2018-2019学年吉林省实验中学高二下学期期末考试物理试题 解析版 14页

吉林省实验中学2018—2019学年下学期 高二年级期末考试（物理学科）‎ 第Ⅰ卷（客观题72分）‎ 一、选择题：本题共18小题，每题4分，共计72分。每题所给的四个选项中至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，没选或有选错的得0分。‎ ‎1.关于分子运动的说法，正确的有 A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动，空气中尘埃的飘动也是布朗运动 B. 扩散现象说明了分子在永不停息的热运动，同时也证明了分子间有空隙 C. 固体颗粒越大、液体温度越高，布朗运动越明显 D. 布朗运动和扩散现象均为分子的热运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的无规则运动；空气中尘埃的飘动不是布朗运动，布朗运动用肉眼是观察不到的，选项A错误；‎ B. 扩散现象说明了分子在永不停息的热运动，同时也证明了分子间有空隙，选项B正确；‎ C. 固体颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显，选项C错误；‎ D. 布朗运动是固体颗粒的无规则运动；扩散现象为分子的热运动，选项D错误；‎ ‎2.若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的有 A. B. C. D. ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.阿伏加德罗常数等于水的摩尔质量与一个水分子的质量的比值，即 ，选项A正确；‎ B.因ρV表示水蒸气的摩尔质量，则，选项B错误；‎ C.因在水蒸气的状态下，一个水分子占据的空间的体积远大于一个水分子的体积，则不等于阿伏加德罗常数，选项C错误；‎ D.因ρv0不等于一个水分子的质量，则不等于阿伏加德罗常数，选项D错误；‎ ‎3.关于分子间作用力下列说法正确的有 A. 相邻的两分子间同时存在引力和斥力 B. 分子引力随分子间距增大而增大 C. 分子斥力随分子间距增大而减小 D. 分子力随分子间距增大先减小后增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 相邻的两分子间同时存在引力和斥力，选项A正确；‎ B. 分子引力随分子间距增大而减小，选项B错误；‎ C. 分子斥力随分子间距增大而减小，选项C正确；‎ D. 从r=0开始，分子力随分子间距增大先减小后增大，再减小，选项D错误。‎ ‎4.关于温度和温标下列说法正确的有 A. 温度相同的氢气和氧气，它们的分子平均速率相等 B. 当温度等于0 ℃时，分子的动能为零 C. 摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为t = T + 273.15 K D. 物体温度上升1 ℃ 相当于热力学温度上升1 K ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 温度相同的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等，但是由于氢和氧的分子质量不同，则分子的平均速率不相同，选项A错误；‎ B. 分子在永不停息的做无规则运动，则当温度等于0 ℃时，分子的动能不为零，选项B错误；‎ C. 摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为T =( t+ 273.15 )K，选项C错误；‎ D. 物体温度上升1 ℃ 相当于热力学温度上升1 K，选项D正确；‎ ‎5.把V1 mL的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2 mL的油酸酒精溶液，测出1 mL油酸酒精溶液共有N滴。取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成S cm2的单分子油膜。则该油酸分子的直径大约为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为：；则该油酸分子的直径大约为；‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论相符，选项D正确；‎ ‎6.如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示，F > 0为斥力，F < 0为引力，规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则乙分子 ‎ A. 在b位置处，乙分子受到分子力最小 B. 从a到c做加速运动，到达c位置时速度最大 C. 从a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 到达c时，两分子间的分子势能最小为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 在b位置处，乙分子受到的是吸引力，且分子力最大，选项A错误；‎ B. 从a到c受到分子引力作用而做加速运动，到达c位置时分子力为零，此时加速度为零，速度最大，选项B正确；‎ C. 从a到b的过程中，分子引力做正功，则两分子间的分子势能一直减小，选项C正确；‎ D. 从a到c时，分子引力一直做正功，则两分子间的分子势能一直减小，到达c点时分子势能最小，但是不为零，选项D错误；‎ ‎7.下列关于物体内能的说法正确的是 A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 物体的内能越大，分子热运动越剧烈 C. 物体的体积增大时，内能一定增大 D. 改变内能两种常见方式分别是做功和热传递 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 温度为0℃的物体，内部分子的无规则运动没有停止，分子动能不为零，分子势能也不为零，则仍然有内能，选项A错误；‎ B. 物体的内能与温度、体积以及物质的量等都有关系，则内能越大，温度不一定高，则分子热运动不一定越剧烈，选项B错误；‎ C. 物体的内能与温度、体积以及物质的量等都有关系，物体的体积增大时，内能不一定增大，选项C错误；‎ D. 改变内能的两种常见方式分别是做功和热传递，选项D正确；‎ ‎8.质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S。将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面。已知大气压强为p0，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是 ‎ A. 甲图中，汽缸对地面的压力为Mg B. 甲图中，封闭气体压强为 C. 乙图中，地面对汽缸的支持力为Mg + p0S D. 乙图中，封闭气体压强为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.图甲中对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项A错误，B正确；‎ C. 乙图中，对活塞和气缸的整体受力分析可知，地面对汽缸的支持力为Mg + mg，选项C错误；‎ D. 