内容正文:
博雅学校2024-2025学年度第二学期3月月考试题
高二物理
考试用时:75分钟卷面总分:100分
一、单选题(共7题,每题4分,共28分,只有一个正确选项)
1. 关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中的传播速度与频率有关
B. 电磁波可以发生干涉和衍射现象
C. 电磁波的传播需要介质
D. 电磁波的波长越长,能量越大
2. 下列传感器中,属于温度传感器的是( )
A. 光敏电阻 B. 热敏电阻
C. 霍尔元件 D. 干簧管
3. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
C. 物体的温度越高,每个分子的动能都越大
D. 扩散现象只能在气体中发生
4. 一定质量的理想气体,在等容变化过程中,温度从300K升高到600K,则其压强变为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍
5. 下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A. 酒香不怕巷子深
B. 沙尘暴天气,尘土飞扬
C. 长时间堆放煤的墙角变黑
D. 水和酒精混合后体积减小
6. 一定质量的理想气体,在等压变化过程中,体积从膨胀到,温度从升高到,则( )
A. B.
C. D.
7. 一定质量的理想气体,初始状态为,经过一系列变化后,最终状,其中,,则与的关系为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共3题,每题5分,共15分,少选漏选给3分,全选对给5分,选错给0分)
8. 关于传感器的应用,下列说法正确的是( )
A. 电饭锅中的温度传感器可以控制煮饭过程
B. 烟雾报警器中的光敏电阻可以检测烟雾浓度
C. 自动门中的红外传感器可以感知人体靠近
D. 电冰箱中的温度传感器可以控制制冷压缩机的工作
9. 关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 当分子间距离大于平衡距离时,引力大于斥力
B. 当分子间距离等于平衡距离时,引力和斥力都为零
C. 当分子间距离小于平衡距离时,斥力大于引力
D. 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
10. 一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列说法正确的是( )
A. 气体的内能不变
B. 气体的温度保持不变
C. 气体的体积与压强成正比
D. 气体的压强与体积成反比
三、实验题(共2题,11题6分,(1)(2)小题每空1分,(3)小题3分,12题9分,(1)(2)小题每空2分,(3)小题3分,共15分)
11. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中,已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL,又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图所示),测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0=__________mL。
(2)从图中可数出小正方形的有效个数X=__________个,油膜的面积S=__________cm2。
(3)油酸分子的直径大小D=__________m(结果保留2位有效数字)。
12. 在“探究气体等温变化的规律”实验中:
(1)实验中需保持___________不变,通过改变___________来改变气体体积。
(2)实验数据如下表:
实验次数
压强(kPa)
体积(mL)
1
100
60
2
150
40
3
200
30
根据数据可得出结论:在温度不变时,气体压强与体积成___________(填“正比”或“反比”)。
(3)若实验中活塞与注射器壁间的摩擦较大,会导致测得的压强值偏___________(填“大”或“小”)。
四、计算题(共3题,13题12分,14题12分,15题18分,共42分)
13. 如图所示的LC电路中,电容C为,电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带负电灰尘恰好静止。当时闭合开关S,灰尘在电容器内运动,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)LC电路中电磁振荡的周期;
(2)当时,带电灰尘的加速度大小;
(3)如电容器两板电压最大为,则在内的平均电流大小和方向。
14. 一定质量的理想气体体积为2L,在等压条件下:
(1)当温度从27℃先升高到77℃,体积变为多少?
(2)当温度再继续升高到127℃,体积又变为多少?
15. 一定质量的理想气体,初始状态为(,,)。
(1)先经历等容过程,压强变为2atm,求此时温度;
(2)再经历等温过程,压强变为1atm,求此时体积;
(3)在等温过程结束后,保持温度不变,向容器中缓慢充入相同温度的气体,使压强恢复到2atm,求充入的气体质量与原气体质量的比值(忽略容器体积变化)。
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博雅学校2024-2025学年度第二学期3月月考试题
高二物理
考试用时:75分钟卷面总分:100分
一、单选题(共7题,每题4分,共28分,只有一个正确选项)
1. 关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中的传播速度与频率有关
B. 电磁波可以发生干涉和衍射现象
C. 电磁波的传播需要介质
D. 电磁波的波长越长,能量越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度恒为光速(约3×10⁸ m/s),与频率无关,故A错误;
B.干涉和衍射是波的共性,电磁波属于波,因此可以发生干涉和衍射现象,故B正确;
C.电磁波可在真空中传播,不需要介质,故C错误;
D.由公式和可知,波长λ越长,频率ν越低,能量E越小,故D错误。
故选B。
2. 下列传感器中,属于温度传感器的是( )
A. 光敏电阻 B. 热敏电阻
C. 霍尔元件 D. 干簧管
【答案】B
【解析】
【详解】A.光敏电阻的阻值随光照强度变化,用于光信号检测,属于光传感器,故A错误;
B.热敏电阻的阻值随温度变化显著,常用于温度测量和控制,属于温度传感器,故B正确;
C.霍尔元件基于磁场变化产生电压,用于检测磁感应强度的变化,与温度无关,故C错误;
D.干簧管是磁控开关,通过磁场控制电路通断,与温度无关,故D错误。
故选B。
3. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
C. 物体的温度越高,每个分子的动能都越大
D. 扩散现象只能在气体中发生
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,并非液体分子本身的运动,故A错误;
B.分子间引力和斥力均随分子间距增大而减小(斥力减小更快),故B正确;
C.温度越高,分子平均动能越大,但并非每个分子的动能都增大,故C错误;
D.扩散现象在气体、液体、固体中均可发生,故D错误。
故选B。
4. 一定质量的理想气体,在等容变化过程中,温度从300K升高到600K,则其压强变为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍
【答案】B
【解析】
【详解】根据查理定律,在体积不变时,理想气体的压强与热力学温度成正比,即
已知初始温度,变化后温度,代入得,因此压强变为原来的2倍。
故选B。
5. 下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A. 酒香不怕巷子深
B. 沙尘暴天气,尘土飞扬
C. 长时间堆放煤的墙角变黑
D. 水和酒精混合后体积减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒香不怕巷子深是分子扩散现象,由分子无规则运动导致,可用分子动理论解释,故A不符合题意;
B.沙尘暴天气尘土飞扬是宏观颗粒的机械运动,由外力(如风力)驱动,并非分子热运动,无法用分子动理论解释,故B符合题意;
C.煤墙变黑是固体分子扩散的结果,体现分子无规则运动,可用分子动理论解释,故C不符合题意;
D.水和酒精混合体积减小,说明分子间存在间隙,属于分子动理论范畴,故D不符合题意。
故选B。
6. 一定质量的理想气体,在等压变化过程中,体积从膨胀到,温度从升高到,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,气体经历等压变化,由盖-吕萨克定律。
故选A。
7. 一定质量的理想气体,初始状态为,经过一系列变化后,最终状,其中,,则与的关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据理想气体状态方程有
代入和,可得
故选A。
二、多选题(共3题,每题5分,共15分,少选漏选给3分,全选对给5分,选错给0分)
8. 关于传感器的应用,下列说法正确的是( )
A. 电饭锅中的温度传感器可以控制煮饭过程
B. 烟雾报警器中的光敏电阻可以检测烟雾浓度
C. 自动门中的红外传感器可以感知人体靠近
D. 电冰箱中的温度传感器可以控制制冷压缩机的工作
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电饭锅中的温度传感器能检测锅内温度变化,从而控制煮饭的不同阶段(如加热、保温等过程),故A正确;
B.烟雾报警器中,是利用烟雾对光的散射等作用,从而影响光敏电阻的阻值,但不能测量具体浓度值,故B错误;
C.自动门中的红外传感器,能感知人体发出的红外线,从而判断人体靠近,进而控制门的开关,故C正确;
D.电冰箱中的温度传感器可以检测箱内温度,当温度高于设定值时,控制制冷压缩机工作,低于设定值时,使压缩机停止工作,以此控制压缩机的工作,故D正确。
故选ACD。
9. 关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 当分子间距离大于平衡距离时,引力大于斥力
B. 当分子间距离等于平衡距离时,引力和斥力都为零
C. 当分子间距离小于平衡距离时,斥力大于引力
D. 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.当分子间距离大于平衡距离时,分子间表现为引力,此时引力大于斥力,故A正确;
B.当分子间距离等于平衡距离时,引力和斥力大小相等,方向相反,合力为零,但引力和斥力都不为零,故B错误;
C.当分子间距离小于平衡距离时,分子间表现为斥力,此时斥力大于引力,故C正确;
D.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,只是斥力减小得更快,故D正确。
故选ACD。
10. 一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列说法正确的是( )
A. 气体的内能不变
B. 气体的温度保持不变
C. 气体的体积与压强成正比
D. 气体的压强与体积成反比
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.理想气体的内能仅仅与温度有关,所以一定质量的理想气体在等温变化过程中,内能一定不变,故A正确;
B.因为是等温变化,所以温度保持不变,故B正确;
CD.根据玻意耳定律,等温过程中压强与体积成反比,故C错误,D正确;
故选ABD。
三、实验题(共2题,11题6分,(1)(2)小题每空1分,(3)小题3分,12题9分,(1)(2)小题每空2分,(3)小题3分,共15分)
11. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中,已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL,又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图所示),测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0=__________mL。
(2)从图中可数出小正方形的有效个数X=__________个,油膜的面积S=__________cm2。
(3)油酸分子的直径大小D=__________m(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 55 ②. 55
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,一滴油酸酒精溶液的体积
其中纯油酸的体积
【小问2详解】
[1]超过半格的算一个,不足半格的舍去,从图中可数出小正方形的有效个数
X=55
[2]所形成的油膜的面积为
【小问3详解】
纯油酸的体积
12. 在“探究气体等温变化的规律”实验中:
(1)实验中需保持___________不变,通过改变___________来改变气体体积。
(2)实验数据如下表:
实验次数
压强(kPa)
体积(mL)
1
100
60
2
150
40
3
200
30
根据数据可得出结论:在温度不变时,气体压强与体积成___________(填“正比”或“反比”)。
(3)若实验中活塞与注射器壁间的摩擦较大,会导致测得的压强值偏___________(填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 气体温度和质量 ②. 气体压强
(2)反比 (3)小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]“探究气体等温变化的规律”实验,需保持气体温度和质量不变,根据可知,通过改变气体压强来改变气体体积。
【小问2详解】
根据数据可得出结论:在温度不变时,气体压强与体积成反比,两者乘积不变。
【小问3详解】
实验中活塞与注射器壁间的摩擦较大,会导致测得的压强值偏小。
四、计算题(共3题,13题12分,14题12分,15题18分,共42分)
13. 如图所示的LC电路中,电容C为,电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时,极板间有一带负电灰尘恰好静止。当时闭合开关S,灰尘在电容器内运动,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)LC电路中电磁振荡的周期;
(2)当时,带电灰尘的加速度大小;
(3)如电容器两板电压最大为,则在内的平均电流大小和方向。
【答案】(1);(2);(3),逆时针方向
【解析】
【详解】(1)由电磁振荡的周期公式可得
(2)开关断开时,灰尘恰好静止,则有
当时,电流
电荷量最大但电场的方向与开始时相反,则有
解得
(3)如电容器两板电压最大为,则电容器带电量最大值为
由于
则在内的平均电流大小
开关S断开时,极板间带负电灰尘恰好静止,则电容器的上极板带正电,则在内的电流的方向是逆时针方向。
14. 一定质量的理想气体体积为2L,在等压条件下:
(1)当温度从27℃先升高到77℃,体积变为多少?
(2)当温度再继续升高到127℃,体积又变为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当温度从27℃先升高到77℃,根据盖吕萨克定律
代入题中数据有
联立解得
【小问2详解】
当温度再继续升高到127℃,根据盖吕萨克定律有
代入题中数据有
联立解得
15. 一定质量的理想气体,初始状态为(,,)。
(1)先经历等容过程,压强变为2atm,求此时温度;
(2)再经历等温过程,压强变为1atm,求此时体积;
(3)在等温过程结束后,保持温度不变,向容器中缓慢充入相同温度的气体,使压强恢复到2atm,求充入的气体质量与原气体质量的比值(忽略容器体积变化)。
【答案】(1)600 K
(2)6 L (3)1:1
【解析】
【小问1详解】
一定质量的理想气体经历等容过程,有
其中,代入数据解得
【小问2详解】
一定质量的理想气体再经历等温过程,有
其中,,解得
【小问3详解】
容器中的理想气体状态为,,,设缓慢充入相同温度的气体的体积为,使压强恢复到,由等温过程有
解得
则有
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