2012-2013学年海南省三亚一中高二(下)期末物理试卷

2012-2013学年海南省三亚一中高二（下）期末物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共7小题，共28.0分)1.关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B.布朗运动反映了悬浮微粒分子的无规则运动C.分子的热运动就是布朗运动D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显【答案】D【解析】解：AB、布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误，B错误．C、布朗运动是固体微粒的运动，分子的热运动是用不停息的无规则热运动，故C错误．D、悬浮在液体或气体中的颗粒越小，液体分子或气体分子对微粒的撞击造成的不平衡越明显，布朗运动越明显，故D正确．故选：D布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显．分子的热运动是用不停息的无规则热运动．布朗运动既不颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映．2.以下关于分子力的说法，正确的是（）A.分子间既存在引力也存在斥力B.液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C.气体分子之间总没有分子力的作用D.扩散现象表明分子间不存在引力【答案】A【解析】解：A、分子间同时存在着引力和斥力，对外表现的是二者的合力，故A正确；B、液体难于被压缩是因为液体中分子距离减小时产生了斥力，故B错误；C、气体分子间当距离小于10r0的时候，分子间就产生了相互的作用力，故C错误；D、扩散现象说明分子是运动的，但运动的分子间同样存在着引力和斥力，故D错误；故选A．分子间同时存在着引力和斥力，二者都随距离的增加而减小，而引力减小的快．分子间的相互作用力是引力和斥力同时存在的，这一点是理解分子间作用力的难点，应认真理解．3.对一定量的理想气体，下列说法正确的是（ ）A.气体体积是指所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C.当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D.气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强【答案】B【解析】解：A 、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和．故A 错误．B 、温度的微观含义是反映物体内分子的热运动剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈．故B 正确．C 、当气体膨胀时，气体分子之间的距离增大，但温度的变化无法判断，所以内能变化无法判断，故C 错误．D 、气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的．故D 错误 故选：B根据气体分子间空隙很大，气体分子的体积很小，气体的体积指的是气体占据的空间．根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析．根据内能的概念分析气体膨胀时内能如何变化．了解气体的分子运动特点，气体压强的微观含义和气体的内能，温度是理想气体的内能大小的标志，关于内能的变化可由热力学第一定律来判断．4.在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时，觉得塞子很紧，不易拔出来，这其中的主要原因是（ ）A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.瓶内气体因温度降低而压强减小D.白天气温升高，大气压强变大【答案】C【解析】解：一开始暖瓶塞受力平衡如图：由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得：p 1T 1=p 2T 2 由于T 1＞T 2，所以P 1＞P 2，即暖瓶内的压强由原来的P 1减小为现在的P 2，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力，故C 正确．故选：C ．木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化．应用查理定律时要注意判断气体的体积不能发生变化，然后判断压强与温度之间的关系．5.小草、树叶上的小露珠常呈球形，其主要原因是（）A.受到重力的作用B.因为表面张力的作用C.重力和大气压力的同时作用D.重力和表面张力互相平衡【答案】B【解析】解：分子间同时存在着引力和斥力，露珠看起来呈球状，此种情况下主要表现水分子与水分子间的相互吸引即表面张力的作用，由于表面张力的作用总是想使露珠的表面积减小，而体积相同的情况下球的表面积最小，所以露珠呈球形．故选：B．物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子之间有间隙，分子间存在相互作用的引力和斥力．本题考查了分子间的相互作用力情况，属于识记性内容，基础知识的考查．要记忆生活中属于表面张力作用的实例．6.关于晶体和非晶体，下列说法错误的是（）A.晶体有规则的几何外形B.晶体在物理性质上一定是各向异性的C.晶体熔化时具有一定的熔点D.晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的【答案】B【解析】解：A、晶体有规则的几何外形，说法正确，不符合题意；B、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体是各项同性的，故B错误；C、晶体熔化时具有一定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项C说法正确，不符合题意；D、晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的，D正确；题目要求选错误的，故选：B．解决此题要知道晶体和非晶体在熔化时都需要吸收热量，都是由固态变为液态；但晶体熔化时温度不变，有固定的熔点，而非晶态在熔化时温度升高，没有固定的熔点．此类问题考查了晶体和非晶态的特点，要知道晶体熔化时有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点．7.两个分子开始时相隔10倍分子直径以上的距离，在它们逐渐被压缩到不能再靠近的过程中，以下说法正确的是（）A.分子势能先增大后减小B.分子力先增大后减小C.分子势能先减小后增大D.分子力先减小后增大【答案】C【解析】解：AC、两个分子开始时相隔10倍分子直径以上的距离，在它们逐渐被压缩到不能再靠近的过程中，分子力先表现为引力后表现为斥力，故分子力先做正功，后做负功，可知分子势能先减小后增大，故A错误，C正确．BD、分子力随距离的减小先增大，后减小，再增大，故BD错误．故选：C将分子从分子直径10倍以上距离相互靠近，分子力先表现为引力后表现为斥力，由此可分析各个选项．掌握分子力随距离的变化关系，会分析分子力做功与分子势能的变化关系．二、多选题(本大题共2小题，共10.0分)8.关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是（）A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于分子间有空隙，才可以将物体压缩B.实际上水的体积很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力C.一般情况下，当分子间距r＜r0（平衡距离）时，分子力表现为斥力，r=r0时，分子力为零；当r＞r0时分子力为引力D.弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现【答案】ABC【解析】解：A、分子间有空隙，水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，分子间有距离，距离可改变，所以物体可以被压缩．故A正确．B、液体很难被压缩，是因为分子间距离小到一定程度，将表现为斥力．故B正确．C、当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r ＜r0时，分子力表现为斥力．故C正确．D、弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，是由于弹簧伸长或压缩要恢复原状产生的，不是由于分子的引力和斥力造成的．故D错误．故选ABC．A、分子间有间隙，可见分子间的距离可变化，即物体可以被压缩．B、液体很难被压缩，是分子间存在斥力．C、当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r ＜r0时，分子力表现为斥力．D、弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，是由于弹簧伸长或压缩要恢复原状产生的，不是由于分子的引力和斥力造成的．解决本题的关键知道分子间有间隙，以及存在分子力，知道分子力与分子间距离的关系：当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r ＜r0时，分子力表现为斥力．9.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（）A.温度B.体积C.压强D.分子大小【答案】AB【解析】解：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．故AB 正确，CD错误；故选：AB．温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．这是一道考查分子势能和分子平均动能的基础题，关键是弄清分子热运动与温度的关系以及分子间距离与气体体积的关系．三、单选题(本大题共2小题，共10.0分)10.下列说法中正确的是（）A.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10mB.物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动C.在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的D.1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数【答案】AC【解析】解：A、物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10m，故A正确．B、布朗运动是悬浮在液体中小颗粒做的无规则的运动，故B错误．C、分子间的相互作用力是引力和斥力同时存在，并且都随距离的增大而减小，引力减小的快．故C正确．D、1摩尔任何物质中含有的微粒数N a=6.02×1023个，称为阿伏伽德罗常数．故D错误．故选AC．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10m，布朗运动是悬浮在液体中小颗粒做的无规则的运动，分子间的相互作用力是引力和斥力同时存在，并且都随距离的增大而减小，引力减小的快．1摩尔任何物质中含有的微粒数N a=6.02×1023个，称为阿伏伽德罗常数．热学中很多知识点要需要记忆，注意平时的积累，在平时训练中加强练习．11.一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，那么下面判断正确的是（）A.气体分子平均动能增大，气体内能增大B.单位体积内分子数增多C.气体的压强一定保持不变D.气体的压强可能变大【答案】AD【解析】解：A、温度是分子平均动能变化的标志，温度是理想气体内能变化的标志．理想气体温度升高了，所以气体分子平均动能增大，气体内能增大，故A正确．B、理想气体体积变大，单位体积内分子数减小，故B错误．C、根据气态方程PV=C（常数）可知，一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度T也升高，则压强可能增大，也可能减小，故C错误，D正确；故选AD．=C（常数），因此依据气对于一定质量的理想气体，其状态的变化要遵循气态方程PVT态方程即可判断物体状态变化情况．温度是分子平均动能变化的标志，温度是理想气体内能变化的标志．在学习过程中要结合气态方程和热力学第一定律正确判断气体状态变化和内能的变化情况．四、多选题(本大题共2小题，共8.0分)12.一定质量的理想气体，处在某一初始状态．现要使它的温度经过一系列的状态变化后，回到初始温度，下列哪些过程可以实现？（）A.先等压压缩，后等容增压B.先等压压缩，后等容降压C.先等容增压，后等压膨胀D.先等容降压，后等压膨胀【答案】AD【解析】=C可知，温度降低，后等容增解：A、先等压压缩，根据理想气体状态方程公式PVT压，温度升高，可以回到初始温度，所以A正确，B错误．=C可知，温度升高，后等压膨胀，温C、先等容增压，根据理想气体状态方程公式PVT度升高，不可能回到初始温度，所以C错误，D正确．故选AD=C分析即可．根据理想气体状态方程公式PVT本题根据理想气体状态方程直接判断即可，关键记住公式；也可以根据气体压强的微观意义判断，基础题．13.（多选题）用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是（）A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油分子间的间隙C.考虑了各油分子间的间隙D.将油膜分子看成球形【答案】ABD【解析】解：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，由此可知C错误，ABD正确．故选ABD．明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答．在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．五、填空题(本大题共1小题，共8.0分)14.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000m L溶液中有纯油酸0.6m L，用注射器测得l m L上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）油酸薄膜的面积是______ cm2．（2）油酸分子的直径是______ m．（结果保留两位有效数字）（3）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为______ ．【答案】115～120；6.3×10-10m～6.5×10-10；6MS3πρV3【解析】解：（1）面积超过正方形一半的正方形的个数为115个则油酸膜的面积约为S=115×1×1cm2=114cm2，由于测量有误差，在115～120cm2内均可．故答案为：115～120．（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=0.61000×80=7.5×10−6ml=7.5×10−12m3把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为：d=VS，代入数据解得：d=6.3×10-10～6.5×10-10m．故答案为：6.5×10-10～6.7×10-10．（3）分子直径为：d=VS．分子的体积为：V0=16πd3油的摩尔体积为：V mol=Mρ阿伏加德罗常数为：N A=V molV0=6MS3πρV3故答案为：6MS 3πρV3．（1）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由d=VS可以求出直径大小．（3）酸溶液滴在水面上扩散后形成的油酸油膜最大面积时，形成单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径．由油酸的体积与面积之比求出分子直径．把分子看成立方体形，阿伏加德罗常量为N A等于摩尔体积与分子体积之比．求油膜面积时要注意，不到半个格的要舍去，超过半个格的算一个格，数出油膜轮廓的格数，然后乘以每一个格的面积得到油膜的面积；求油的体积时要注意，求的是纯油的体积，不是溶液的体积．六、计算题(本大题共4小题，共36.0分)15.如图所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，活塞重忽略不计，求气缸内封闭气体的压强．【答案】解：（1）对第一个活塞受力分析知P1S=P0S故气缸内封闭气体的压强为P1=P0（2）对第二个活塞受力分析知P0S+M g=P2S故气缸内封闭气体的压强为P2=MgS+P0（3）对第三个活塞受力分析知P3S=P0S+F故气缸内封闭气体的压强为P3=P0+F S故答案为：P1=P0，P2=MgS +P0，P3=P0+FS．【解析】对活塞受力分析，根据平衡条件和压强定义式解题．本题考查气体压强的计算方法，要会受力分析，利用动力学知识解答．16.如图所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1=100mm H g h2=90mm H g外界大气的压强为P0=760mm H g，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？【答案】解：根据液体产生的压强有：P A =P 0+h 2=760+90=850mm H g空气柱A 与B 相连的水银柱的两个水银面的高度是相等的所以：P B =P A =P 0+h 2=850mm H g空气柱C 的水银面比空气柱B 的水银面高h 1，所以：P C =P B -h 1=P 0+h 2-h 1=750mm H g 答：A 、B 、C 三段气体的压强分别是850mm H g ；850mm H g ；750mm H g ．【解析】使用连通器的原理可以分别求出A 、B 两部分气体的压强，再根据A 、B 两部分气体的压强差求出中间管内的水银柱的长度．该题考查封闭气体的压强，使用连通器的原理即可求出．属于基础题目．17.一定质量的理想气体由状态A 变为状态D ，其有关数据如图甲所示．若状态D 的压强是 2×104P a ．（1）求状态A 的压强．（2）请在乙画中出该状态变化过程的P 一T 图象，并分别标出A 、B 、C 、D 箭个状态，不要求写出计算过程．【答案】解：①A 状态：P A =？V A =1m 3 T A =200KD 状态：P D =2×104P a V D =4m 3 T D =400K根据理想气体状态方程：P A V A T A =P D V D T D 代入数据：P A ×1200=2×104×4400得：P A =4×104P a②A 到B 做等容变化，等容线在P-T 图象中为过原点的直线，B 到C 做等温变化，由甲图AC 连线为过原定的直线，则C 的压强与A 压强相等， C 到D 做等容变化．故图线为：答：①状态A 的压强4×104P a ．②如图．【解析】①由A 到D 根据理想气体状态方程列方程；②由A 到B 为等容变化，等容线为过原点的直线，由B 到C 做等温变化，C 到D 做等容变化．本题考查气体的状态方程中对应的图象，在V-T 图象中等压线为过原点的直线．在P-T 图线中等容线为过原点的直线，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．18.如图所示中一个横截面积为10cm 2的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，当温度为27℃，内外压强都是1.01×105P a 时，活塞和底面相距10cm ，在活塞上放质量为40kg 的物体，活塞下降5cm ，温度仍为27℃（活塞质量不计，g 取10m /s 2），求：（1）弹簧劲度系数k ；（2）如把气缸内气体加热到57℃，为保持活塞位置仍在下降5cm 处，活塞上应再加的物体质量为多少？【答案】解：（1）Ⅰ状态：P 1=P 0，l 1=10cm ，T 1=300KⅡ状态：P 2=P 0+mg−kx s ，l 2=5cm ，T 2=300K ，x =5cm由Ⅰ状态到Ⅱ状态，气体温度不变由P 1l 1s =P 2l 2s 得弹簧劲度系数k =mg−P 0Sx =40×10−1.01×105×10×10−45×10−2N/m =6×103N/m（2）Ⅲ状态：P 3，V 3=l 2s ，T 3=330K ，由Ⅱ状态到Ⅲ状态，气体体积不变 由P 3T 3=P 2T 2得P 3=T3T 2P 2=1.1P 2 由平衡条件知：△mg =（P 3-P 2）S=0.1P 2S所以活塞上应再加的物体质量为：△m =0.1P 2Sg =0.2P 0Sg =1kg答：（1）弹簧劲度系数k =6×103N/m ；（2）如把气缸内气体加热到57℃，为保持活塞位置仍在下降5cm 处，活塞上应再加的物体质量为1kg．【解析】（1）气体做等温变化，由波意耳定律列式求解；（2）气体做等容变化，由查理定律列式求解．本题要求学生熟练记忆理想气体状态方程，搞清楚初末状态的物理量的变化，尤其会利用平衡条件表示出相应状态的压强．高中物理试卷第11页，共11页。