如图甲所示为机械组装中完成推动工作的汽缸，其工作原理如图乙所示。密封性良好的汽缸固定在水平地面上，整个容器被刚性杆连接的绝热活塞分成气室I、气室II两部分，左右两侧各有一阀门、，刚性杆与地面平行且右端和物体接触。开始时，，均与大气相通，现将关闭，保持打开，通过电阻丝对I中的气体缓慢加热至活塞恰好能向右推动物体。停止加热，通过向气室II内缓慢注入压缩气体，使活塞恰好能向左移动，充气过程中气室II内温度保持不变。已知物体质量，活塞面积，忽略活塞与缸壁间的摩擦，物体与地面的摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大气压强，重力加速度。汽缸内气体可视为理想气体，初始温度。求 （1）活塞恰好能向右推动物体时，气室I内气体的温度； （2）活塞恰好能向左移动时，气室II内注入气体的质量与原有气体的质量之比。 17. 如图所示，一粗细均匀的直角导热细玻璃管右端封闭，上端开口，水平部分长为2L，竖直部分长为3L，玻璃管内的横截面积为S，管内用一段水银柱封闭了一定质量的理想气体，外界的大气压强为p0，当环境温度为T0时，水平和竖直管中的水银柱长均为L。设高度为L的水银柱产生的压强为nP0，理想气体的内能U与温度T的关系为U＝kT，n、k均为已知常数，现缓慢加热管内封闭气体，求： （1）水银柱刚好全部进入竖直管中时封闭气体的温度； （2）从水银柱刚好全部进入竖直管中到水银柱上表面刚好与管的开口处平齐的过程中，封闭气体从外界吸收的热量。 18. 如图所示，一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成，厚度不计的绝热活塞a、b可以上下无摩擦地移动，汽缸连接处有小卡销，使活塞b不能通过连接处进入汽缸A。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接，两活塞之间封闭有一定量的理想气体，刚开始时，活塞a位于汽缸A底端，系统处于静止状态，此时两活塞间气体的温度为，压强等于大气压强。已知活塞a、b的质量分别为2m、m，横截面积分别为2S、S，弹簧原长为，劲度系数为，大气压强为，重力加速度为g。现缓慢加热两活塞间的气体。 （1）求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度； （2）求当活塞b刚到达汽缸连接处时，活塞间气体的温度； （3）两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中，封闭气体的内能增加了，求该过程中封闭气体从外界吸收的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临沂一中校本部2023级阶段性检测 物理 一、单选题（1-8题只有一个正确选项，每题3分，共24分） 1. 二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会变成近似固体的硬胶体。标准状况下二氧化碳气体的密度为，二氧化碳的摩尔质量为M，表示阿伏伽德罗常数，二氧化碳分子可近似看作直径为D的球体。则标准状况下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】标准状况下体积为V的二氧化碳气体的质量 二氧化碳的分子数为 二氧化碳气体变成硬胶体后，硬胶体的体积为 解得 故选D。 2. 如图所示，甲、乙、丙三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且空气柱体积关系为，水银柱高度关系为。若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是（ ） A. 丙管 B. 甲管和乙管 C. 乙管和丙管 D. 三管中水银柱上移一样多 【答案】B 【解析】 【详解】甲、乙、丙中的气体压强分别为 由于 故 根据理想气体状态方程，有 由于气体的气压不变，故 由于 相同，故 即甲管与乙管中水银柱上升最多，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 关于气体的压强，下列说法正确的是（　　） A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B. 气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大 C. 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 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，选项A错误，C正确； B．气体分子的平均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大，选项B错误； D．当某一容器自由下落时，容器中气体分子的运动不受影响，气体的压强不为零，选项D错误。 故选C。 4. 清澈幽深的泉水池底部，不断有气泡生成，气泡上升至水面后破裂。气泡在泉水中从泉池底部上升至水面破裂前的过程中，若不考虑泉水温度的变化，下列判断正确的是（　　） A. 气泡内压强增大 B. 气泡中的气体对外界做功 C. 气泡放出热量 D. 气泡匀速上升 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．气泡在泉水中从泉池底部上升至水面破裂前的过程中，根据 可知气泡内压强减小；不考虑泉水温度的变化，根据玻意耳定律 可知气泡体积变大，则气泡中的气体对外界做功；由于温度不变，则气泡中的气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气泡吸收热量，故AC错误，B正确； D．