福建福州市福清第一中学2024-2025学年高二第二学期物理校本测试5

福清一中2024-2025学年高二第二学期物理校本测试5 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。） 1.关于下图，说法正确的是() ◆各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 A.由图甲可知，状态②的温度比状态①的 温度高 B.由图乙可知，气体在状态A和状态B 分子的速率 2468 一定质量的理想气体 分子间作用力与分 两分子系统的势能E,与 氧气分子的速率分布图象状态变化的p图象 子间距离的关系 两分子间距离的关系 的分子平均动能相同 甲 乙 丙 C.由图丙可知，当分子间的距离”>时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D.由图丁可知，在r由5变到的过程中分子力做负功 2.密闭容器内一定质量的理想气体，从状态α出发，经历ab和bc两个过程，其体积V与热力学温度T的变 化图像如图所示，b的反向延长线过原点O,bc与横轴平行。下列说法正确的是() A.→b过程中，气体分子的平均动能不变 B.→b过程中，单位时间内、单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少 C.bC过程中，气体分子数密度增大 D.a→b沁过程中，气体分子势能先增大后不变 3.下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是() A.甲图中用粗棉线实现自动浇水，利 氢气 一定质量的气 用了毛细现象 细棉线 玻璃板 花盆 :氧化氮（红棕色 B.乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡融 化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D.丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大，原因是分子斥力增大 4.晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁 质晶须，直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。己知铁的密度为P,铁的摩 尔质量为M,阿伏加德罗常数为N,铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列正确的是() A.铁质晶须单位体积内铁原子的个数为么X B.铁原子的直径为 3M)3 p 4πpNs C.断面内铁原子的个数为d2 6M D.相邻铁原子之间的相互作用力为F )月 、pNA PNA) 试卷第1页 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求。） 5.将两个质量均为的完全相同的分子A、B,从x轴上的坐标原点和？处由静止释放，如图甲所示。图乙 为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为不5和6时，两分子之间的势能为E、 0和-E。,取间距无穷远时势能为零。整个运动除分子间的作用 力外不考虑其他外力，下列说法正确的是() A.当分子B到达坐标6时，两分子之间的分子力为零 B.分子B的最大动能为马+B 甲 2 C.两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小 D.当两分子间距无穷远时，分子B的速度为， E 6.图甲是一定质量的理想气体在不同温度下的 ↑各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 液态B 气体分子速率分布曲线；图乙是显微镜下花粉微 软 粒每30s的位置连线；图丙是分子力与分子间距 分子的 离关系曲线：图丁是固体熔化过程曲线，则( A.由甲图可知，气体在①状态下的温度高于②状态下的温度 B.由乙图可知，花粉微粒的无规则运动反映了花粉微粒分子的无规则运动 C.由丙图可知，随分子间距离增大，分子力可能先减小，再增大，再减小为零 D.由丁图可知，固体A可能表现各向同性，固体B可能表现各向异性 7.一定质量的理想气体从状态a(温度为T)开始，经历过程a→b→c→a回到 Po 状态a,其卫-'图像如图所示。对于该过程，下列说法正确的是() 2' A.在状态c,气体温度为T B.α→b过程中，气体对外做功，温度降低 C.b→c过程中，气体体积不变，内能增大D.c→a过程中，气体温度先升高后降低 8.一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡M内封有一定质量的气体，与M相连的、管插在水银槽中，管 内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由、管上的刻度直接读 M 出。设N管的体积与玻璃泡M的体积相比可忽略。在1标准大气压下对N管进行温度标刻 (1标准大气压相当于76cmHg)。己知当温度t=27℃时，管内外水银面的高度差为x=16cm, 此高度即为27℃的刻线。不考虑水银槽内液面的变化。下列说法正确的是() A.N管上所标刻度是不均匀的 B.t=7C的刻线在x=20cm处 C.若考虑到N管的体积，则测量值示数为t=7C时，实际温度高于7℃ D.若实际压强变为75cmHg,仍然用该测温装置读数，则当示数为t=-3℃时，实际温度为-8℃ 共2页 三、填空题（本大题5小题，共32分，每空2分。） 9.小明用自制的气压计去棋盘山探究海拔对气压的影响，将如图甲所示的气 压计从山脚移到山顶，玻璃管中水柱的高度将 (选填“上升下降” 或“不变)：同组的诗诗用B管水平向A管管口吹气（如图乙所示)，A管中水 柱升高，是由于流体流速大的位置压强 （选填“大”或“小”)。 10.如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器中 挤出一大滴水，外膜最终呈完美球状。水滴呈球状是液体 的结果，外 膜水分子间的引力 （选填“大于“小于”或“等于”)水分子间的斥力，外 膜水分子分布比内部水分子分布 (选填“稀疏”或“紧密”)。 11.当甲、乙两分子间距离为时，分子间的作用力为0。现把甲分子固定，使两分子之间的距离从0.9%增 大到1.16，在该过程中，分子间的作用力 (填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大 后减小”)，甲分子对乙分子 (填“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后 做正功”)，分子势能 (填一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或先增大后减小)。 12.“用油膜法估测分子的大小的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射 器测得1L上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放 在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算 出油膜的面积。己知坐标纸中正方形方格边长为1cm。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V是 L:若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估 算出分子的直径为 m。(结果均保留1位有效数字) (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是() A.等效替代法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.极限思维法 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是() A.油酸浓度适当大一些 B.爽身粉层在水面上适当厚一些 C.轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 (4)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d,已知油酸的密度为，摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数 可用上述字母表示为N4= 13.在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计 如图实验装置。己知重力加速度为g,注射器气密性和导 热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。 沙桶 试卷第2 (1)用刻度尺测得注射器刻度上40mL到50mL的长度为1cn,注射器活塞的横截面积为S=cm: (2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压；挂上沙桶，稳 定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m,则气体压强的表达式p2=；（请选用P、8、S、m 表示) (③)在沙桶内适量添加沙子，重复多次步，以沙桶的总质量肛为纵轴，以号为横辅，绘制加)图像，其图 像如图乙所示，图中横轴截距为a,纵轴截距为b,可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积'。=。 四、计算题（本大题共3小题，共28分。其中第14题8分，第15题12分，第16题8分。解答时请写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分) 14.如图，固定的竖直气缸内有一个轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S,气缸内气体的 初始热力学温度为To,高度为a已知大气压强为Po,重力加速度为g现对缸内气体缓慢加热，忽略活塞与气 缸壁之间的摩擦。(1)当气体的温度变为1.5To时，求活塞上升的距离△h1: (2)若在对气体缓慢加热的同时，在活塞上缓慢加沙子，使活塞位置保持不变.当气缸内 气体的温度变为1.5T时，求所加沙子的质量M。 15.如图，气缸通过滑轮与装有水的水桶悬吊在空中，气缸内通过与弹簧相连的活塞封闭了一定质量的理想 气体。开始时整个装置处于静止状态，弹簧处于原长状态。现通过水桶底部的遥控阀门将水缓慢放出，直至 水完全放出。己知气缸质量为m,活塞质量为m2,活塞截面积为S,弹簧劲度系数为k。 开始时气柱长为L,水完全流出时，弹簧压缩量为x,大气压强为，重力加速度为8， 全过程气体温度保持不变，忽略各处阻力。求：（①）水桶内水的质量%： (2)水完全漏出时，气柱的长度工：(3)水完全漏出时，气缸下移的距离d。 77777 16.红军长征经过草地，由于昼夜温差较大，为了粗略估计温差，在夜间，一红军护士利用随身携带的内径 粗细均匀的U形管来测量。如图下图所示，U形管右侧管上端封闭，左侧管上端 开口，管内注入水银，使右管中封入L=26cm的空气柱，管外大气压强为 =76cmHg,初始两管内水银面高度差h-4cm,夜间外界环境温度为t=-l3℃ (可认为夜间温度不变)，第二天中午发现管内两侧水银面相平，求： (1)中午的温度是多少摄氏度？ (2)如果夜间缓慢向左侧管内加注水银，应该注入多长的水银柱才能让两管水银面齐平？ 页，共2页 《2025年6月2日高中物理作业》参考答案 题号 2 3 6 6 7 8 答案 B B A D BD AC AD BD 1.B 【详解】A.由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律， 且随温度升高，大部分分子热运动的速率增大，所以由图可知状态①的温度高，故A错误： B.由理想气体状态方程D少=C,可知T与pP成正比。结合图乙可知，气体在状态A和B态时，pΨ值 相同，气体的温度相同，所以气体在状态A和状态B的气体分子平均动能相同，故B正确； C.由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离”>时，随分子间距离的增大，分子间的 作用力先增大后减小，故C错误： D.由图丁可知，在分子间距为2时，分子势能最小，分子间距离为平衡位置的距离。在r由1变到2的 过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D错误。故选B。 2.B 【详解】A.→b过程中，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，故A错误： B.→b过程中，体积增大，压强不变，根据压强的微观解释可知，单位时间内、单位面积上碰撞容器壁 的气体分子数减少，故B正确： C.b→c过程中，气体的体积不变，则分子数密度不变，故C错误； D.对理想气体而言，分子间无相互作用势能，所谓“分子势能”并不会先增大后不变，故D错误。故选B。 3.A 【详解】A.甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象，故A正确： B.图乙说明固体在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明该固体可能是多晶 体，也可能是非晶体，故B错误： C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子不停地做无规则的热运动，故C错误： D.丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，是气体压强逐渐变大的缘故，故D 错误。故选A。 4.D 【详解】A。单个铁原子的质量叫芯铁质昂须单位体积内铁原子的个数为，P.D心故A错识。 nh M B.铁的疼尔体积”单个分子的体积名=？ 0 pN又%=m3所以分子的半径r一 3M)月 ATPNA 答案第1页，共5页 分子的直径d。=2r=2 3M 故B错误； AIPNA C.分子的最大截面积S。=2=元 3M3 断面内铁原子的个数为”= AIPNA 骣3M 骣6M3 秘prN鼢 prNA 故C错误； D.相邻铁原子之间的相互作用力为乃-”= 6M 故D正确。故选D。 n d 、pN 5.BD 【详解】A.两个完全相同的分子由静止释放后，A分子向左运动，B分子向右运动，运动性质完全相同， 当它们之间距离为6时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时B向右移动△x,则A向左移动△x,则 有△x=6互 此时B分子的坐标应为妇=5+△x=6十1故A错误： 2 2 B.两分子之间势能为-E时，动能最大，减少的势能为△E。=E,-（-E)=E,+E。 根据能量守恒，减少的势能转化为两分子的动能，放分子B的最大动能为。=马十马，故B正确； 2 C.分子势能是标量，且正负可以表示大小，故它们之间的分子势能是先减小后增大，故C错误； D.当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则有，=2×解得v=品 故D正确。故选BD。 6.AC 【详解】A.由甲图像可知，气体在①状态下的温度高于②状态下的温度，故A正确： B.由乙图像可知，花粉微粒的无规则运动反映了液体分子的无规则运动，故B错误： C,由丙图像可知，随分子间距离增大，分子力可能先减小，再增大，再减小为零，故C正确： D.由丁图像可知，固体A有固定的熔点，即为晶体，若是单晶体，则表现各向异性，若是多晶体，则表 现为各向同性；固体B没有固定的熔点，即为非晶体，表现各向同性，故D错误。故选AC。 7.AD 【详解】A.对于1、c两个状态，由题图根据理想气体状态方程可得2么=凸，2% To To 解得在状态C,气体温度为T=故A正确： B.a→b过程中，由题图可知气体压强不变，体积增大，气体对外做功：根据7=C可知，气体温度升高， 故B错误； 答案第2页，共5页 C.b→c过程中，由题图可知气体体积不变，压强减小，根据号=C可知，气体温度降低，则气体内能减 小，故C错误； D.c→过程中，由题图可知pΨ乘积先增大后减小，根据”=C可知，气体温度先升高后降低，故D T 正确。故选AD。 8.BD 【详解】A.气体的状态参量2=76cmHg-16cmHg=60cmHg,T=273K+27=300K,T,=273K+0=273K; 气体发生等容变化，由查理定律可得片=二即60=朵解得2=54.6cms TT 300273 x76cm-54.6cm=214am气体发生等容变化，由查理定律得2光即6076 300273+t 解得水银柱高度随温度的变化关系为x=21.4-0.2tx与t是线性关系，所以刻度均匀，故A错误： B.根据气体的状态参量T)'=273K+7=280K:气体发生等容变化，由查理定律可得 -即60-解得p,'=56cms则x'=76cm-56cm=20cm故B正确： TT'300280 C.若考虑到N管的体积，可知M管内气体的变化不是等容变化，根据pV=RT 可知气体压强减小，液面上升，根据分析可知测量值偏小，故根据行分 上=2可知乃=2Ti 可知由于液体产生的压强的影响，偏小，则测得的温度偏小，实际温度低于7℃，故C错误： D.设温度计显示温度是-3℃时，对应的刻度值为x1,，则P3=(76+x)cHg=(273-3)K=270K 由会-号得，-22cm在大气压强变为75cmg时设=-22cm这个刻度值对应的温度为℃， 2,=75+x)amg=53cmg,7=23+K由会-朵得=-8℃所以，当大气压强变为75mg时，用这个 TT 温度计测得某物体的温度是-3C时，这个物体的实际温度是一8C,故D正确。故选BD。 9 上升 小 【详解】[1]根据自制气压计原理P内=P+Pgh 从山脚移到山顶，po变小，P内不变，所以h变大，玻璃管中水柱的高度将上升： [2]往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是由于A管上方气体流速变大，压强变小的缘故。 10. 表面张力大于 稀疏 【详解】[]水滴呈球状是液体表面张力使水滴收缩到表面积最小的结果： [2]外膜水分子之间表现为引力，即分子之间的引力大于分子间斥力： [3]外膜水分子之间表现为引力，说明分子间距离大于内部水分子之间距离，即外膜水分子分布比内部水分 答案第3页，共5页 子分布稀疏。 11. 先减小后增大 先做正功后做负功 先减小后增大 F个 【详解】[1]分子间F-r图像如下，两分子之间的距离从0.9增大%时，分子间 作用力表现为斥力，逐渐减小，从6增大1.16时，分子间作用力表现为引力， 斥 逐渐增大，故整个过程分子间的作用力先减小后增大； [2][3]两分子之间的距离从0.96增大时，分子间作用力表现为斥力，分子间作 用力方向与运动方向相同，分子间作用力对乙分子做正功，分子势能减小，从6增大1.1时，分子间作用 力表现为引力，分子间作用力方向与运动方向相反，分子间作用力对乙分子做负功，分子势能增大。故整 个过程甲分子对乙分子先做正功后做负功，分子势能先减小后增大。 12.(1) 1×10-5 8x10n2B6D④ 6M 【详解】(1)[]一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为”=， .1 mL=1.25×10-mL≈1×10-5mL 100080 [2]油膜的面积为S=150x1cm=0.015m2则分子的直径d-”_1.25x10-” s-0.015 m≈8x101m (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。故选B。 (3)A.油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度，故A错误： B.爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B错误： C.轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误； D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。 故选D。 ④)油酸分子的休积为巧-音侣-名浦酸的率尔质聚=p成好石成可得戏兴 4_d3 6 d 13.(1)10 g (2)Po-S 3)后 【详解】1)注射器刻度上40mL到50mL的长度为1cam,则注射器活塞的横截面积为S=S0-40 cm2=10cm2 1 (2)挂上沙桶，稳定后，根据平衡条件有P,S+mg=PS解得P,=P。-mS (3)注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，根据玻意耳定律有P',=pV ggF结合图乙有3=b,Sb 结合上述有p=,-"g解得m=的S1 S 解得6 g a a 14.(1)△h=0.5h (2)M=B 2g 【详解】(1)缸内的气体为等压变化，初态：Y=hSI=T末态：=(h,+△h)ST=1.5To 答案第4页，共5页 根据盖-吕萨克定律 T △h=0.5ho (2)气缸内的气体为等容变化初态：R=月T=D末态：B=乃+ T=1.5To S 限据查理定维7石，M= 2g 15. (2) (PoS-mg)L kxoL g 乃S-h8+kx (3) PoS+kxo -n2g 【详解】（1)开始时，由整体受力平衡得(%+凸)8=(+桶)8 水完全漏出后，由整体受力平衡得（叫+）8=+mg由以上两式解得%=色 (2)开始时，对活塞有乃S+8=pS水完全漏出后，对活塞有P2S+8=PS+k 对气体有ALS=,4S由以上三式解得L=,S-8)L PoS-m28+kxo (3)由几何关系得Z=1-d+6解得d=、。 kxoL +Xo PoS+kxo-n8 16.(1)23C;(2)6.8cm 【详解】(1)夜晚的温度为T=t+273=260K夜晚内部气柱的压强为P1=乃-Pgh=72cHg 中午内部气体压强为P,=,=76amHg设横截面积为S,中午内部气体的体积为%-气Z+2 由距想气体状态方程可如华-学解得=296水=23C ②)设注入长x的水银，注入水银后2，=A=76amg%=LS-C,S P=P,3 联立解得x≈6.8cm 答案第5页，共5页