2019-2020学年江西省南昌市八一中学高二下学期期中考试物理试题(解析版)

2019—2020学年第二学期南昌市八一中学
高二物理期中考试试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图象，则下列说法中正确的是
A. 当两分子间距离r＝r1时，分子势能为零，分子力也为零
B. 当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，分子力表现为引力
C. 当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子力做负功
D. 当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能减小
『答案』C
『解析』A.当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力为0，故A错误；
B.当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，此时分子之间表现为斥力，B错误；
CD.由图中可知，当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能增大，故分子力做负功，C正确，D错误；故选C。

2.下列说法正确的（）
①浸润液体会在细管里上升
②附着层液体分子受到固体的引力大于液体内部对附着层分子引力时发生浸润现象
③在建筑房屋时，砌砖的地基上要铺上一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升
④农田里如果要保持地下水分，就要把地面的土壤锄松，可以减小毛细现象的发生
A. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
『答案』B
『解析』浸润液体会在细管里上升；附着层液体分子受到固体的引力大于液体内部对附着层分子引力时发生浸润现象；在建筑房屋时，砌砖的地基上要铺上一层油毡或涂过沥青的厚
纸，这是为了阻断毛细管形成，减少毛细现象使地下水不易上升；农田里如果要保持地下水
分，就要把地面的土壤锄松，可以减小毛细现象的发生，故③错误，①②④正确。

故选B 。

3.下列说法中正确的有( )
A. 单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子(分子、离子)在空间上的排列是杂乱无章的
B. 悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子运动的无规则性
C. 当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
D. 在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成球形
『答案』D
『解析』单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子（分子、离子）在空间上的排列是有序的，选项A 错误；悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了水分子运动的无规则性，选项B 错误；玻璃及水分子之间存在着引力，故我们很将玻璃板拉开，这不是因水膜的表面张力，选项C 错误；在完全失重的情况下，由于表面张力的作用，熔化的金属能够收缩成球形，选项D 正确；故选D.
4.一只轮胎容积为V=8L ，已装有p 1=1 atm 的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V 0=1L ，设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p 0=1 atm ，要使胎内气体压强达到p 2=2.5 atm ，应至少打多少次气？（ ）
A. 8次
B. 10次
C. 12次
D. 15次 『答案』C 『解析』设打气n 次，根据波意尔定理：''pV p V =即：1(81) 2.58atm n atm ⨯+⨯=⨯，解得：12n =，ABD 错误C 正确 5.某带活塞的汽缸里装有一定质量的理想气体，气体经历如图所示的A B →，B C →、C D →，D A →四个变化过程，已知状态A 的温度为7C ︒，则下列说法正确的是( )
A. B 态的温度B 287K T =
B. A B →过程气体对外做功100J
C. C D →过程气体对外做功140J
D. 从A 态又回到A 态的过程气体吸热 『答案』D
『解析』AB. A B →是等压变化，V C T
= ，所以B 态的温度560K B T = ，气体对外做功200J W p V =⋅∆= ，AB 错误．
C. C D →过程气体体积被压缩，外界对气体做功，C 错误．
D. 图像面积代表做功，所以A B →对外做功大于C D →外界对气体做功，而整个过程内能不变，根据热力学第一定律，从A 态又回到A 态的过程气体吸热，D 正确．
6.如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中，A →B 和C →D 为等温过程，B →C 为等压过程，D →A 为等容过程．该循环过程中，下列说法正确的是( )
A. A →B 过程中，气体吸收热量
B. B →C 过程中，气体分子的平均动能增大
C. C →D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D. D →A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
『答案』B
『解析』因为A→B 为等温过程，压强变大，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q ，温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，选项A 错误；因为B→C 为等压过程，由于体积增大，由理想气体状态方程pV/T=C 可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，B 正确；C→D 为等温过程，压强变小，体积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，C 错误；D→A 为等容过程，体积不变，压强变小，由pV/T=C 可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，D 错误；故选B. 7.下列说法不正确的是（ ）
A. 饱和气压与热力学温度成正比
B. 一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律
C. 当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小
D. 在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵不会减少
『答案』A
『解析』A
．饱和汽的气压随温度而变。

温度越高，饱和汽的气压越大，但与热力学温度不成正比，故A 错误，符合题意；
B ．一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律，因为热力学第二定律的前提是不引起其他变化，B 选项中并没有限制，故B 正确；
C ．当分子间的引力与斥力平衡时，如下图中0r 处
此时分子势能一定最小，故C 正确；
D ．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故D 正确。

故选A 。

8.如图所示，封有空气的气缸挂在测力计上，测力计的读数为().F N 已知气缸质量为()M kg ，内截面积为()2S m 活塞质量为()m kg ，气缸壁与活塞间摩擦不计，外界大气压强为()0p Pa ，则气缸内空气的压强为( )
A 0Mg p Pa S ⎛⎫-
⎪⎝⎭ B. 0mg P Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭
C. ()0F M m g P Pa S ⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦
D. ()0F M m g P Pa S ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦
『答案』B 『解析』AB ．设缸内气体的压强为p ，以活塞为研究对象，活塞受重力mg 、大气压向上的压力0p S 和气缸内气体的向下的压力pS ；根据平衡条件得0p S pS mg =+
解得0mg p p s
=-．故A 项错误，B 项正确． CD ．以气缸为研究对象，气缸受重力Mg 、大气压向下的压力0p S 和气缸内气体的向上的压力pS ，测力计向上的拉力F ；根据平衡条件得0S Mg S p p F +=+
解得0F Mg p p S -=-
，故CD 两项错误。

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.如图所示，足够长U 型管内分别由水银封有L 1、L 2两部分气体，则下列陈述中正确是（ ） A . 只对L 1加热，则h 减小，气柱L 2长度不变
B. 只对L 1加热，则h 减小，气柱L 2长度减少
C. 若在右管中注入一些水银，L 1将增大
D. 使L 1、L 2同时升高相同的温度，则L 1增大、h 减小
『答案』AD
『解析』AB ．只对1L 加热，假设体积不变，则压强增大，所以1L 增大、h 减小，气柱2L 长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A 正确，B 错误；
C ．若在右管中注入一些水银，2L 压强增大，假设1L 的体积不变，1L 的压强与h 长度的水银柱产生的压强之和随之增大，1L 的压强增大，根据玻意耳定律得1L 将减小，故C 错误；
D ．使1L 、2L 同时升高相同的温度，假设气体体积不变，1L 的压强增大，2L 压强不变，则
L增大、h减小，故D正确。

故选AD。

1
10.下列关于热学问题的说法正确的是（）
A. 草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都会增大
B. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D. 密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力一定增大
『答案』ACD
『解析』A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠．这一物理过程中水分子间的引力、斥力在气态下忽略不计，液化后同时存在，故都增大，故A正确；
B．晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，B错误；
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，C正确；
D．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力一定增大，D正确．故选ACD．
11.图为医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通．则在输液过程中(瓶A中尚有液体)，下列说法正确的是（）
A. 瓶A中上方气体的压强随液面的下降而减小
B. 瓶A中液面下降，A中上方气体的压强变大
C. 滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小
D. 在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变
『答案』BD
『解析』AB．瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差，瓶A中
的液体面下降，液体产生的压强就减小，所以瓶A 中上方气体的压强会增大，故A 错误，B 正确；
CD ．进气管C 处的压强为大气压强，不变化，从C 到滴壶B 之间的液柱高度不变，所以滴壶B 中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

12.如图所示为A 、B 两部分理想气体的V －t 图象，已知该两部分气体是质量相同的同种气体，则下列说法正确的是 (
)
A. 当t ＝273℃时，气体的体积A 比B 大0.2 m 3
B. 当t A ＝t B 时，V A ∶V B ＝3∶1
C. 当t A ＝t B 时，A 气体的分子密集程度大于B 气体分子的密集程度
D. A 、B 两部分气体都做等压变化，它们的压强之比p A ∶p B ＝1∶3
『答案』BD
『解析』A ．根据V -t 图象可知0.3273
A A A V k T T == 0.1273
B B B V k T T == 当t =273℃时，即t =273+273K=546K
代入上式可得气体的体积A 比B 大0.4m 3，故A 错误；
B ．当t A =t B 时0.33 0.11
A A
B B V
T V T ＝＝ 故B 正确；
C ．当t A =t B 时V A ：V B =3：1
又两部分气体是质量相同的，因此B 气体的密度比A 大，故C 错误；
D ．根据理想气体的状态方程有 A A B B A B
P V P V T T ＝ 代入数据解得p A ：p B =1：3 D 正确。

故选BD 。

三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）
13.（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是____（用符号表示）．
（2）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．出现这种情况的原因可能是_______．
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
（3）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要直到油滴的________．A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
『答案』(1). cadb (2). AC (3). B
『解析』第一空. “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下
配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径．所以在实验的步骤中，是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定”，因此操作先后顺序排列应是cadb．
第二空：根据
V
d
S
=分析则有：
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，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故A正确；
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则面积S会减小，会导致计算结果偏大，故C正确；
D. 求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由
0V
V
n
=可知，纯油酸的体积将
偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D 错误．
第三空. 设一个油酸分子的体积为1V ，则3116V d π=
，由1mol A V N V =可知，要测定阿伏 加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．
A.由上分析可知，故A 错误；
B.由上分析可知，故B 正确；
C.由上分析可知，故C 错误；
D.由上分析可知，故D 错误． 14.某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律．实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气．则
(1)若注射器上全部刻度的容积为V ，用刻度尺测得全部刻度长为L ，则活塞的横截面积可表示为___________；
(2)测得活塞和框架的总质量是M ，大气压强为0p ，当注射器内气体处于某状态时，在框架左右两侧对称挂两个砝码，每个砝码质量为m ，不计活塞与注射器管壁间摩擦，则稳定后注射器内气体的压强可表示为____________；
(3)如右图中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的1p V
-图。

若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是___________ 『答案』 (1). V S L = (2). ()02M m gL p p V
+=+ (3). 见解析 『解析』
（1）［１］注射器可看做圆柱体，由V =SL 得V S L =…① （2）［２］装置达到稳定状态后，设气体压强为p ，由平衡条件知p 0S +（M +2m ）g =pS …②
由①②可得：()
02M m gL p p V
+=+ （3）［３］图线的斜率1k p pV V
==，根据克拉柏龙方程ｐV =nRT 知，当n （指气体的物质
的量）相同时，T 不同，k 就不同；同样，即使T 相同，若n 取值不同，图线斜率也不同．所以图线斜率不同的主要原因是：研究气体质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
15.如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用长为10cm h =的水银柱将管内一部分空气密封，当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度10.3m L =；若温度保持不变，玻璃管开口向下放置，水银没有溢出。

待水银柱稳定后，空气柱的长度2L 为多少米？(大气压强076cmHg)p =
『答案』0.39m
『解析』管内封闭的气体为研究对象，玻璃管开口向上时，管内的压强10p p h =+ 气体的体积11(V L S S =为玻璃管的横截面积)，当玻璃管开口向下时，管内的压强 20p p h =-
这时气体的体积22V L S =，温度不变，由玻意耳定律得：
()()0102p h L S p h L S +=- 可以解得：20.39m L =
16.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．开始时活塞距气缸底的高度为h =0.50m ，气体温度为t 1=27℃．给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为h 2=0.80m 处时，缸内气体吸收Q =450J 的热量．已知活塞横
截面积S =5.0×
10-3m 2，大气压强P 0=1.0×105Pa ．求：
①加热后缸内气体的温度；
②此过程中缸内气体增加的内能U ∆．
『答案』(1)02207t C = （2）300U J ∆=
『解析』①设加热后缸内气体的温度为2t ．活塞缓慢上升为等压过程， 根据盖一吕萨克定律得：
1212
V V T T = 其中：11V h S = ，22V h S = ，1300K T =
联立以上各式，解得：2480K T =，即2207C t =︒
②设气体对活塞做功为W ，则：0W F h P S h =∆=∆
根据热力学第一定律得：()U W Q ∆=-+
联立以上各式，解得：300J U ∆=
17.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，再变化到状态C ，其状态变化过程的p V -图象如图所示，已知该气体在状态A 时的温度为27℃，求：
（1）该气体在状态B 、C 时的温度；
（2）该气体从状态A 到状态C 的过程中与外界交换的热量。

『答案』
（1）0-173C ；27℃；（2）200J
『解析』（1）对于理想气体：A B
→过程，由查理定律有A B
A B
P P
T T
=得100
B
T K
=
所以273173
B B
t T
=-=-
℃℃
B C
→过程，由盖一吕萨克定律有C
B
B C
V
V
T T
=得300
C
T K
=
所以27327
C C
t T
=-=
℃℃
（2）由于状态A与状态C温度相同，气体内能相等，而A B
→过程是等容变化气体对
外不做功，B C
→过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态A到状态C气体对外做功，故气体应从外界吸收热量()
533
110310110200J
Q P V J
--
=∆=⨯⨯⨯-⨯=
18.如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M＝2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10 m/s2，缸内气体可看做理想气体．
(i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；
(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动L/2时，求汽缸内气体的温度．『答案』（1）1.2×105 Pa （2）500 K
『解析』（1）设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，代入数据解得压强：p1=1.2×105Pa，
（2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，
由盖-吕萨克定律得：12
12
12
2
3
2
L L
S S
S L S L
T T
+
+
＝，代入数据解得：T2=500K．。