湖北黄梅县第一中学2025-2026学年高二下学期物理测试4.29

高二物理测试4.29 一、单选题（9×3分=27分） 1．2025年3月，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料（单原子层金属）。科研人员将金属铋在280℃的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金属，则金属铋在（　　） A．熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加 B．熔化的过程中，温度不变但内能增加 C．温度升高时，每个分子的动能均增大 D．冷却后，所有分子都停止热运动 2．将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，下列判断正确的是（　　） A．若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B．若将试管稍下移后放手，试管会下沉 C．若将试管稍上移后放手，试管会静止 D．若将试管稍上移后放手，试管会下沉 3．用打气筒给自行车胎打气，设每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L，自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来空气的压强为1atm，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为（　　） A．5atm B．4atm C．3atm D．2atm 4．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2atm时，体积变化4L，则该气体原来的体积为（　　） A． B．2L C． D．8L 5．我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为，温度为17℃。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为，此时舱内温度降至7℃。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持7℃不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体密度与初始状态密度的比值为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示为医院进行静脉输液的三种输液瓶及其输液管、进气管装置设计图，其中进气管保证瓶内与瓶外气体相通，随着输液的持续进行，下列说法中正确的是（    ） A．甲输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强减小 B．乙输液瓶内气压增大，瓶内输液管针头处压强不变 C．丙输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强不变 D．若需保持给病人的输液流速恒定，则应该选用丙输液瓶 7．将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积与热力学温度的关系图像如下图所示，设、、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A． B． C． D． 8．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 9．某学习小组采用如下方法测大气压。如图所示，一端开口的导热细玻璃管内用一段长为的水银柱封闭一段理想气体，初始时玻璃管水平测出气柱长为，当缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，气柱长变为。若环境温度始终不变，且、、单位均用，则当地大气压为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（5×4分=20分，对而不全得2分） 10．如图所示，有一内径相等、两端开口的“几”字形导热细玻璃管，玻璃管右端水平部分足够长，现用甲和乙两段水银柱封闭了一定质量的理想气体。已知大气压强为，环境温度为，稳定后水银柱甲的左侧液面比右侧液面低，右侧液面和底部水平玻璃管的距离为。下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的长度为 B．封闭气体的压强为 C．若改变环境温度使水银柱乙刚好完全进入底部水平玻璃管，此时环境温度约为333K D．水银柱乙完全进入底部水平玻璃管后，继续升高环境温度，液面A、B之间的高度差将变大 11．一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（　　） A．A→B温度升高，压强不变 B．D点的压强比A点的压强小 C．B→C体积不变，压强不变 D．C→D体积变小，内能增大 12．如图所示，光滑绝热气缸静置于地面上，总高为4L，气缸上端开口，顶部有卡扣。内部有两个厚度不计、质量均为m、横截面积为S的活塞M、N，活塞M导热，活塞N绝热，初始时活塞M距离气缸顶部的距离为L，活塞N在气缸正中央，两活塞中间封闭了一定质量的理想气体A，活塞N与气缸底部封闭了一定质量的理想气体B，两气体的初始温度均为。气缸底部有一电热丝，可对B气体进行加热，现接通电源，对B气体缓慢加热，使其温度缓慢升高，已知重力加速度为g，外界大气压恒为，且满足，下列说法正确的是（　　） A．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 B．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 C．