精品解析:海南省海口市琼山区海南中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题
2026-08-13
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内容正文:
海南省海口市琼山区海南中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题
一、单选题
1. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小
B. 物体是由大量分子组成的,分子是不可再分的最小单元
C. 同温度的氧气和氢气,它们的分子平均动能不相等,是因为分子的质量不相等
D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,并且放热,内能减小,因温度不变,分子平均动能不变,则分子势能减小,选项A正确;
B.物体是由大量分子组成的,分子仍可以再分,选项B错误;
C.同温度的氧气和氢气,它们的分子平均动能相等,因为分子的质量不相等,则分子平均速率不相等,选项C错误;
D.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和,选项D错误。
故选A。
2. 如图甲,是吹肥皂泡游戏的画面,在图乙玻璃杯内注入肥皂水,再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中,沾满肥皂水后取出,可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡,下列说法正确的是( )
A. 肥皂泡的无规则运动为布朗运动
B. 肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C. 肥皂水与玻璃杯壁接触位置的分子力表现为引力
D. 肥皂泡表面液体分子间只存在引力,没有斥力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.肥皂泡的无规则运动是肥皂泡受到的重力、浮力及风力作用的结果,而布朗运动是固体小颗粒受到分子撞击的不平衡引起的。A错误;
B.表面张力让液体收缩,而球面是同体积物体最小的表面积,所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关。B正确;
C.玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引,所以附着层液体分子比较密集,分子间的作用力表现为斥力。C错误;
D.肥皂泡表面液体分子间既有引力又有斥力,合力表现为引力。D错误。
故选B。
3. 2025年3月,我国第一款碳核电池,也是全球首款基于碳化硅半导体材料的核电池“烛龙一号”工程样机研制成功,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。核电池的能量来源于衰变,已知经历一次衰变的产物中有,衰变半衰期为5730年。下列说法正确的是( )
A. 衰变是α衰变
B. 衰变产生β射线,β射线穿透能力比α射线强
C. 一个新的核电池,经过5730年,其总质量变为原来的一半
D. 高温高压下的半衰期会变短
【答案】B
【解析】
【详解】A.衰变:,是β衰变,故A错误;
B.β射线穿透能力比α射线强,故B正确;
C.衰变成了,并没有直接消失,经过一个半衰期,衰变了一半,但总质量没减半,故C错误;
D.高温高压会破坏核电池的保护层,导致核燃料泄露,且半衰期与外界条件无关,故D错误。
故选B。
4. 关于下图,说法正确的是( )
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的分子平均动能相同
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,在由变到的过程中分子力做负功
【答案】B
【解析】
【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,可知T与pV成正比。结合图乙可知,气体在状态A和B态时,pV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r2时,分子势能最小,分子间距离为平衡位置的距离。在r由r1变到r2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。
5. 人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。现有一 个光源以0.1 W的功率均匀地向各个方向发射波长为530 nm的绿光,眼睛最远在多大距离能够看到这个光源。假设瞳孔在暗处的直径为4 mm,且不计空气对光的吸收。普朗克常数( )
A. 2×105m B. 2×107m C. 4×106m D. 4×108m
【答案】A
【解析】
【详解】设所求距离为,,,,由题意可得
上式代入数据可得
故选A。
6. 如图所示为氢原子的能级图,当氢原子从高能级向低能级跃迁时会释放光子,其中当从的能级直接向能级跃迁时会产生四种可见光,分别为红色光、蓝色光和两种紫色光。下列说法正确的是( )
A. 从能级向能级跃迁时产生紫色光
B. 产生的红色光子能量为
C. 当氢原子从高能级向低能级跃迁时原子的电势能增加
D. 处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子
【答案】D
【解析】
【详解】A.从能级向能级跃迁时放出的能量最少,产生的可见光的频率最小,故从能级向能级跃迁时产生红光,A错误;
B.产生的红色光子能量为
B错误;
C.当氢原子从高能级向低能级跃迁时,电场力做正功,动能增加,电势能减少,C错误;
D.处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子而发生电离,D正确。
故选D。
7. 如图所示,桶装水的容积为,为取水方便,在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为,剩余水的体积为,水面距出水口的高度为。取水器每按压一次,向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为,水的密度为,大气压强为,重力加速度为,取水过程中气体温度保持不变,则( )
A. 取水器至少按压1次,水才能从出水口流出 B. 取水器至少按压3次,水才能从出水口流出
C. 若要压出水,至少需按压16次 D. 若要压出水,至少需按压17次
【答案】D
【解析】
【详解】A B.设取水器下压n次后,桶中的水才能从出水口流出。以原来桶中空气和打入的空气为研究对象,设开始时压强为,体积为,则
,
设桶中空气和打入的空气后来的体积,压强为,则
由玻意耳定律得
要使桶中水能从出水口流出,则有
联立各式解得
所以取水器至少按压2次后,桶中水才能从出水口流出。AB错误;
C D.水桶高度
装满水时,水面距离出水口高度
再压出4升水后桶内液面与出水口高度差为
则有
解得
由于外界温度保持不变,根据玻意耳定律有
其中
,,
解得
可知,若要再压出4升水,至少需按压17次。C错误,D正确。
故选D。
8. 一定质量的理想气体由a状态开始,经历a→b→c→a过程,其图像如图,ab的延长线过坐标原点O,bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同,a→b过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是( )
A. 气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在c状态下的冲量
B. a→b过程中气体内能变化量的绝对值大于Q
C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为
D. a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.气体在单位时间内对单位面积器壁的冲量是
即为气体压强,由题图可知,气体在a状态下的压强小于在c状态下的压强,故气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在c状态下的冲量,A正确;
B.a→b过程中,气体压强减小,体积减小,根据理想气体状态方程
可知,气体的温度减小,则气体的内能减小,即
气体体积减小,则外界对气体做功,有
又由题知,气体向外界放出热量Q,根据热力学第一定律有
ΔU为负值,W为正值,故,B错误;
C.b→c过程中,气体体积不变,外界对气体不做功,气体压强增大,根据
可知,气体温度升高,则气体内能增大,根据热力学第一定律
可知,气体从外界吸收热量,且气体吸收的热量等于气体内能的增加量,由于a状态与c状态气体温度相同,则内能相等,则b→c过程中气体从外界吸收的热量
由图可知,a状态的气体压强为4p0,a→b过程外界对气体做功为
联立得
C错误;
D.a→b→c→a整个过程中气体对外界做功等于△abc的面积,D错误。
故选A。
二、多选题
9. 关于热力学温度和摄氏温度,以下说法正确的是( )
A. 热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位
B. 温度升高了 就是升高了1 K
C. 物体的温度由本身决定,数值与所选温标无关
D. 的温度可用热力学温度粗略地表示为278 K
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.热力学温度的单位“K”是国际单位制中七个基本单位之一,A正确;
B.由
得
则知温度升高了就是升高了1K,B正确;
C.物体的温度的数值与所选温标有关,温标不同,温度的数值可能不同,C错误;
D.由
得
D正确。
故选ABD。
10. 下列关于热力学第二定律的说法正确的是( )
A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C. 机械能可以全部转化为内能,在不产生其他影响的情况下,内能无法全部用来做功而转化成机械能
D. 气体向真空的自由膨胀是可逆的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.符合能量守恒定律,但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生,选项A错误;
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,选项B正确;
C.根据热力学第二定律,机械能可以全部转化为内能,但在不产生其他影响的情况下,内能无法全部用来做功而转化成机械能,选项C正确;
D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的,选项D错误。
故选BC。
11. “祖冲之”研究小组制备出了一种超轻气凝胶,设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
A. a千克气凝胶所含的分子数为 B. 每个气凝胶分子平均占据空间为
C. 气凝胶的摩尔体积为 D. 每两个相邻气凝胶分子平均间距为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.a千克气凝胶的摩尔数为
a千克气凝胶所含的分子数为
故A错误;
BC.气凝胶的摩尔体积为
1mol气凝胶中含有NA个分子,故每个气凝胶分子气凝胶分子平均占据空间为
故BC正确;
D.设每两个相邻气凝胶分子平均间距为d,则
所以
故D错误。
故选BC。
12. 如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,其中频率最高的光子能量为12.09eV,用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P,当电压表的示数为7V时,微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则( )
A. 要使微安表的示数恰好为零,滑片P应由图示位置向a端移动
B. 不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应,遏止电压是相同的
C. 若10.2eV为另一光子能量,则能发生光电效应的光子共有2种
D. 从图示位置滑动滑片P,微安表的读数可能不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.要使微安表的示数恰好为零,光电管应接入反向电压,即K板电势高于A板电势,则滑片P应由图示位置向a端移动,故A正确;
B.根据
可知不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应,遏止电压是不同的,故B错误;
C.用光子能量为12.09eV照射到光电管电极K上,当电压表的示数为7V时,微安表的示数恰好为零,可知遏止电压为7V,根据
可得逸出功为
由于逸出功小于10.2eV,大于1.89eV,可知能发生光电效应的光子共有2种,故C正确;
D.图示电压趋近于零,未能达到饱和电流,所以从图示位置滑动滑片P,微安表的读数会变化,故D错误。
故选AC。
13. 如图所示,粗细均匀、上端开口、下端封闭的薄壁玻璃管竖直放置,开口朝上,玻璃管横截面积,玻璃管总长度,玻璃管内用水银封闭理想气体,气柱长度与水银柱长度均为。初始温度,气体内能变化与温度变化成正比,可表达为,其中,水银密度,大气压强,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,温度为660K
B. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,气体吸收的热量Q=78.87J
C. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,气体吸收的热量Q=74.79J
D. 继续对封闭气体缓慢加热温度升高,水银全部流出玻璃管,温度需要升高到700K
【答案】AB
【解析】
【详解】A.水银柱上升的过程为等压变化过程,则根据盖·吕萨克定律有
其中,
联立解得当水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处时,温度为,故A正确;
BC.当水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处时,气体的内能增加量为
水银液面上升的过程中,气体的压强为
气体对外做的功为
则根据热力学第一定律可得,气体吸收的热量为,故B正确,C错误;
D.设玻璃管中还有x长度水银,此时温度为T,则根据理想气体状态方程有
解得
由分析可知,当时,T有最大值,此时T的最大值为,所以要想水银全部流出玻璃管,温度需要升高到,故D错误。
故选AB。
三、实验题
14. 油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中含有油酸0.6ml,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1ml,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为______模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为______油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
(2)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m。(结果保留两位有效数字)
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是___________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
【答案】 ①. 球体 ②. 单分子 ③. ④. ACD
【解析】
【详解】(1)[1][2]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜。
(2)[3]根据题意可知,一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积为
由图可知,图中每个小格的面积为
由图可知,面积超过一半的按一个算,小于一半的舍掉,则油酸膜占70个小格,则油酸膜面积为
则估测出油酸分子的直径是
(3)[4]A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,测量体积偏大,则分子直径偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,测量面积偏大,则分子直径偏小,故B错误;
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数,测量面积偏小,则分子直径偏大,故C正确;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,测量面积偏小,则分子直径偏大,故D正确。
故选ACD。
15. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,下列说法正确的是________。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
(2)分别在环境温度为T1、T2(T1<T2)时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中,气体压强p随体积V变化规律的是________。
A. B.
C. D.
(3)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略,从理论上讲图像可能接近的是________。
A. B.
C. D.
(4)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米,先用天平测出其质量,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p,根据实验测量数据,作出V-图像可能是图中的________(选填“A”“B”或“C”)。
(5)该同学用第(4)问中图线与纵轴交点坐标(或坐标的绝对值)作为大米的体积,由此求出大米的密度比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)AB (2)BD
(3)D (4)A
(5)偏大
【解析】
【详解】(1)A. 保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,环境温度不变,故A正确;
B.实验过程中应缓慢地推动活塞,使气体温度始终与环境温度相同,故B正确;
C.实验过程中用手握紧注射器并快速推拉活塞,气体温度将升高,故C错误;
D.在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油的作用是不漏气,不能保证温度不变,故D错误。
故选AB。
(2)AB. 对于一定质量的理想气体,当温度一定时pV为定值,且温度越高,pV越大,故A错误,B正确;
CD.对于一定质量的理想气体,当温度一定时p与成正比,斜率即pV的乘积,故斜率越大温度越高,故C错误,D正确。
故选BD。
(3) 在软管内气体体积V0不可忽略时,被封闭气体的初状态的体积为V0+V。由
pV=C
可知
p(V+V0)=C
即
设x=,原式变形为
p=x
图线的斜率为,随着x的增大,斜率逐渐变小。故D正确,ABC错误。
故选D。
(4) 设大米的体积为V0,由理想气体状态方程得
p(V-V0)=C
得
V=C+V0
故是图中的A。
(5) 因为软管的存在,故V0偏小,由密度
ρ=
得密度偏大。
四、解答题
16. 如图所示,开口向右且足够长的水平固定汽缸内,用活塞封闭有一定质量的理想气体,缸内横截面积为,活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为的沙桶相连,沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气,缸内气体温度为时,活塞距缸底,整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温,活塞缓慢向右移动时,停止加热。已知大气压强恒为,重力加速度为。
(1)求停止加热时缸内气体的温度;
(2)停止加热后,一次性增加沙桶中沙子的质量,经过一段时间后,缸内气体温度恢复至,此时活塞距缸底,求沙桶中增加的沙子质量。
【答案】(1)
(2)40kg
【解析】
【小问1详解】
初始状态下,气体体积为
温度为,缓慢升温,活塞向右移动5cm时,气体体积为
设此时温度为,气体从开始到此状态发生等压变化,由盖-吕萨克定律有
代入数据解得停止加热时缸内气体的温度为
【小问2详解】
初始状态下,设气体的压强为,对活塞受力分析,有
代入数据解得
加入沙子稳定后,气体的体积为
设此时气体的压强为,初始状态到此状态气体发生等温变化,根据玻意耳定律有
代入数据解得
设沙桶中增加的沙子质量为,对活塞受力分析,有
代入数据解得
17. 如图,一光滑金属细导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,I区是长度为、间距为的平行导轨。II区两导轨均呈一个完整的正弦波形,上下叠放交点处彼此绝缘,沿斜面方向长度为,下方接有一个阻值为的定值电阻。空间分布着垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为的导体棒从区上边缘由静止释放,离开区瞬间加速度为零。进入II区后,在外力作用下,导体棒以离开I区时的速度保持匀速运动。导体棒与导轨接触良好并与平行导轨垂直,不计其他电阻,重力加速度为。求
(1)导体棒在I区中运动时棒中电流方向;
(2)导体棒在I区运动所用的时间;
(3)导体棒在II区运动过程中,外力做功为多少,电阻产生的焦耳热为多少;
【答案】(1)电流由M到N
(2)
(3)W=-mglsinθ;Q=mglsinθ
【解析】
【小问1详解】
根据右手定则可知,导体棒在Ⅰ区中运动时棒中电流由M到N;
【小问2详解】
设导体棒离开Ⅰ区瞬间速度为v,根据导体棒离开Ⅰ区瞬间加速度为零,根据平衡条件得mgsinθ=BId
又
解得
导体棒在Ⅰ区运动过程中,取沿斜面向下为正方向,根据动量定理得
其中
联立解得导体棒在Ⅰ区运动所用的时间为
【小问3详解】
因Ⅱ区两导轨均呈一个完整的正弦波形,导体棒匀速通过Ⅱ区时,回路中产生正弦式交流电,电动势最大值为E=Bdv
电阻R产生的焦耳热为
联立解得Q=mglsinθ
设导体棒在Ⅱ区运动过程中,外力做功为W,根据功能关系可得mg•2lsinθ+W=Q
解得W=-mglsinθ
18. 如图所示,足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系xOy,磁感应强度为B的匀强磁场垂直桌面向下。质量为m、电荷量为q带电小球A(可视为质点)从坐标原点O以一定初速度沿着x轴正方向射出,在第一象限内运动并从坐标为(0,a)的P点向左离开第一象限。
(1)判断小球A的电性并求出初速度v0的大小;
(2)若小球A在第一象限内运动过程中与一个静止、不带电的小球B(可视为质点)发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后两球电量均分,碰后小球A仍沿原轨迹运动。不计两球之间的库仑力。
①求小球B的质量mB;
②若两球碰后恰好在坐标为(,)的位置首次相遇,求小球B在第一象限初始位置的坐标。
【答案】(1)带正电,;(2)①,②(,)
【解析】
【详解】(1)根据左手定则可知球A带正电荷,球A运动半径
根据牛顿第二定律
解得
(2)①碰撞后球A运动半径保持不变,但其带电量变为,设碰撞后A的速度为,B速度为,根据
即
弹性正碰,系统动量守恒、机械能守恒
解得
②由(2)
对球B有
解得
设两球从碰撞位置运动到球转过的圆心角是,又因为
则两球角速度之比
球B转过的圆心角是,球B比球多转,则
解得
所以球B被碰时在第一象限的位置为
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海南省海口市琼山区海南中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题
一、单选题
1. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小
B. 物体是由大量分子组成的,分子是不可再分的最小单元
C. 同温度的氧气和氢气,它们的分子平均动能不相等,是因为分子的质量不相等
D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
2. 如图甲,是吹肥皂泡游戏的画面,在图乙玻璃杯内注入肥皂水,再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中,沾满肥皂水后取出,可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡,下列说法正确的是( )
A. 肥皂泡的无规则运动为布朗运动
B. 肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C. 肥皂水与玻璃杯壁接触位置的分子力表现为引力
D. 肥皂泡表面液体分子间只存在引力,没有斥力
3. 2025年3月,我国第一款碳核电池,也是全球首款基于碳化硅半导体材料的核电池“烛龙一号”工程样机研制成功,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。核电池的能量来源于衰变,已知经历一次衰变的产物中有,衰变半衰期为5730年。下列说法正确的是( )
A. 衰变是α衰变
B. 衰变产生β射线,β射线穿透能力比α射线强
C. 一个新的核电池,经过5730年,其总质量变为原来的一半
D. 高温高压下的半衰期会变短
4. 关于下图,说法正确的是( )
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的分子平均动能相同
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,在由变到的过程中分子力做负功
5. 人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。现有一 个光源以0.1 W的功率均匀地向各个方向发射波长为530 nm的绿光,眼睛最远在多大距离能够看到这个光源。假设瞳孔在暗处的直径为4 mm,且不计空气对光的吸收。普朗克常数( )
A. 2×105m B. 2×107m C. 4×106m D. 4×108m
6. 如图所示为氢原子的能级图,当氢原子从高能级向低能级跃迁时会释放光子,其中当从的能级直接向能级跃迁时会产生四种可见光,分别为红色光、蓝色光和两种紫色光。下列说法正确的是( )
A. 从能级向能级跃迁时产生紫色光
B. 产生的红色光子能量为
C. 当氢原子从高能级向低能级跃迁时原子的电势能增加
D. 处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子
7. 如图所示,桶装水的容积为,为取水方便,在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为,剩余水的体积为,水面距出水口的高度为。取水器每按压一次,向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为,水的密度为,大气压强为,重力加速度为,取水过程中气体温度保持不变,则( )
A. 取水器至少按压1次,水才能从出水口流出 B. 取水器至少按压3次,水才能从出水口流出
C. 若要压出水,至少需按压16次 D. 若要压出水,至少需按压17次
8. 一定质量的理想气体由a状态开始,经历a→b→c→a过程,其图像如图,ab的延长线过坐标原点O,bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同,a→b过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是( )
A. 气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在c状态下的冲量
B. a→b过程中气体内能变化量的绝对值大于Q
C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为
D. a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零
二、多选题
9. 关于热力学温度和摄氏温度,以下说法正确的是( )
A. 热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位
B. 温度升高了 就是升高了1 K
C. 物体的温度由本身决定,数值与所选温标无关
D. 的温度可用热力学温度粗略地表示为278 K
10. 下列关于热力学第二定律的说法正确的是( )
A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C. 机械能可以全部转化为内能,在不产生其他影响的情况下,内能无法全部用来做功而转化成机械能
D. 气体向真空的自由膨胀是可逆的
11. “祖冲之”研究小组制备出了一种超轻气凝胶,设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
A. a千克气凝胶所含的分子数为 B. 每个气凝胶分子平均占据空间为
C. 气凝胶的摩尔体积为 D. 每两个相邻气凝胶分子平均间距为
12. 如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,其中频率最高的光子能量为12.09eV,用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P,当电压表的示数为7V时,微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则( )
A. 要使微安表的示数恰好为零,滑片P应由图示位置向a端移动
B. 不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应,遏止电压是相同的
C. 若10.2eV为另一光子能量,则能发生光电效应的光子共有2种
D. 从图示位置滑动滑片P,微安表的读数可能不变
13. 如图所示,粗细均匀、上端开口、下端封闭的薄壁玻璃管竖直放置,开口朝上,玻璃管横截面积,玻璃管总长度,玻璃管内用水银封闭理想气体,气柱长度与水银柱长度均为。初始温度,气体内能变化与温度变化成正比,可表达为,其中,水银密度,大气压强,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,温度为660K
B. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,气体吸收的热量Q=78.87J
C. 若温度升高,使水银的上液面缓慢地恰好到达玻璃管开口处,气体吸收的热量Q=74.79J
D. 继续对封闭气体缓慢加热温度升高,水银全部流出玻璃管,温度需要升高到700K
三、实验题
14. 油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中含有油酸0.6ml,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1ml,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为______模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为______油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
(2)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m。(结果保留两位有效数字)
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是___________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
15. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,下列说法正确的是________。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
(2)分别在环境温度为T1、T2(T1<T2)时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中,气体压强p随体积V变化规律的是________。
A. B.
C. D.
(3)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略,从理论上讲图像可能接近的是________。
A. B.
C. D.
(4)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米,先用天平测出其质量,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p,根据实验测量数据,作出V-图像可能是图中的________(选填“A”“B”或“C”)。
(5)该同学用第(4)问中图线与纵轴交点坐标(或坐标的绝对值)作为大米的体积,由此求出大米的密度比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、解答题
16. 如图所示,开口向右且足够长的水平固定汽缸内,用活塞封闭有一定质量的理想气体,缸内横截面积为,活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为的沙桶相连,沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气,缸内气体温度为时,活塞距缸底,整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温,活塞缓慢向右移动时,停止加热。已知大气压强恒为,重力加速度为。
(1)求停止加热时缸内气体的温度;
(2)停止加热后,一次性增加沙桶中沙子的质量,经过一段时间后,缸内气体温度恢复至,此时活塞距缸底,求沙桶中增加的沙子质量。
17. 如图,一光滑金属细导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,I区是长度为、间距为的平行导轨。II区两导轨均呈一个完整的正弦波形,上下叠放交点处彼此绝缘,沿斜面方向长度为,下方接有一个阻值为的定值电阻。空间分布着垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为的导体棒从区上边缘由静止释放,离开区瞬间加速度为零。进入II区后,在外力作用下,导体棒以离开I区时的速度保持匀速运动。导体棒与导轨接触良好并与平行导轨垂直,不计其他电阻,重力加速度为。求
(1)导体棒在I区中运动时棒中电流方向;
(2)导体棒在I区运动所用的时间;
(3)导体棒在II区运动过程中,外力做功为多少,电阻产生的焦耳热为多少;
18. 如图所示,足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系xOy,磁感应强度为B的匀强磁场垂直桌面向下。质量为m、电荷量为q带电小球A(可视为质点)从坐标原点O以一定初速度沿着x轴正方向射出,在第一象限内运动并从坐标为(0,a)的P点向左离开第一象限。
(1)判断小球A的电性并求出初速度v0的大小;
(2)若小球A在第一象限内运动过程中与一个静止、不带电的小球B(可视为质点)发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后两球电量均分,碰后小球A仍沿原轨迹运动。不计两球之间的库仑力。
①求小球B的质量mB;
②若两球碰后恰好在坐标为(,)的位置首次相遇,求小球B在第一象限初始位置的坐标。
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