乙图中，对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项D错误；‎ ‎9.如图，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的方法有 A. 环境温度降低 B. 大气压强升高 C. 沿管壁缓慢向右管内加水银 D. U型玻璃管自由下落 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】以液柱h为研究对象，由受力平衡可知：p=p0+ph，则有：‎ A.环境温度降低时，大气压强不变，而封闭气体压强减小，重新达平衡后h减小，故A错误； B.大气压强增大时，气体的压强变大，体积减小，液柱将左移使左侧液面上移，故重新平衡后高端的高度差减小，故B错误；‎ C.向右管加入水银时，左侧液面上升使左侧气体压强增大，大气压强不变，故重新平衡后，由上式可得h变大，故C正确；‎ D.U型管自由下落时，液柱失重故对气体没有压力，内外压强相等，而此时左侧气体压强变为p0，即压强减小，故在自由下落中体积要增大，故液柱右移，高度差h增大，故D正确。‎ ‎10.医院里的某一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。病人每次吸氧需要消耗1个大气压的氧气9 L，当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若病人吸氧过程中氧气的温度保持不变，则这瓶氧气重新充气前可供病人吸氧的次数为 A. 160次 B. 180次 C. 200次 D. 250次 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设这瓶氧气重新充气前可供病人吸氧的次数为n，则由等温变化方程可知：‎ ，即，解得n=160次；‎ A. 160次，与结论相符，选项A正确；‎ B. 180次，与结论不相符，选项B错误；‎ C 200次，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 250次，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎11.如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，最后由状态C变化回状态A。已知状态A的温度为300 K，理想气体的热力学温度T与分子平均动能成正比。下列对气体分析正确的有 A. 气体从状态A变化到状态B的过程为等温膨胀 B. 气体从状态C变化回状态A的过程为等压压缩 C. 气体在状态B的温度为1 200 K D. 气体在状态B时的分子平均动能为状态C时平均动能的两倍 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 气体从状态A变化到状态B的过程，pV乘积变大，则温度升高，则不是等温膨胀，选项A错误；‎ B. 气体从状态C变化回状态A的过程，压强不变，体积减小，则为等压压缩，选项B正确；‎ C. 根据可得，解得TB=1200K，即气体在状态B的温度为 ，选项C正确；‎ D. 从B到C：，则，则TB=2TC，因理想气体的热力学温度T与分子平均动能成正比气体，则在状态B时的分子平均动能为状态C时平均动能的两倍，选项D正确。‎ ‎12.如图，为一定质量的某种气体在某两个确定的温度下，其分子速率的分布情况，由图可知 ‎ A. 两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”的分布 B. 分子速率最大的分子数占的比例最大 C. 图中的T1 > T 2‎ D. 温度越高，分子的热运动越剧烈 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”的分布，选项A正确；‎ B. 分子速率中等的分子数占的比例最大，选项B错误；‎ C. 温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率为中等的占百分比较大，所以有T1＜T2．选项C错误；‎ D. 温度越高，分子的热运动越剧烈，选项D正确；‎ ‎13.关于封闭容器内的气体压强，下列说法正确的是 A. 封闭容器内的气体压强是由于容器内气体受到重力作用而产生 B. 等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则压强变大 C. 等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，则气体压强变小 D. 当压强不变而体积和温度变化时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数可能不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、封闭容器内的气体压强是由于大量的气体分子对器壁频繁的碰撞产生的，选项A错误； ‎ B、等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则单位时间碰到器壁的单位面积上的分子数增加，则气体的压强变大，选项B正确；‎ C、等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，则温度升高，根据pV/T=C 可知，气体压强变大，选项C错误；‎ D、一定质量的气体当压强不变而体积和温度变化时，温度变化，则物体分子运动的激烈程度发生变化，引起分子对器壁的平均撞击力发生变化；气体的压强不变，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定改变。故D错误。‎ ‎14.关于液体的下述说法中正确的是 A. 表面张力会使液面收缩，分子间表现为斥力 B. 附着层分子的作用力表现为斥力时，液体对该固体是不浸润的 C. 液体对某固体是不浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时管中的液面是凸起的 D. 毛细现象中，细管的内径越小，管内的液面越高 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 表面张力会使液面收缩，表面层分子间距较大，分子间表现为引力，选项A错误；‎ B. 附着层分子作用力表现为斥力时，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势，液面是凹形形状，液体对该固体是浸润的，选项B错误；‎ C. 液体对某固体是不浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时管中的液面是凸起的，选项C正确；‎ D. 毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，细管的内径越小，管内的液面越高；插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，细管的内径越小，管内的液面越低，故D错误。‎ ‎15.关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是 A. 密闭容器中某种蒸汽开始时是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，饱和汽压一定减小 B. 对于同一种液体（液体足够多），饱和汽压随温度升高而增大 C. 相同温度下，各种液体的饱和汽压通常是不同的 D. 不饱和汽变为饱和汽可以通过液体升温的方式快速实现 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 饱和汽压与气体的体积无关，只与温度有关，故A错误；‎ B. 对于同一种液体（液体足够多），饱和汽压随温度升高而增大，选项B正确；‎ C. 相同温度下，各种液体的饱和汽压通常是不同的，选项C正确；‎ D. 不饱和汽变为饱和汽可以通过液体降温的方式快速实现，选项D错误；‎ ‎16.关于晶体和非晶体，正确的说法是 A. 它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的 B. 单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定 C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体 D. 物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确；‎ B. 单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误；‎ C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错误；‎ D. 物理性质各向异性是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D错误；‎ ‎17.若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化。变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示，图中AB线段平行于T轴，BC线段延长线通过坐标原点，CA线段平行于p轴。由图线可知 A. A→B过程中外界对气体做功 B. B→C过程中气体对外界做功 C. C→A过程中气体内能增大 D. A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. A→B过程中，压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外界做功，选项A错误；‎ B. B→C过程中气体做等容变化，则气体不对外界做功，外界也不对气体做功，选项B错误；‎ C. C→A过程中温度不变，则气体内能不变，选项C错误；‎ D. A→B过程中气体压强不变，温度升高，体积变大，内能变大，气体对外做功，根据∆E=W+Q可知，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D正确。‎ ‎18.关于热力学第二定律，下列说法正确的是 A. 热量有可能从低温物体传向高温物体 B. 第二类永动机违反了热力学第一定律，所以不可能制造成功 C. 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的 D. 一切与热现象有关的宏观自热过程都是不可逆的 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据热力学第二定律可知，热量有可能从低温物体传向高温物体，但要引起其他的变化，选项A正确；‎ B. 第二类永动机违反了热力学第二定律，所以不可能制造成功，选项B错误；‎ C. 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，但是要消耗电能，所以制冷机的工作仍然遵守热力学第二定律的，选项C错误；‎ D. 根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自热过程都是不可逆的，选项D正确。‎ 第Ⅱ卷（主观题28分）‎ 二、非选择题：本题共3小题，第19小题8分，第20小题10分，第21小题10分，共计28分。解答题要有必要的文字说明、物理公式，数字计算的结果要有相应的单位。请考生在答题卡指定的虚线框内作答，超区域作答不计分。‎ ‎19.人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞监察和控制的，这些神经就像一个温度传感器，对人体血液的温度很敏感。当流过“下丘脑”的血液的温度高于正常值时，它促使人体散热机制活跃起来，使人出汗。轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境中通过大量汗达到减少体重的目的。如果一位体重M = 60 kg的运动员在某次训练的排汗量是m = 0.21 kg，而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉，这将导致运动员的体温降低Δt 多少？已知常温下水的汽化热是L = 2.4×106 J/kg，人体的主要成分是水，可以认为人体的比热容与水的比热容相等为c = 4.2×103 J/(kg·℃)。‎ ‎【答案】2℃‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】人体通过排汗蒸发的热量为：Q=mL=0.21×2.4×106=5.04×105J； 则由可得：人体降低的温度为： ；‎ ‎20.如图，一端开口的均匀玻璃管长为L = 50 cm，内有一段长为H = 19 cm的水银柱封住一段空气柱。玻璃管水平放置时，空气柱长为L1 = 20 cm，已知大气压强为76 cmHg，玻璃管竖直放置、开口向上时，求：‎ ‎（1）空气柱的压强p2（单位用cmHg表示）；‎ ‎（2）空气柱的长度L2。 ‎ ‎【答案】（1）95 cmHg；（2）16 cm ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）玻璃管竖直放置、开口向上时，空气柱的压强p2=p0+H=76+19=95 cmHg；‎ ‎（2）气体进行等温变化，由玻意耳定律可知： ，‎ 即 ‎ 解得：L2=16cm ‎21.如图，圆柱形气缸开口向上静置于水平地面上，其内部的横截面积S =10 cm2，开口处两侧有厚度不计的挡板，挡板距底部高H = 18 cm。缸内有一可自由移动、质量不计、厚度不计的活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞刚好在挡板处，且与挡板之间无挤压，缸内气体温度为t1 = 27 ℃。将一定质量为m的小物块放在活塞中央，稳定时活塞到缸底的距离h = 12‎ ‎ cm（忽略该过程中气体的温度变化）。对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升，最终缸内气体的温度上升到t2 = 627 ℃。已知大气压，重力加速度取为，汽缸与活塞均为绝热材料制成。试求：‎ ‎（1）小物块的质量m；‎ ‎（2）最终稳定时气体的压强p。‎ ‎【答案】（1）m=5 kg；（2）p= 3.0×105 Pa ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）开始缸内气体的压强为：p0 = 1.0×105 Pa；体积V0=HS=18S；活塞上加上物块后，气体的压强:；气体的体积：V1=hS=12S 由 ‎ 带入数据解得m=5kg；‎ ‎（2）开始时气体的压强 ‎ 当活塞上升到挡板处时，则满足： 解得T2=450K 当温度到t2 = 627 ℃时，活塞在挡板处；则由：，即 ‎ 解得p= 3.0×105 Pa ‎ ‎