由于气泡体积变大，可知气泡受到的浮力变大，所以气泡加速上升，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某兴趣小组，设计了一种“肥皂动力小船”，将小船静置在水中，用滴管在小船的尾部开口处滴入一滴肥皂水，小船即可快速向前运动。已知肥皂可以减小液体的表面张力，下列说法正确的是（ ） A. 小船静置在水中时，不会受到液体表面张力的作用 B. 表面层中分子密度大于液体内部分子密度 C. 小船之所以会运动，是因为滴在小船尾部的肥皂水对小船施加了向前的推力 D. 小船之所以会运动，是因为水的表面张力对船有向前的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A. 水与空气接触的表面层存在表面张力，由于表面层水分子间距略大于平衡距离，所以表面层水分子间的引力大于斥力，对外表现为引力，即表面张力，小船静置在水中时，受到液体表面张力是平衡的，故A错误； B. 由于表面层水分子间距略大于平衡距离，表面层中分子密度小于液体内部分子密度，故B错误； CD. 小船之所以会运动，是因为滴在小船尾部的肥皂水破坏了该位置的液体表面张力，使之明显减小，导致小船所受的整体的液体表面张力不再平衡，小船受到向前的表面张力大于向后的表面张力，所以小船会向前运动，故C错误，D正确。 故选D。 6. 容积的钢瓶充满氧气后，压强，打开钢瓶盖阀门，让氧气分别装到容积为的小瓶子中去，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是（　　） A. 2瓶 B. 18瓶 C. 10瓶 D. 20瓶 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，设分装后气体的体积为，由玻意耳定律有 解得 则最多可装的瓶数是 故选B。 7. 图甲为桶装纯净水使用压水器供水的示意图，图乙是简化的原理图。当手按下压水器时，压水器中的活塞打开，外界空气压入桶内，放手后，压水器活塞关闭。已知桶底横截面积，容积为20L。现桶内有10L水，初始时出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差，空气可视为理想气体。出水管的体积与桶内水的体积相比可忽略不计，水的密度，外界大气压强，重力加速度g取。设桶内气体温度不变，压出5L水后，出水管中的液面恰好在出水管顶部，则压入外界空气的体积为（ ） A. 5.45L B. 5.60L C. 5.75L D. 6.00L 【答案】B 【解析】 【详解】设流出5L水后，液面下降Δh，则 此时瓶内气体压强 p2=p0+ρg（h+Δh） 体积 V2=V0+V1=15L 设瓶内气体在外界压强下的体积为V′，则 p2V2=p0V′ 初始状态瓶中气体压强为p0，体积为V0，所以 ΔV=V′-V0 联立解得 ΔV=5.60L 故选B。 8. 如图所示，一辆上表面水平的小车静止在水平面上，小车上竖直固定着内径均匀的U形细管，U形管的左端封闭、右端开口，管内装有水银，小车静止时，U形管左右两端的水银面等高，左端封闭气柱的长度为L，当小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，U形管左右两端的水银面的高度差为，已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为，封闭气体温度保持不变，则U形管水平部分的长度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设U形管的横截面积为S，根据题意可知小车静止时，左侧封闭气体的压强 左管中的气体由玻意耳定律得 可得小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，左侧封闭气体的压强 设水平部分的长度为，水平管内长为的水银为研究对象，由牛顿第二定律得 联立解得 故选B。 二、多选题（9-12题，每题有两个或者两个以上正确答案，每题4分，漏选得2分，错选不得分，共16分） 9. 金属玻璃是由传统的金属晶体经过急冷处理制得的一种非晶体合金，下列说法正确的是（　　） A. 传统金属没有固定的熔点 B. 金属玻璃内部的原子排列是规则的 C. 金属玻璃的物理性质具有各向同性 D. 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 【答案】CD 【解析】 【详解】A．传统金属是多晶体，有固定的熔点。故A错误； B．金属玻璃是非晶体，内部的原子排列是不规则的。故B错误； C．金属玻璃是非晶体，它的物理性质具有各向同性。故C正确； D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。故D正确。 故选CD。 10. 建设大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起，为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化，某研究小组做了模拟实验：在始终保持钢板水平的情况下，将钢板用轻绳从水下缓慢吊起，如图甲所示。在该过程中细绳拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 钢板在水面以下时的浮力约为2.0N B. 在吊起钢板的过程中，钢板所受的拉力始终大于钢板的重力 C. 图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是浮力消失 D. 图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力 【答案】AD 【解析】 【详解】A．完全拉出水面时，拉力等于重力，拉力不在发生变化，可知钢板重力 钢板在水面以下时的浮力 故A正确； B．由图知，在吊起钢板的过程中，钢板所受的拉力不始终大于钢板的重力，故B错误； CD．分子间存在引力和斥力，随着分子间距离的增大，分子间表现为引力，图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，在两端开口的U形管中，下部有一段水银柱a，右侧直管内封闭气体上有一段水银柱b、若向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银，则平衡后（　　） A. 右侧直管内封闭气体的压强减小 B. 右侧直管内封闭气体的体积不变 C. 水银柱a两侧水银面的高度差增加 D. 水银柱b升高 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．左侧直管中注入水银前后，水银柱受力平衡，则有 重力和大气压力不变，所以右侧直管内封闭气体的压强不变，缓慢注入水银的过程，气体温度不变，由理想气体状态方程可知右侧直管内封闭气体的体积不变，故A错误，B正确； C．设水银柱两侧水银面的高度差为，以水银柱左侧蓝色部分为研究对象，如下图所示 设蓝色水银柱质量为，由受力平衡可得 可得 可知蓝色部分水银柱与水银柱的高度相等，即 左管注入水银后，水银柱的高度不变，所以不变，故C错误； D．水银柱两侧水银面的高度差不变，假设原来的水银柱不动，则左侧注入水银柱的高度为，右侧水银面上升，右侧直管中封闭空气体积不变，则水银柱上升，如下图所示 根据题意可知左侧直管中注入水银等于水银柱左右两端红色部分，即 可得 所以水银柱升高，故D正确。 故选BD。 12. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历四个过程、、、回到初状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程气体吸收的热量大于内能的增加量 B. 过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数变少 C. 状态a的分子密集程度小于状态c的分子密集程度 D. 的整个循环过程中，外界对气体做正功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由得 可知，图线的斜率与气体体积有关。过程，图线斜率不变，则气体体积不变，外界对气体不做功。根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于内能的增加量。故A错误； B．过程，温度不变，压强增大，则体积减小，单位体积内的分子数增加，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数变多。故B错误； C．状态a的斜率小于状态c的斜率，则状态a的体积大于状态c的体积，可知状态a的分子密集程度小于状态c的分子密集程度。故C正确； D．由图可知，d到a体积增大，气体对外做正功；b到c体积减小，外界对气体做正功。两次体积变化量相同，但体积减小过程中的平均压强大，则做功多。所以整个过程是外界对气体做正功。故D正确。 故选CD。 三、实验题（共计12分） 13. 某实验小组利用如图所示的装置来探究一定质量的理想气体在保持温度不变的条件下，气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）本实验中以下操作正确的是（　　） A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应快速推拉活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）实验时缓慢推动活塞逐渐减小气体的体积，记录多组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p，用计算机对数据进行拟合，做出图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：___________； （3）另一实验小组在缓慢推动活塞逐渐减小气体体积的实验过程中，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p，在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）AD （2）在温度不变的情况下，气体压强与体积成反比 （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]A．为了探究气体压强与体积的关系，要尽可能保持环境温度不变，故A正确； B．若急速推拉活塞，则有可能造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故B错误； C．实验过程中要用手握紧注射器可能导致活塞造成温度变化，故C错误； D．为防止漏气，实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [2]在温度不变的情况下，气体压强与体积成反比。 【小问3详解】 [3]软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，又因为是成正比的，要过原点。 故选B。 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为__________； （2）油膜的面积为__________； （3）油酸分子的直径约为__________；（此小题保留一位有效数字） （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】（1） （2）138##139##140##141##142 （3） （4）AB 【解析】 【小问1详解】 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 【小问2详解】 油膜的面积为 【小问3详解】 油酸分子的直径约为 【小问4详解】 A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，则得到油膜的面积S偏大，根据可知，d测量值偏小，选项A正确； B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大，则得到油膜的面积S偏大，根据可知，d测量值偏小，选项B正确； C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，则根据可知，d测量值偏大，选项C错误。 故选AB。 四、计算题 15. 如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 【答案】（1）100N；（2）327K 【解析】 【详解】（1）活塞从位置到过程中，气体做等温变化，初态 、 末态 、 根据 解得 此时对活塞根据平衡条件 解得卡销b对活塞支持力的大小 （2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态 ， 末态，对活塞根据平衡条件 解得 设此时温度为，根据 解得 16. 如图甲所示为机械组装中完成推动工作的汽缸，其工作原理如图乙所示。密封性良好的汽缸固定在水平地面上，整个容器被刚性杆连接的绝热活塞分成气室I、气室II两部分，左右两侧各有一阀门、，刚性杆与地面平行且右端和物体接触。开始时，，均与大气相通，现将关闭，保持打开，通过电阻丝对I中的气体缓慢加热至活塞恰好能向右推动物体。停止加热，通过向气室II内缓慢注入压缩气体，使活塞恰好能向左移动，充气过程中气室II内温度保持不变。已知物体质量，活塞面积，忽略活塞与缸壁间的摩擦，物体与地面的摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大气压强，重力加速度。汽缸内气体可视为理想气体，初始温度。求 （1）活塞恰好能向右推动物体时，气室I内气体的温度； （2）活塞恰好能向左移动时，气室II内注入气体的质量与原有气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞恰能向右推动物体时，对活塞和刚性杆整体受力分析可得 解得 对气室I内的气体，由查理定律可得 解得 【小问2详解】 活塞恰好能向右移动时，气室II中的气体压强为 对此时气室II中的气体，由玻意耳定律可得 解得 则气室II注入气体的质量与原有质量之比为 17. 如图所示，一粗细均匀的直角导热细玻璃管右端封闭，上端开口，水平部分长为2L，竖直部分长为3L，玻璃管内的横截面积为S，管内用一段水银柱封闭了一定质量的理想气体，外界的大气压强为p0，当环境温度为T0时，水平和竖直管中的水银柱长均为L。设高度为L的水银柱产生的压强为nP0，理想气体的内能U与温度T的关系为U＝kT，n、k均为已知常数，现缓慢加热管内封闭气体，求： （1）水银柱刚好全部进入竖直管中时封闭气体的温度； （2）从水银柱刚好全部进入竖直管中到水银柱上表面刚好与管的开口处平齐的过程中，封闭气体从外界吸收的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）温度为T0时，封闭气体的压强为 ① 体积为 ② 设水银刚好全部进入竖直管中时封闭气体的温度为T1，此时封闭气体的压强为 ③ 体积为 ④ 对封闭气体温度从T0变至T1的过程，根据理想气体状态方程有 ⑤ 联立①~⑤式解得 ⑥ （2）设管内水银柱与管的开口处平齐时，封闭气体的温度为T2，此时封闭气体的体积为 ⑦ 封闭气体温度从T1变至T2的过程压强不变，根据盖—吕萨克定律有 ⑧ 联立④⑦⑧式解得 ⑨ 在封闭气体温度从T1变至T2的过程中，水银柱上移的距离为L，则该过程中气体对外做功为 ⑩ 由题意可知此过程气体内能的增加量为 ⑪ 根据热力学第一定律有 ⑫ 联立③⑥⑨⑩⑪⑫可得封闭气体从外界吸收的热量为 ⑬ 18. 如图所示，一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成，厚度不计的绝热活塞a、b可以上下无摩擦地移动，汽缸连接处有小卡销，使活塞b不能通过连接处进入汽缸A。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接，两活塞之间封闭有一定量的理想气体，刚开始时，活塞a位于汽缸A底端，系统处于静止状态，此时两活塞间气体的温度为，压强等于大气压强。已知活塞a、b的质量分别为2m、m，横截面积分别为2S、S，弹簧原长为，劲度系数为，大气压强为，重力加速度为g。现缓慢加热两活塞间的气体。 （1）求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度； （2）求当活塞b刚到达汽缸连接处时，活塞间气体的温度； （3）两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中，封闭气体的内能增加了，求该过程中封闭气体从外界吸收的热量。 【答案】（1）,；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设初始状态弹簧的伸长量为，活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度，对活塞 解得 初状态气体体积 活塞a刚要开始向上运动时，设弹簧弹力为，对活塞a 对活塞 解得 设活塞a刚要开始运动时弹簧伸长量为，由胡克定律 得 此时气体的体积 对活塞间气体由理想气体状态方程 解得 （2）当活塞b刚到达汽缸连接处时，活塞间气体的温度为，活塞a运动后，活塞间气体压强保持不变，由盖吕萨克定律 解得 （3）设两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中，外界对气体做的功为W，则 又 根据热力学第一定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $