精品解析：江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

高二年级物理学科限时练习 （总分100分 时间75分钟） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（　　） A. ①③② B. ②④③ C. ④①③ D. ①④③ 【答案】D 【解析】 【详解】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像； 根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像； 根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。 D正确，故选D。 2. 氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知（　　） A. 在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律 B. 实线反映出此温度下的氧气分子速率在300~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较高 C. 实线表示的氧气分子的平均动能更大 D. 实线与横轴所围成的面积更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，A错误； B．实线反映出此温度下的氧气分子速率在400~500m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较高，B错误； C．温度升高，分子热运动变剧烈，分子的平均速率增大，分子速率大的分子数占总分子数的百分比增大，可知实线反映的温度高，则实线表示的氧气分子的平均动能更大，C正确； D．图线与横坐标所围几何图形的面积等于1，因此实线与横轴所围成的面积等于虚线与横轴所围成的面积，D错误。 故选C。 3. 关于热学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D. 当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误； B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故B错误； C．当分子力表现为引力时，随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确； D．设分子平衡距离为，分子距离为r。当时，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当时，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当时，分子力为0，分子势能最小，故D错误。 故选C。 4. 密封于汽缸中的理想气体，从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由V-T图像可知，理想气体ab过程做等压变化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据理想气体状态方程，有 可知bc过程理想气体的体积增大，则压强减小。 故选C。 5. 有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中（　　） A. 吸盘内气体压强增大 B. 吸盘内气体分子的密度增大 C. 吸盘内气体分子的平均速率增大 D. 吸盘内气体要吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘内气体分子的密度减小；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变；温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故ABC错误； D．理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D正确。 故选D。 6. 用图示装置探究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器。用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施正确的是（　　） A. 甲图没有把注射器固定在竖直平面内 B. 甲图没有缓慢地推拉柱塞 C. 乙图应该把实验中气体的体积再压缩小一些 D. 乙图应该选用容积较大的注射器进行实验 【答案】D 【解析】 【详解】A． 由于测量的是气体体积和压强之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测得，因此注射器可以水平放置，故A错误； B．由甲图可知，p与V的乘积变小，可能的原因是漏气或者是温度降低，若是快速推柱塞，气体温度会升高，则p与V的乘积会增大，直线会向上弯曲，故B错误； CD．乙图不过原点的原因是由于软管中存在一部分气体，计算时没把这部分气体加进去，因此应该采用大体积的注射器从而使软管的那一小部分气体忽略，若采取把实验中气体的体积再压缩小一些，则软管中气体的体积占比更大，影响更大，故C错误，D正确。 故选D 7. 在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况（　　） A. 仍然如图甲所示 B. 可能如图乙中A或B所示 C. 可能如图乙中C或D所示 D. 只能如图乙中A所示 【答案】B 【解析】 【详解】容器与液体所受万有引力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力，液体处于完全失重状态，液体在容器内的状态仅需要考虑表面张力的作用，因为液体受到表面张力的作用，故会使其自由表面收缩到最小状态，呈球形。如果液体对于容器是浸润的，那么将出现题图乙中B的情况；如果液体对于容器是不浸润的，那么就表现为题图乙中A的情况。 故选B。 8. 如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　） A. l增大，h增大 B. l减小，h增大 C. l增大，h减小 D. l减小，h减小 【答案】A 【解析】 【分析】先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动，求解出气体的压强，看能否平衡；再假设向水银槽内加入少许水银时液面与水银柱上升相同的高度，分析压强的变化情况，看能否平衡。 【详解】由题意可知变化过程为等温变化；先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动 h增大，则封闭气体压强P减小，在大气压的作用下水银柱下降，而封闭气体由于压强减小，体积增大，故l增大； 根据 平衡，可知h增大。故A正确，BCD错误。 故选A。 【点评】本题考查理想气体状态方程的动态变化问题，学会先假设某些量不变，然后再根据相关公式分析各个状态参量的变化情况。 9. 如图所示，一定质量的理想气体沿着直线路径从A状态变化到B状态，已知气体在A状态时的内能为，查阅资料知：理想气体的内能与热力学温度成正比。下列说法正确的是（　　） A. 气体在A、B状态时的温度不同 B. A到B过程中，外界对气体做正功 C. A到B过程中，气体从外界吸收的热量为 D. A到B过程中，气体的最大内能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程得 代入数据得 所以气体在状态时的温度相同，故A错误； B．到过程中，气体体积增大，气体对外界做正功，外界对气体做负功，故B错误； C．气体对外界做功的绝对值 由热力学第一定律得 解得 所以气体从外界吸收热量，故C正确。 D．根据数学知识，图像的方程为 又因为 联立两式得 由一元二次函数知识知，当，又因为理想气体的内能与热力学温度成正比，有 代入数据得 故D错误。 故选C。 10. 如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部分气体。下面汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保持不变，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. A、B两部分气体的压强均不变 B. A部分气体的压强变大、B部分气体的压强变大 C. A部分气体的压强变小、B部分气体的压强变小 D. A部分气体的压强不变、B部分气体的压强变大 【答案】A 【解析】 【详解】设上面气缸的质量为m，“工”字形活塞的质量为M，上下活塞表面积分别为、 初态时，设气体的压强分别为、 对上面的汽缸受力分析有 可得气体的压强 对上面汽缸、“工”字形活塞整体受力分析有 可得气体的压强 现使环境温度降低10℃，因为外界大气压保持不变，根据A、B气体的压强的表达式可知压强不会改变，A正确。 故选A。 11. 如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的I、II、III三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，I、III内理想气体的压强相等，II内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（ ） A. 阀门K打开后，气体自I向II的扩散遵循热力学第二定律 B. 时刻I中气体的压强是时刻的 C. I中气体在时刻后的温度高于时刻前的温度 D. 时间内III中气体的内能不变 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．阀门K打开后，气体自I向II的真空中的扩散是不可逆的，遵循热力学第二定律，A正确； B．气体自I向II的真空中扩散时不做功，总内能不变，温度不变，体积变为原来的2倍，由理想气体状态方程 可知，时刻I中气体的压强是时刻，B正确； CD．时间内III气体通过活塞对I、II中的气体做功，III中气体的内能减小，I、II中气体的内能增加，温度升高，C正确，D错误。 故选ABC。 12. 有人设计了一种测温装置，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N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N管上的刻度直接读出。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）。已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为cm，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. N管上端标刻的温度值比下端标刻的温度值高 C. 若考虑到N管的体积，则测量值示数为℃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℃时，实际温度为℃ 【答案】D 【解析】 【详解】A．气体的状态参量，， 气体发生等容变化，由查理定律可得，即 解得，则 气体发生等容变化，由查理定律得，即 解得水银柱高度随温度的变化关系为 x与t是线性关系，所以刻度均匀，故A错误； B．温度越高，水银柱的高度越低，所以N管上端标刻的温度值比下端标刻的温度值低， 故B错误； 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 当读数为 时，管内气体压强 确定。理想情况下气体体积不变，但实际中由于液面上升，气体体积减小，故，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时，对应的刻度值为 则， 由，得 在大气压强变为75cmHg时设这个刻度值对应的温度为 则， 由，得 所以，当大气压强变为75cmHg时，用这个温度计测得某物体的温度是时，这个物体的实际温度是，故D正确。 故选D。 二、非选择题（本题共5小题，共计52分。其中第14题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（填写选项前的序号）。 （1）下面给出的实验步骤中，正确顺序为（　　） ①将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 ②用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N ③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S ④将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n A. ②③④① B. ②④③① C. ②④①③ D. ②①④③ （2）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（单位：cm）（　　） A. B. C. D. （3）该实验中的理想化假设有（　　） A. 将油酸形成的膜看成单分子层油膜 B. 不考虑各油酸分子间的间隙 C. 考虑了各油酸分子间的间隙 D. 将油酸分子看成球形 （4）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（　　） A. 质量 B. 体积 C. 摩尔质量 D. 摩尔体积 （5）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因有（　　） A. 痱子粉撒得过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 【答案】（1）C （2）B （3）ABD （4）D （5）ABC 【解析】 【小问1详解】 本实验的基本步骤是：②用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴数N，可求得1滴油酸酒精溶液的体积；④将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜；①待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，计算出油酸薄膜的面积。 故选C。 【小问2详解】 1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为V0=0.05%× 则单个油酸分子直径的表达式为d== 故选B。 【小问3详解】 “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验依据是将油酸形成的膜看成单分子层油膜，同时不考虑各油酸分子间的间隙以及将油酸分子看成球形。 故选ABD。 【小问4详解】 计算出油酸分子的直径后可以根据体积公式算出油酸分子体积，要测定阿伏加德罗常数还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积。 故选D。 【小问5详解】 A．痱子粉撒的过多，导致油膜的面积偏小，由d=可知计算的直径偏大，故A正确； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B正确； C．计算每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故C正确； D．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，而计算时用的配比浓度0.05%，则测得的面积S偏大，则会导致计算结果偏小，故D错误。 故选ABC。 14. 石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知：单层石墨烯的厚度约为0.33nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20m2，碳的原子量为12g/mol，阿伏加德罗常数取6×1023mol⁻¹。对质量为1g的单层石墨烯，试估算： （1）包含的碳原子个数； （2）所占有的空间体积。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）个；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意得，1g的单层石墨烯含有碳原子的物质的量为 则包含的碳原子个数为 个 （2）因为石墨烯最小的六元环上有6个碳原子，每个碳原子被3个环占有，所以每个最小六元环占有2个碳原子，所以1g的单层石墨烯含有六元环的个数为 个 又因为单层石墨烯的厚度约为0.33nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20m2，所以1g的单层石墨烯所占有的空间体积为 15. 汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，打开，闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，闭合，打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为，初始压强等于外部大气压强，助力活塞横截面积为，抽气气室的容积为。假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。 （1）求第1次抽气之后助力气室内的压强； （2）第次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积 根据玻意耳定律 解得 （2）同理第二次抽气 解得 以此类推…… 则当n次抽气后助力气室内的气体压强 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为 【点睛】 16. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了，已知水银柱的截面积为S，大气压强为，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量，求： （1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T； （2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）水银柱上升至管口时，封闭气体内部压强不变，皆为 因此对气体，为等压变化，有 解得 （2）在水银柱上升至管口时，空气柱对水银做功为 在水银柱上升至管口并只剩下一半水银时，空气柱对水银做功 故整个过程，空气柱对水银做功为 根据热力学第一定律 解得 17. 新冠疫情正在全球肆虐，勤消毒是防疫的一个关键举措。如图是消毒用的喷雾消毒桶原理图，圆柱形消毒桶横截面积为S=0.08m2，内有高度为=0.3m的消毒液，上部封闭有高=0.2m，压强，温度=290K的空气。已知消毒液的密度ρ=1000kg/m3，大气压强恒为，g取10m/s2，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体，现将喷雾器移到室内。 （1）若室内温度也是，通过打气筒缓慢充入体积为V的空气，桶内空气压强达到1.5，求V？ （2）若室内温度高于室外，喷雾器移到室内静置一段时间后，不充气打开阀门K，刚好有消毒液流出，求室内温度T？ （3）在第2问的前提下，在室内静置一段时间后再用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到消毒液完全流出，求充入空气与原有空气的质量比（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）原来封闭气体的体积为 充入空气过程因为缓慢，可看成等温变化 得 （2）设室温为时，室温下内部气体压强为 根据查理定律 解得 （3）以喷完液体后喷雾器内的气体为研究对象，设此时气体压强为，体积为，此气体经等温变化，压强为时，体积为 据 同温同压下质量比等于体积比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级物理学科限时练习 （总分100分 时间75分钟） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（　　） A. ①③② B. ②④③ C. ④①③ D. ①④③ 2. 氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知（　　） A. 在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律 B. 实线反映出此温度下的氧气分子速率在300~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较高 C. 实线表示的氧气分子的平均动能更大 D. 实线与横轴所围成的面积更大 3. 关于热学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D. 当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 4. 密封于汽缸中的理想气体，从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中（　　） A. 吸盘内气体压强增大 B. 吸盘内气体分子的密度增大 C. 吸盘内气体分子的平均速率增大 D. 吸盘内气体要吸收热量 6. 用图示装置探究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器。用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施正确的是（　　） A. 甲图没有把注射器固定在竖直平面内 B. 甲图没有缓慢地推拉柱塞 C. 乙图应该把实验中气体的体积再压缩小一些 D. 乙图应该选用容积较大的注射器进行实验 7. 在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况（　　） A. 仍然如图甲所示 B. 可能如图乙中A或B所示 C. 可能如图乙中C或D所示 D. 只能如图乙中A所示 8. 如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　） A. l增大，h增大 B. l减小，h增大 C. l增大，h减小 D. l减小，h减小 9. 如图所示，一定质量的理想气体沿着直线路径从A状态变化到B状态，已知气体在A状态时的内能为，查阅资料知：理想气体的内能与热力学温度成正比。下列说法正确的是（　　） A. 气体在A、B状态时的温度不同 B. A到B过程中，外界对气体做正功 C. A到B过程中，气体从外界吸收的热量为 D. A到B过程中，气体的最大内能为 10. 如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部分气体。下面汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保持不变，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. A、B两部分气体的压强均不变 B. A部分气体的压强变大、B部分气体的压强变大 C. A部分气体的压强变小、B部分气体的压强变小 D. A部分气体的压强不变、B部分气体的压强变大 11. 如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的I、II、III三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，I、III内理想气体的压强相等，II内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（ ） A. 阀门K打开后，气体自I向II的扩散遵循热力学第二定律 B. 时刻I中气体的压强是时刻的 C. I中气体在时刻后的温度高于时刻前的温度 D. 时间内III中气体的内能不变 12. 有人设计了一种测温装置，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N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N管上的刻度直接读出。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）。已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为cm，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. N管上端标刻的温度值比下端标刻的温度值高 C. 若考虑到N管的体积，则测量值示数为℃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℃时，实际温度为℃ 二、非选择题（本题共5小题，共计52分。其中第14题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（填写选项前的序号）。 （1）下面给出的实验步骤中，正确顺序为（　　） ①将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 ②用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N ③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S ④将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n A. ②③④① B. ②④③① C. ②④①③ D. ②①④③ （2）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（单位：cm）（　　） A. B. C. D. （3）该实验中的理想化假设有（　　） A. 将油酸形成的膜看成单分子层油膜 B. 不考虑各油酸分子间的间隙 C. 考虑了各油酸分子间的间隙 D. 将油酸分子看成球形 （4）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（　　） A. 质量 B. 体积 C. 摩尔质量 D. 摩尔体积 （5）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因有（　　） A. 痱子粉撒得过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 14. 石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知：单层石墨烯的厚度约为0.33nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20m2，碳的原子量为12g/mol，阿伏加德罗常数取6×1023mol⁻¹。对质量为1g的单层石墨烯，试估算： （1）包含的碳原子个数； （2）所占有的空间体积。（结果均保留2位有效数字） 15. 汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，打开，闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，闭合，打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为，初始压强等于外部大气压强，助力活塞横截面积为，抽气气室的容积为。假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。 （1）求第1次抽气之后助力气室内的压强； （2）第次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小。 16. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了，已知水银柱的截面积为S，大气压强为，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量，求： （1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T； （2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。 17. 新冠疫情正在全球肆虐，勤消毒是防疫的一个关键举措。如图是消毒用的喷雾消毒桶原理图，圆柱形消毒桶横截面积为S=0.08m2，内有高度为=0.3m的消毒液，上部封闭有高=0.2m，压强，温度=290K的空气。已知消毒液的密度ρ=1000kg/m3，大气压强恒为，g取10m/s2，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体，现将喷雾器移到室内。 （1）若室内温度也是，通过打气筒缓慢充入体积为V的空气，桶内空气压强达到1.5，求V？ （2）若室内温度高于室外，喷雾器移到室内静置一段时间后，不充气打开阀门K，刚好有消毒液流出，求室内温度T？ （3）在第2问的前提下，在室内静置一段时间后再用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到消毒液完全流出，求充入空气与原有空气的质量比（结果保留三位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $