摘要:
**基本信息**
试卷聚焦分子动理论、气体实验定律等热学核心内容,以“稳定平抛水柱”实验、两用活塞气筒、铁晶须新材料等真实情境设计问题,突出科学探究与模型建构,适配高二学生月考能力评估。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|5/30|温度与温标、布朗运动、分子力|基础概念辨析,如第1题考查热力学温度与摄氏温度关系|
|多选题|3/18|气体状态变化、分子动能与压强|结合图像分析,如第6题通过p-T图判断气体体积变化|
|解答题|5/52|气体实验定律、分子势能、晶体结构|综合应用与探究,如第9题实验设计考查玻意耳定律,第13题联系新材料计算原子直径,体现科学推理与社会责任|
内容正文:
广西钦州市大寺中学2026春季学期高二年级5月份考试物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1.下列说法中正确的是( )
A.温度升高1℃,也就是升高1K B.固体颗粒越大布朗运动越明显
C.布朗运动实际上就是液体分子的运动 D.物体的温度越高,其分子平均动能不一定越大
2.如图,一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球,心形气球体积始终不变。在心形气球内,小气球内部气体压强大于外部气体压强,整个系统导热良好。初始时,小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时,忽略温度变化对气球材料性质的影响,下列说法正确的是( )
A.小气球外部气体压强不变 B.小气球内部气体分子数与外部相等
C.小气球内部气体体积不变 D.小气球内部气体体积变大
3.如图所示,气闸舱有两个气闸门,与核心舱连接的是闸门,与外太空连接的是闸门。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走,需先经过气闸舱,开始时气闸舱内气压为(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。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,则抽气次后气闸舱内气压为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为两分子间的作用力与两分子间距图像,下列说法正确的是( )
A.分子间距离减小时,分子间作用力逐渐增大 B.分子间距离增大时,分子间作用力逐渐减小
C.分子间距离为时,分子势能最大 D.分子间距离为时,分子势能最小
5.如图所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线 B.若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小得比引力更快
C.若,则分子间没有引力和斥力 D.当分子间距从开始增大时,分子势能先增大后减小
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6.一定质量的理想气体从状态开始,沿图示路径先后到达状态、后回到状态。下列说法正确的是( )
A.从到,气体体积增大 B.从到,气体内能不变
C.从到,气体对外界做功 D.从到,外界对气体做功
7.2026年元旦班会活动中,某同学吹气球过程的简易图如题图所示。假设该过程中气球内的气体温度保持不变、压强变大,气体可视为理想气体,则该过程中,下列说法正确的是( )
A.气球内气体分子的数密度增大 B.气球内每个气体分子的速率保持不变
C.单位面积上撞击气球内表面的作用力增大
D.气球内速率区间在的空气分子数占总分子数的百分比减小
8.下列各图为教材中图像的简化示意图,则( )
A.由图甲可知,状态②的温度比状态①的温度低
B.图乙水中小炭粒每隔30s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹
C.由图丙可知,当分子间的距离时,分子间的作用力,即表现为引力
D.由图丁可知,在由变到的过程中分子力做正功
第II卷(非选择题)
三、解答题(本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9.某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图,竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体,底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门。初始时关闭,瓶内上方气体体积,甲管内恰无水且端口距水面高,乙管端口距水面高;打开,水持续从乙管流出,大气通过甲管进入瓶内,当水面与甲管端口齐平时关闭,此时瓶内上方气体的总体积。已知大气压强、水的密度,重力加速度取,忽略温度变化与瓶体形变,气体均可视为理想气体。求∶
(1)初始K关闭时,瓶内上方气体压强和乙管端口处压强;
(2)在打开K到关闭K的过程中,进入瓶内的空气在大气压强下的体积。
10.已知一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲所示,抽气时如图乙所示),其筒内体积为V0,现将它与另一只容积为V的容器相连接,容器内的空气压强为p0,大气压强为p0,求:
(1)作为打气筒时,活塞工作n次后,容器内的气体压强分别为多少?
(2)作为抽气筒时,活塞工作n次后,容器内的气体压强分别为多少?
11.已知氧气在某状态下的密度,氧气的摩尔质量,取阿伏加德罗常数 。求:
(1)该状态下氧气的氧分子个数N;
(2)该状态下氧分子间的平均距离d(计算结果保留两位有效数字)。
12.如图1所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立r轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,作出的两个分子之间的势能与它们之间距离r的关系图线如图2所示。假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为时,b分子的动能为,b分子的势能为()。
(1)求a、b分子间的最大势能;
(2)利用图2,画图标出分子b在x轴上的运动范围,并分析说明;
(3)若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时物体体积膨胀。试结合图2所示的关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。
13.晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维,是一种发展中的高强度材料,具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。现有一根铁晶,它是一些非常细、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体,其直径,用的力能将它拉断,将铁原子当作球形处理。已知铁的密度,铁的摩尔质量,阿伏加德罗常数,结果保留一位小数;
(1)求铁晶中铁原子的直径d;
(2)请估算拉断过程中最大的铁原子力f。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
D
B
D
B
AD
AC
AD
9.(1)初始K关闭时,甲管与大气连通且管内恰无水,说明A端口处压强等于大气压强。由液体压强公式可知,瓶内上方气体压强满足 代入数据解得
乙管B端口处压强满足 代入数据解得
(2)当水面与甲管A端口齐平时,瓶内上方气体压强等于大气压强。设进入瓶内的空气在大气压强下的体积为,对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳定律,有
代入数据解得
10.(1)打气时,以末态时容器内的气体为研究对象,根据玻意耳定律
解得
(2)第一次抽气过程,根据玻意耳定律
解得
.第二次抽气过程,根据玻意耳定律
解得
同理,活塞工作次,则有
11.(1)氧气分子的质量
1m3氧气的质量为m′=ρV′=1.44×1kg=1.44kg
则1m3氧气中含有的氧气分子个数
(2)氧气的摩尔体积V=
所以每个氧气分子所占空间体积V0==
而每个氧气分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体,即V0=a3
联立可得a==m≈3.3×10-9m
12.(1)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒定律可得
(2)由图像可知,当两分子间势能为时,b分子对应和两个位置坐标,b分子的活动范围为
如图所示
(3)当物体温度升高时,分子在时的平均动能增大,分子的活动范围将增大,由可以看出,曲线两边不对称,当时曲线较陡,当时曲线较缓,导致分子的活动范围主要向方向偏移,宏观上表现为物体的体积膨胀。
13.(1)铁的摩尔体积为
单个铁原子的体积为
将铁原子视为球形,体积满足
联立得
代入数值,,
计算得
(2)铁晶的横截面积
拉断时,断开面上每个原子约占据横截面积,因此断面上总原子数
总拉力
联立得
代入数值,,
计算得
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