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为5p0 D．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为6p0 13．如图所示，长度相同的汽缸A、B水平固定，通过轻质活塞及轻质细杆各封闭一定质量的理想气体。已知汽缸A的横截面积是汽缸B的横截面积的2倍，忽略活塞与汽缸之间的摩擦，整个装置密闭性良好不漏气。起初两活塞静止在各自汽缸距缸口位置，A、B汽缸内温度均为T，B汽缸内气体与大气压强相同，现缓慢改变汽缸A或B的温度，直至一活塞恰好移动至汽缸口处，下列说法正确的是（　　） A．起初汽缸A内气体的压强大于大气压强 B．起初汽缸A内气体的压强等于大气压强 C．若保持汽缸A内气体温度不变，让B汽缸内气体升温至即可 D．若保持汽缸B内气体温度不变，让A汽缸内气体降温至即可 14．如图，倾角为37°的斜面固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的空气柱长度也为10cm。释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止。过程中玻璃管的温度保持不变，外界大气压为76cmHg，重力加速度，，，则（　　） A．玻璃管静止时，管内气体的压强为70cmHg B．玻璃管稳定下滑时，其加速度为 C．玻璃管稳定下滑时，管内气体的压强为90cmHg D．玻璃管稳定下滑时，管内空气柱长度约为9.72cm 三、实验题 15．（7分）某同学利用图示装置研究一定质量气体等容变化规律。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持C管竖直并再次调节C管高度，使B管水银液面仍处于初始位置，然后记下B、C两管水银液面高度差及烧瓶内气体热力学温度T； (1)温度稳定后，应将C管________（填“向上”或“向下”）调节，才能使B管水银液面处于初始位置； (2)若温度过高出现漏气现象，则图2中的图像末段应为曲线________；（填“①”“②”或“③”） (3)实验中使烧瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用p表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是________。 A．B．C．D． (4)已知图2中图像直线段的斜率为k，纵轴截距绝对值为b，水银密度为ρ，重力加速度为g，则大气压强________，实验室热力学温度________。（用k、b、ρ、g表示） 16．（5分）(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； ③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字） (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D．油酸薄膜未充分散开 四、解答题 17．（9分）压力锅（高压锅）通过增大锅内气压来提高水的沸点，从而达到快速烹饪食物的目的。其结构简化如图所示，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体压强与外界大气压强相等。当锅内温度达到时，气孔1会封闭，将锅内外隔离。若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀。已知气孔2的横截面积为，加热前锅内温度为，大气压强为。忽略加热过程水蒸气和食材（包括水）导致的气体体积变化，气体可视为理想气体，g取。 (1)若锅内压强设计的最大值为，求限压阀的质量； (2)当锅内压强达到时打开气孔2，求稳定后高压锅内气体密度与打开气孔前的密度之比。（假设此过程气体温度不变） 18．（10分）李华同学设计并制作了一个简易的温度警报器，如图所示，导热良好的缸体内有一横截面积为的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞质量为，活塞与天花板之间系有轻绳和警报器（内部集成有拉力传感器），若轻绳拉力为0或轻绳拉力超过2N，警报器都会发出警报。已知初始状态缸内温度为300K，活塞距缸底10cm，轻绳拉力为1N，大气压强恒为，重力加速度为，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)求初始状态，封闭气体的压强； (2)为了不让警报器发出警报，求环境温度的范围。 19．（10分）如图所示为一个粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内用水银柱封闭一定质量的理想气体。上管足够长，图中大小横截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2，粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，封闭气柱长度为L=22cm。大气压强为=76cmHg，气体初始温度为57。求： (1)若缓慢升高气体温度至多少时可将所有水银全部压入细管内； (2)若温度升高至615K时，液柱下端离开玻璃管底部的距离。 20．（10分）生活中经常用到一种吸盘挂钩，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为，压强为（如甲图）。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为，（如乙图），该过程中可认为封闭气体的质量和温度不变。已知吸盘与墙面的有效面积为，强力挂钩的总质量为，与墙面间的最大静摩擦力是压力的倍，外界大气压强为，重力加速度为，求： (1)安装完毕后，吸盘内气体的压强为多少 (2)该吸盘挂钩最多可悬挂多大质量的物体。 《高二物理测试4.29》参考答案 1．B 2．B 3．C【详解】根据玻意耳定律，总气体量的值为原气体与打入气体的pV值之和，即 解得 故选C。 4．B 5．C【详解】根据理想气体状态方程 整理得气体密度 同种气体摩尔质量为定值，为气体常量，因此密度比值满足 其中初始状态参数为， 充气后状态参数为， 代入计算得 故选C。 6．B 【详解】A．甲瓶没有进气管，随着液体流出，瓶内空气体积变大，瓶内气压减小，随着液体的流出液体压强在减小，而瓶内输液管针头处的压强等于瓶内气压与液体柱压强之和，因此针头处压强也会减小，故A错误；BD．乙瓶通过进气管与外面大气相通，虚线处瓶上方气体的压强与液体的压强之和总等于大气压，随着液体的流出，液体压强减小，气体压强增大，但是瓶内输液管针头处压强不变，从而保证药液流速恒定，故B正确，D错误； C．丙输液瓶在底部通过细管与大气相通，气体压强不变，随着液体的不断流出，瓶内输液管针头处压强变小，故C错误。故选B。 7．D 8．C 9．C【详解】设大气压为，初始时玻璃管水平， 玻璃管顺时针转至竖直时， 由 代入可解得当地大气压为，故选C。 10．ABC【详解】AB．对甲水银柱，封闭气体压强为 对乙水银柱，封闭气体压强为（为乙水银柱上表面与水平面的高度差） 联立解得 故封闭气体的长度为，故AB正确； C．若改变环境温度使水银柱乙刚好完全进入底部水平玻璃管，则封闭气体压强 此时封闭气体的长度为 根据理想气体状态方程有 联立解得，故C正确； D．水银柱乙完全进入底部水平玻璃管后，继续升高环境温度，封闭气体压强不变，始终等于大气压，故液面之间的高度差不变，故D错误。 故选ABC。 11．AB【详解】A．一定质量的理想气体，状态变化遵循规律 ，图中气体变化A→B，看坐标轴可得出结论：温度升高，从图上看不变，说明压强不变，A正确； B．连接OD，画一条等压线，其斜率大于AB连线的斜率，结合 可知，斜率越大说明压强P越小，B正确； C．B→C体积不变，同理，C点与原点连线的斜率大于AB连线的斜率，说明压强变小了，C错误； D．C→D的过程中体积明显变小，因温度不变，所以内能不变，D错误。故选 AB。 12．BC【详解】AB．活塞M恰好到达缸顶前的过程，B气体做等压变化，A气体体积不变，根据盖-吕萨克定律有 其中， 解得，故A错误，B正确； CD．活塞M恰好到达缸顶后，A气体做等温变化，根据玻意耳定律有 其中，， 解得 当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为，故C正确，D错误。 故选BC。 13．BC 【详解】AB．对两活塞的整体分析可知 解得，A错误，B正确； C．若保持汽缸A内气体温度不变，让B汽缸内气体升温时，活塞左移到汽缸口处时，则对A气体 对B气体 其中，解得，C正确； D．若保持汽缸B内气体温度不变，让A汽缸内气体降温时，活塞左移到汽缸口处时，对B气体 对A气体 其中，解得，D错误。 故选BC。 14．AD 【详解】A．对静止的水银柱分析受力，设玻璃管内气体的压强为，水银柱的质量、横截面为、，根据平衡条件有 又 联立解得 又 联立解得，故A正确； BCD．设玻璃管的质量为，对玻璃管和水银柱整体，设整体的加速度为，由牛顿第二定律有 对水银柱有 联立解得， 对管内的气体，由玻意耳定律有 联立解得，故BC错误，D正确。 故选AD。 15．(1)向上 (2)③ (3)C (4) ρgb 【详解】（1）将烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度升高，压强增大，要使管水银液面处于初始位置，则应将管向上调节。 （2） 若温度过高出现漏气现象，会导致烧瓶中气体压强减小，从而导致、两管压强差减小，因此两管水银液面高度差减小，故图2中的图像末段应为曲线③。 （3）由于是一定质量气体等容变化，则 整理得，故图像斜率为正值，截距也是正值，故选C。 （4）[1][2]初态 末态 由 整理得，又图像直线段的斜率为k，纵轴截距绝对值为b。 则， 解得大气压强，实验室热力学温度 16．(1)BDCEFA (2) 117/118/119 (3)A 17．(1) (2) 【详解】（1）当锅内气体压强增大到时，限压阀被顶起，设限压阀质量为m，则由平衡条件可得 解得限压阀的质量为 （2）打开气孔前气体压强为，体积为，气体密度为；打开气孔稳定后，气体压强等于大气压强为，气体密度为，设气体体积变为，由于此过程为等温变化，则根据玻意耳定律有 解得 又因为 解得稳定后高压锅内气体密度与打开气孔前的密度之比为 18．(1) (2) 【详解】（1）对活塞进行受力分析可知 代入数据，解得 （2）①若环境温度升高为时，轻绳的拉力刚好为零，对活塞受力分析有 从初状态到此状态，封闭气体发生等容变化，根据查理定律有 联立方程解得 ②若环境温度降低为时，轻绳的拉力刚好为2N，对活塞受力分析有 从初状态到此状态，封闭气体发生等容变化，根据查理定律有 联立方程解得 综上，为了不让警报器发出警报的环境温度范围为 19．(1)369 K (2)56cm 【详解】（1）由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为x，则 解得 初态气体压强，末态气体压强 从状态1到状态2，根据理想气体状态方程 解得 （2）若温度升高至615K时，水银柱将全部进入上方玻璃管，并且距离粗细接口处一定高度，则从状态2到状态3经历等压过程 设水银下表面离开粗细接口处的高度为，则 解得 所以水银下表面离开玻璃管底部的距离 20．(1) (2) 【详解】（1）吸盘内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 （2）安装完毕后，挂钩对墙面的压力为 由物体的平衡条件可知 解得最大质量 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $