内容正文:
2024级高二下第五次定时训练物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有
一个选项符合题目要求。
1.如图所示,有一分子A位于坐标原点O
E。
处不动,另一分子B位于x轴上,纵坐标
表示这两个分子的分子势能E。,分子问0
o
距离为无穷远时,分子势能E。为0,只考
虑这两个分子间作用力,由图可知
A.在x。处分子力为0
B.在x,处分子间引力最大
C.从x,处向左移动到x。,分子力一直增大
D.在x2处由静止释放分子B,B可能运动到x。
2.在恒温容器内的水中,让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球
无漏气,球内气体可视为理想气体,则气球上升过程中,球内气体
()
A.对外做功,内能不变
B.向外放热,内能减少
C.分子的平均动能变小
D.吸收的热量等于内能的增加量
3.从物理走向生活是学习物理的重要途径。下列说法正确的是
(
A.单晶体熔化过程中温度恒定不变,多晶体熔化过程中温度一直
升高
B.热量不可能从低温物体传到高温物体
C.液晶显示器是利用液晶光学性质各向异性的特点制成的
D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第一定律
4.一定质量的理想气体,状态变化过程如图中ABCP叶
图线所示,其中BC为一段双曲线。若将这一状
态变化过程表示在下图中的V-T图像或p-T
图像上,下列选项正确的是
V
5.如图1所示,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电
极,阴极K在受到光照时能够发射光电子,阴极K与阳极A之间
电压U可以调节,闭合开关后,在电路中形成光电流I。利用Q、b、
c三束单色光分别照射图1装置的阴极K,调节电压U进行多次实
验,通过收集的实验数据得到如图2所示的I-U图像。下列说法
正确的是
()
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鬟国全任
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窗口
光束
a光
b光
c光
U。Ua
0
图1
图2
A.a单色光的频率大于b单色光的频率
B.a单色光的强度小于c单色光的强度
C.三束光分别照射阴极K发生光电效应,其中a单色光照射发生
光电效应产生的光电子的最大初动能最大
D.相同时间内c单色光比a单色光照射到阴极K上的光子数少
6.(高考真题)如图,1mol某理想气体经两
个P
个不同的过程(a>b-→c和a>c)由状态2po--
a变到状态c。已知理想气体遵循气体
定律pV=RT,气体内能的变化量与温
Po
度的关系为△W=R(T。-T,)R为大0
V。
2V。3V。
于0的已知常量,T1、T2分别为气体始末状态的温度)。初始状态
a的温度为To。则
()
A.两过程内能增量相同均为△U=2RT。
B.a→c过程单位时间撞击器壁单位面积的分子数增加
C.a-→b→c过程内能逐渐增大
D.a6→。和Q→c过程从外界吸收热量之比为
7.一定质量的理想气体从状态A缓慢经T
过B、C、D再回到状态A,其热力学温T。
度T和体积V的关系图像如图所示,
BA和CD的延长线均过原点O,气体
D
在状态A时的压强为p。,下列说法正
2V。
3V。V
确的是
A.A>B过程中气体向外界放热
B.C→D过程中气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数
不断减少
C.D→A过程中气体的温度升高了6
D.B→C过程中气体从外界吸收的热量等于6p,V。
8.(高考真题)如图所示,气闸舱有
两个气闸门,与核心舱连接的是
核心舱
气闸舱资源舱
闸门A,与外太空连接的是闸门
B
B。国际空间站核心舱内航天员
外太空
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要到舱外太空行走,需先经过气闸舱,开始时气闸舱内气压为p。
(地球表面标准大气压),用抽气机多次抽取气闸舱中气体,当气闸
舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B。已知每次从气闸舱抽
取的气体(视为理想气体)体积都是气闸舱容积的:,每次抽气降
低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的?,不考虑漏气、新气体
及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为(
)
A()'p,B(6)'p,
c(经)'p
D(g)'po
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有多
个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有
选错或不答的得0分。
9,水对玻璃是浸润液体,而水银对玻璃是不浸润液体,水和水银在毛
细管中将产生上升或下降的现象,现把不同粗细的三根毛细管分
别插人水和水银中,如图所示,正确的现象应是
()
水银
水银
A
C
0
10.一激光器发光功率为P,发出的激光在折射率为n的介质中波长
为入,若在真空中速度为c,普朗克常量为h,则下列叙述正确的是
()
A.该激光在真空中的波长为n以
B,该波的频率为号
C.该激光器在ts内辐射的能量子数为Pn
hc
D.该激光器在1s内辐射的能量子数为
nhc
11.图为医院为病人输液的部分装置,图中A为输液瓶,B为
滴壶,C为进气管,与大气相通。则在输液过程中(瓶A
A
中尚有液体),下列说法正确的是
()
A.瓶A中上方气体的压强随液面的下降而减小
B.瓶A中液面下降,A中上方气体的压强变大
C.滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小
D.在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变
12.(高考真题)如图,一圆柱形汽缸
水平放置,其内部被活塞M、P、N
密封成两部分,活塞P与汽缸壁
T
均绝热且两者间无摩擦。平衡
M
P
时,P左、右两侧理想气体的温度分别为T,和T2,体积分别为V
和V2,T<T2,V1<V2。则
()
A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
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,T风潮第日而
餐巴扫描全能王
病1觉人■直用的日Ae
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C.保持T,、T,不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P
将右移
D.保持T,、T2不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P
将左移
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
13.关于“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)下列实验操作步骤正确的顺序为
(用字母序号
表示)。
A.在水面上撒一层很薄的爽身粉
B.将透明板置于盘上并描绘油膜轮廓
C.用注射器滴入1滴油酸酒精溶液
D.在浅水盘中倒人适量的清水
(2)如图所示为在透明板上描出的油膜轮廓,将之放在小方格纸
上,小方格的边长为1cm,则油膜面积S=
m'。(结果
保留两位有效数字)
(3)实验中,若爽身粉撒得较厚,油酸没有充分展开。则测出的分
子直径
(填“偏大”、“偏小”)。
14.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置
如图甲所示。
胶管
V
压强
注射器
传感器
数据采集器
计算机
Vo
甲
乙
丙
(1)关于该实验下列说法正确的是
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体
积V的数据并作出V图线,发现图线不通过坐标原点,如图丙
所示;图中纵截距的绝对值V。代表的物理含义是
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暴国全任
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(3③)若A组同学利用所得实验数据作出的p图线,应该
是
g
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后,在p坐标平
面上描点作图,因压缩气体过程中注射器漏气,则作出的图线应
为图中
(选填“①”或“②”)。
P
四、解答题
15.(6分)如图为某光电转换装置,真空中放B
人射光
置着不带电平行金属板,金属板A的逸
出功为W。,用频率为v的光照射A板,A
电子电荷量为一e,普朗克常量为h,忽略电子之间的相互作
用。求:
(1)从金属板A上逸出光电子的最大初动能Ekm;
(2)金属板A、B间的最大电压Um。
16.(10分)如图,竖直放置的汽缸内有一横截面
积S=0.01m2的活塞,活塞质量忽略不计,
活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持
静止,汽缸内密封一定质量的理想气体,气体
温度T。=300K,气体体积V。=5×10-3m3。
设大气压强p。=1×10Pa,重力加速度g=10m/s2。
(1)若加热气体,使活塞缓慢上升,当气体体积变为V,=7.5×
103m3,求气体温度T1;
(2)若往活塞上轻放质量为m=25kg的重物,且活塞下降过程中
气体温度T。不变,求稳定后的气体体积V2。
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餐巴扫描全能王
输1匹人■直用的日第Ae
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17.(12分)肺活量是在标准大气压p。=1atm下人一次尽力呼出空
气的体积。某实验小组设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活
量。某同学通过气球口用力一口气向气球内吹气(吹气前气球内
部的空气可忽略不计),气球没有被吹爆,此时气球可近似看成球
形,半径为r=10cm,球内空气的压强p,=1.5atm,空气可看作
理想气体,设整个过程温度保持不变,球体体积计算公式为V=
,人体正常温度为37℃。
4
(1)求该同学的肺活量是多少?
(2)已知在标准状况下,即0℃,1atm下,空气的摩尔体积为
22.4L/mol,阿伏加德罗常数N=6.0×1023mol,则该同学
次能呼出的空气分子数为多少?(第2小题计算结果保留两位有
效数字)
18.(高考真题)(18分)如图所示,导热良好带有吸管
的瓶子,通过瓶塞密闭T,=300K,体积V,=1×
103cm3处于状态1的理想气体,管内水面与瓶内
水面高度差h=10cm。将瓶子放进T2=303K
的恒温水中,瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶
口,h保持不变,气体达到状态2,此时锁定瓶塞,再
缓慢地从吸管中吸走部分水后,管内和瓶内水面等
高,气体达到状态3。已知从状态2到状态3,气体
对外做功1.02J;从状态1到状态3,气体吸收热量4.56J,大气压强
p。=1.0×10Pa,水的密度p=1.0×103kg/m3;忽略表面张力和水
蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3,气体分子平均速率
(“增大”、“不
变”、“减小”),单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数
(“增大”、“不变”、“减小”);
(2)求气体在状态3的体积V3;
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量△U。
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2024级高二下第五次定时训练物理试题
参考答案
题号
2
3
4
6
>
8
9
10
答案
C
A
C
C
D
D
C
B
AD
AC
题号
11
12
答案
BD
AC
1.C【详解】A.分子力F与分子势能E,的关系为F=-△
,即E,-x图线的斜率绝对值
△x
表示分子力大小,斜率为零处分子力为零。由图可知,x处E,最小,切线斜率为零,分子
力为零:x。处切线斜率不为零,分子力不为零,故A错误:
B.在x处分子力为零,此时分子间引力等于斥力,并非引力最大,故B错误:
C.在x<x1区域,分子力表现为斥力。随着x减小,分子力一直增大,故C正确:
D.在x,处由静止释放分子B,系统的总能量等于分子B在该位置的势能,由图可知该位
置势能E,<0。根据能量守恒定律,运动到最远点势能等于初位置势能小于零,所以分子
B无法到达,处,故D错误。
2.A【详解】根据题意可知,气球缓慢上升的过程中,气体温度不变,则气体的内能不
变,分子的平均动能不变,气体的体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,由
于气体的内能不变,则吸收的热量与气体对外做的功相等。故选A。
3.C【详解】A.晶体(包括单晶体、多晶体)都有固定熔点,熔化过程中温度均保持恒
定,仅非晶体熔化时温度持续升高,故A错误:
B.根据热力学第二定律,热量不能自发从低温物体传到高温物体,若有外界做功(如冰
箱制冷),热量可以从低温物体传递到高温物体,故B错误:
C.液晶具有光学各向异性的特点,液晶显示器通过电场改变液晶分子排列,调控光线透
过实现显示功能,正是利用了该特性,故C正确:
D.第二类永动机不违背热力学第一定律,其无法制造成功的原因是违背了热力学第二定
律,故D错误。
4.C【详解】AB.分析p-V图像可知,A→B为等压膨胀,B→C是等温压缩(反比
例函数图像为双曲线),C→A是等容降温,根据理想气体状态方程P'=C,人T图像中
A→B为过原点的直线,B→C是平行纵轴的直线,C→A是平行横轴的直线,图像A
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翁3觉人■直用的日博Ae
。2-22-
的变化方向错误,故选项AB错误:
p-T图像中A→B为平行横轴的直线,B→C是平行纵轴的直线,C→A是过原点的直
线,选项C正确,D错误。故选C。
5.D【详解】A.根据爱因斯坦光电效应方程Em=hw-W。=eU。
可得y=eU.+历
h
其中W是阴极的逸出功,同一阴极W,不变,U是遏止电压的大小,可知遏止电压越大,
光的频率越高,从I-U图可得,三束光的遏止电压大小关系为U。=U<0
因此频率V。=V。<V。
即a单色光的频率小于b单色光的频率,故A错误:
B.a、c两单色光频率相同,a单色光的饱和光电流更大,所以a单色光的强度大于c单色
光的强度,故B错误:
C.最大初动能Em=U。可知单色光的频率越高,光电子的最大初动能越大,由频率关系
V。=V。<V。,可知b单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大,故C错
误:
D.a、c两单色光频率相同,a单色光的强度大于c单色光的强度,相同时间内c单色光比
a单色光照射到阴极K上的光子数少,故D正确。
6.D【详解】A.由p'=RT可知,c状态温度为3江。。两过程内能增加量相同,为
AU()x2
A错误:
B.α→c过程压强不变,温度升高,分子撞击器壁作用力增大,故单位时间撞击器壁单位
面积的分子数减少,B错误:
C.a、b状态温度相同,内能相同,故C错误:
D.由图线与V轴围成面积可求两过程外界对气体做功
=-2n,×2A×2%)R,%=-2n×2,=-27
由热力学第一定律△U=W+Q
9
可得Qc=号RI,Qc=5RT
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鬟国全任
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所以二者比值为,
品放D正确。
7.C【详解】A.A→B过程气体的温度升高,体积增大,气体从外界吸热,选项A错
误;
B.C→D过程中气体的温度降低,分子撞击器壁的平均力度减小,气体体积减小而压强不
变,所以气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数不断增加,选项B错误:
C.由题图中几何关系知,D→A过程中气体的温度升高了
_工_T
236
选项C正确:
D.B→C过程中气体做等温变化,气体内能保持不变,作
↑P
B
Po
出此过程的p-V图像如图所示
p-'图像与横轴所围面积表示气体对外界做的功,对应梯形
面积为,所以气体从外界吸收的热量应该小于
2V
3V
,%,选项D错误。
5
8.B【详解】第一次抽气相当于气体的体积由V变为1+
+y,温度由T变为
4
了=(,根据气体实验定律符以三
+
T。
得p=10四
第二次抽气相当于气体的体积由∥变为1+尸,温度由变为=了-一,根据气体实
验定律得
+
T
T-8T
7
7)2
得p=10B10P
同理抽气3次后气舱内气压为P=
7)3
故选B。
9.AD【详解】AB.水对玻璃是浸润液体,浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较
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餐巴扫描全能王
镜觉人群言用的日A
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大,液体分子间距较小(小于”)分子相互作用表现为斥力,液面呈现扩散的趋势,即在
毛细管内上升,而且毛细管越细,浸润液体在毛细管内上升的高度越大,故A正确,B错
误:
CD.水银对玻璃是不浸润液体,不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小,液体
分子间距较大(大于r)此时附着层内的分子相互作用表现为引力,液面呈现收缩的趋
势,即液面下降,故不浸润液体在毛细管内下降,而且毛细管越细,浸润液体在毛细管内
下降的高度越大,故C错误,D正确。
10.AC【详解】A.由
知在介质中速度
n
在真空中波长
=C-心=
V频V频
故A正确:
B.频率
V C
故B错误:
CD.在ts内辐射能量
E=Pt
每个能量子能量
E=hv=h c
入
故在ts内辐射的能量子数为
E_Pn☑
8 nc
故C正确,D错误。
11.BD【详解】AB.瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强
差,瓶A中的液体面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,
故A错误,B正确:
CD.进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以
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滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的,故C错误,D正确。
12.AC【详解】AB.由题干可知初始左右气体的压强相同,假设在升温的过程中P板不
发生移动,则由定容过程=2→p=卫AT
T△T
T
可得左侧气体压强增加量多,则P板向右移动:A正确B错误:
CD.保持温度不变移动相同的距离时
ph=C p-CT
CTCT VV
T
同理'2得CTCT,
V-AV V-AV CTCT
若P不移动,则CTC,T3,故r-△V,-△V
,则P>P2,向右移动,C正确D错误。
13.(1)DACB
(2)6.0×103/6.1×10-3/6.2×103/6.3×103(3)偏大
【详解】(1)实验先在浅盘倒清水(D),撒爽身粉(A),滴油酸酒精溶液(C),最后描
绘轮廓(B),故顺序为DACB。
(2)每个小方格面积为1cm2,图中小方格数约为61格,故油膜面积
S=61×1cm2=6.1×10-3m2
(3)若爽身粉撒得较厚,油酸没有充分展开,油膜面积测量值偏小,根据d=
S
可知S小则d偏大。
14.(1)A
(2)胶管内气体体积
(3)B(4)②
【详解】(1)A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,可以保证封闭气体的气密性,A正
确;
B.用手握住注射器,会使气体温度升高,不符合实验要求,B错误
C.应缓慢推拉柱塞和读取数据,C错误;
D.只有压强可以通过数据采集器采集,D错误。
故选A。
(2)设胶管内气体体积△V,根据玻意耳定律有
p(V+AV)=C
解得
v-C-AV
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造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体,图中纵截距的绝对值代表的物理含义是
胶管内气体体积。
(3)被封闭气体的初始体积为'。+△',压强为P,末状态的体积为V+△V,根据玻意耳
定律得
P('。+A)=p(W+A)
解得
p=Bo(+Av)
(V+△)
可知,V越小,
越大,随着V诚小,则压强趋近于某一值。
故选B。
(4)由于存在漏气,则pV减小,故图线应为②。
15.(1DEm=h加-形:(2)Un=m-g
e
【详解】(1)光子的能量为加,由光电效应方程
hv=W。+Em
解得
Em=hw-W。····3分
(2)A板不断有光电子逸出到达B板,A、B板间的电压不断变大,当具有最大初动能
的光电子刚好不能到达B板时,A、B板间电压达到最大值,由动能定理
-eUm=0-Em····2分
最大电压为
Un=m-形..1分
e
16.(1)450K
(2)4×103m3
【详解】(1)活塞缓慢上升过程中,气体做等压变化,根据盖-吕萨克定律
=兰·.·2分
T。T
代入数值解得T=450K····2分
(2)设稳定后气体的压强为P2,根据平衡条件有P2S=PS+mg····2分
分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为P,整个过程根据玻意耳定律
答案第6页,共8页
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滴觉人■在用的日Ae
。-。。--2。
PV=P2'····2分
联立解得3=4×103m3····2分
17.(1)6.28L;(2)1.5×1023
【详解】(1)设该同学的肺活量为V,由题意并根据玻意耳定律可得
P'%=p'····3分
代入数据解得
V0=6.28L····2分
(2)设该同学呼出的气体在0℃、1atm时的体积为',则根据盖-吕萨克定律可得
(273+37)K273K····3分
由题意并根据上式解得该同学一次能呼出的空气分子数为
n
224L-moFV≈1.5x1023.···4分
18.(1)
不变
减小
(2)V3=1.0201×103cm3
(3)△U=2.53J
【详解】(1)[][2]从状态2到状态3,温度保持不变,气体分子的内能保持不变,则气体
分子平均速率不变,·········2分
则气体压强减小,故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。·········2分
(2)气体从状态1到状态2的过程,由盖一吕萨克定律
上=业.·.·…··…2分
TT
其中
7=1×103cm3,T=300K,T=303K
解得
2=1.01×103cm3
此时气体压强为
p2=p=Po+Pgh=1.01×10Pa·········2分
气体从状态2到状态3的过程,由玻意耳定律
p=p·········2分
其中
答案第7页,共8页
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。2。-。。--2
P3=Po
代入数据解得,气体在状态3的体积为
'3=1.0201×103cm3·········2分
(3)气体从状态1到状态2的过程中,气体对外做功为
W=p(2-)=1.01U·········2分
由热力学第一定律
△U=Q-(W+W)·········2分
其中
Q=4.56J,W=1.02J
代入解得,从状态1到状态3气体内能的改变量为
△U=2.53J·····。···2分
答案第8页,共8页
蠡田全任
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