2017-2018学年江苏省泰州中学高二4月月考物理试题 解析版 14页

江苏省泰州中学2017-2018学年高二4月月考物理试题 一、单项选择题 ‎1. 关于布朗运动，下列说法正确的是 A. 布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止 B. 微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的 C. 布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的 D. 布朗运动的无规则性，是由外界条件无规律的不断变化引起的 ‎【答案】C ‎【解析】A、布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；‎ B、布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，并不是微粒内部分子作无规则运动，故B错误；‎ C、布朗微粒做无规则运动，则反映大量分子的运动也是无规则，故C正确；‎ D、布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，所以温度越高布朗运动越显著，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎........................‎ ‎2. 下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 A. 两铅块能被压合在一起 B. 钢绳不易被拉断 C. 水不容易被压缩 D. 空气容易被压缩 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：两铅块能被压合在一起，能说明分子间有引力，故A错．钢绳不易被拉断，能说明分子间有引力，故B错．水不容易被压缩，能说明存在斥力，故C错．气体分子间距超过10r0，作用力非常微弱．不能说明分子间存在作用力，故D对．‎ 故选D 考点：分子间的相互作用力．‎ 点评：气体分子间距超过，作用力非常微弱．不能说明分子间存在作用力．‎ ‎ ‎ ‎3. 用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒。每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是 A. 这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 B. 它说明花粉颗粒做无规则运动 C. 在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 D. 从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，但不是分子的运动，它间接证实了液体分子的无规则运动．每隔不同时间观察，其位置的连线不同，隔相同时间观察，起点不同，位置的连线也大相径庭．每隔10s记下的不同位置之间的连线并不是花粉颗粒的运动轨迹，所以A项错误；说明花粉颗粒运动的无规则性和随机性，所以B正确；这六段时间内位移的大小不同所以平均速度大小不同，所以C项错误；图中所示只是相同时间位置的连线，并不是轨迹所以花粉在36s的位置不确定，D项正确。‎ 考点：本题考查了布朗运动 ‎4. 在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起，下列对空气泡内气体的描述中正确的是 A. 气体压强不变 B. 气体分子的密集程度增大 C. 气体从水中吸收热量 D. 气体分子无规则运动加剧 ‎【答案】C ‎【解析】AB、在气泡缓慢上升的过程中，气体体积变大，则气体分子的密集程度减小，气体碰击气泡与液体界面单位面积的分子数减小，气体压强逐渐减小，故AB错误；‎ C、在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，根据热力学第一定律可得气体从水中吸收热量，故C正确；‎ D、因气体的温度不变，故气泡内气体的无规则运动的程度不变，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎5. 如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距关系如图中曲线所示，现把乙分子从a处逐渐向甲分子靠近，则 A. 乙分子从a到b过程中，分子力增大，分子间时间增大 B. 乙分子从a到c过程中，分子力先增大后减小，分子间势能一直减小 C. 乙分子从b到d过程中，分子力先减小后增大，分子间势能一直增大 D. 乙分子从c到d过程中，分子力增大，分子间势能减小 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：分子力做功等于分子势能的减小量，从a到c的过程中，分子力为引力，做正功，故分子势能减小，分子力先增大后减小，从c到d过程中，分子力为斥力，分子力做负功，故分子势能增加，分子力减小，B正确；‎ 考点：考查了分子间的相互作用力 ‎【名师点睛】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．‎ ‎6. 下列关于能源的说法中，正确的是 A. 由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大 B. 煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 C. 节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关 D. 谁能是不可再生能源 ‎【答案】B ‎【解析】A、能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故A错误；‎ B、煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故B正确；‎ C、加强发展科技，提高能源的利用率，会更多的节约能源，与题意不符，故C错误；‎ D、水具有循环性，属于可再生能源，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】明确能源的利用与环境保护的意义，知道能量在利用过程中都会有一部分能源未被利用而损失掉，因此能源的利用率都会低于100%,所以应该大力发展科技,提高能源的利用率。‎ ‎7. 我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，‎ A. 温度越高，pM2.5的运动越激烈 B. pM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C. 周围大量分子对pM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 D. 倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小pM2.5在空气中的浓度 ‎【答案】B ‎【解析】A、温度越高，空气分子运动越剧烈，碰撞PM2.5的频率越高，所以PM2.5运动越剧烈，故A项正确； ‎ B、PM2.5的运动不属于热运动，是空气分子热运动引起的，故B项错误；‎ C、PM2.5的运动是由于被空气分子碰撞时受力不均，故C项正确；‎ D、化石燃料燃烧后产生灰尘，减少化石燃料的燃烧能有效减少PM2.5的浓度，故D项正确；‎ 说法中不正确的故选B。‎ ‎8. 一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，其中气体吸收热量的变化过程是 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】D ‎【解析】A、由图象可知状态1到状态2是等温变化过程，气体内能不变，从状态1至状态2气体的体积减小，故对气体做功，根据热力学第一定律知,气体放出热量，故A错误；‎ B、由图象可知状态1到状态2是等容变化过程，故对气体不做功，从状态1至状态2气体的温度降低，气体内能降低，根据热力学第一定律知,气体放出热量，故B错误；‎ C、由图象可知状态1到状态2是等容变化过程，故对气体不做功，从状态1至状态2气体的压强减小，温度降低，气体内能降低，根据热力学第一定律知,气体放出热量，故C错误；‎ D、由图象可知状态1到状态2是等温变化过程，气体内能不变，从状态1至状态2气体的体积增大，故气体对外做功，根据热力学第一定律知,气体吸收热量，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎9. 用密闭活塞封闭在气缸内一定质量的某种理想气体，如果气体与外界没有热交换，下列说法正确的是 A. 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大 B. 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强可能减小 C. 若气体分子的平均距离增大，则气体的压强一定增大 D. 若气体分子的平均距离增大，则气体的压强可能不变 ‎【答案】A ‎【解析】AB、若气体分子的平均动能增大，则温度一定升高，内能增加，根据，因为，，故，则气体被压缩，根据，因为，，则，即压强一定增大，故A正确，B错误；‎ CＤ、若气体分子的平均距离增大，则气体体积变大，气体对外做功，据，因为，则，内能减小，温度降低，根据，气体的压强一定减小，故CD错误；‎ 故选A。‎ ‎ 【点睛】温度是分子平均动能的标志，根据热力学第一定律和理想气体状态方程联立可以判断压强和平均动能的变化。‎ 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有多个正确选项，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分 ‎10. 若以μ表示某气体的摩尔质量，V表示其摩尔体积，ρ表示其密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、分别表示每个气体分子的质量和体积，下列关系中正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC 考点：考查了阿伏伽德罗常数的计算 ‎【名师点睛】本题主要考察气体阿伏伽德罗常数的计算，重点明确分子的体积并不是所占空间的体积．属于基础题目．‎ ‎11. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V-T图像如图所示，下列说法正确的是 A. A→B的过程中，气体对外界做功 B. A→B的过程中，气体放出热量 C. B→C的过程中，气体压强不变 D. A→B→C的过程中，气体内能增加 ‎【答案】BC ‎【解析】由图知A→B的过程中，温度不变，体积减小，故外界对气体做功，所以A错误；根据热力学定律知，A→B的过程中，气体放出热量，B正确；B→C的过程为等压变化，气体压强不变，C正确；A→B→C的过程中，温度降低，气体内能减小，故D错误．‎ ‎【名师点睛】两个过程：A到B等温变化，B到C等压变化．‎ ‎12. 关于气体的压强，下列说法正确的是 A. 气体的压强是由于气体分子间存在的斥力作用产生的 B. 气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小 C. 在一定温度下，气体分子的密集程度越大，压强越大 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体压强变为零 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：气体压强不是气体分子间存在的斥力作用产生的，而是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用．故A错误；气体分子的平均速率增大，平均动能增大，温度升高，由气态方程，知气体的压强不一定增大，故B错误；气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能两个因素，温度一定，气体的平均动能不变小，气体分子的密集程度越大，压强越大，故C正确；当某一容器自由下落时，气体分子仍在做无规则的运动，仍频繁地碰撞器壁，所以压强不为零．故D错误 考点：考查了对气体压强的理解 ‎【名师点睛】气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的．气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能．‎ ‎13. 关于一定质量的理想气体，下落说法中正确的是 A. 严格遵守气体实验定律的气体叫做理想气体 B. 理想气体吸热时，其内能可能减小 C. 理想气体的体积变化时，分子势能发生变化 D. 实际气体在任何情况下都可近似看成理想气体 ‎【答案】AB ‎【解析】A、理想气体是严格遵守三个实验定律的气体，是一种理想化的模型，客观上并不存在，故A正确；‎ B、理想气体吸热时，但气体对外做功，其内能可能减小，故B正确；‎ C、理想气体分子间距离很大，除碰撞外，分子间作用可忽略不计，因而理想气体只有分子动能，不考虑分子势能，故D错误；‎ D、实际气体在温度不太低，压强不太大的情况下才可视为理想气体，故D错误；‎ 故选AB。‎ ‎14. 如图所示，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】ABD ‎【解析】试题分析：气缸和活塞导热性能良好，气缸内气体温度与环境温度相同，所以气体发生等温变化，所以p-V图象是双曲线，故A正确．气缸内气体温度与环境温度相同，保持环境温度不变，则气体的内能保持不变，故B正确．温度是分子平均动能变化的标志，温度不变，所以该气体分子的平均动能不变，故C错误．一定质量的理想气体，所以，N为所有气体的分子总数，N一定，所以n-V的图象是双曲线，故D正确．故答案为ABD。‎ 考点：理想气体的变化图线 ‎【名师点睛】本题考查了理想气体的变化图线；关键要判断气体状态过程，知道等温变化遵守玻意耳定律，掌握温度的微观意义，能运用数学知识研究物理图象的形状和物理意义.‎ ‎15. 如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用力忽略不计．现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡．则 A. a的体积增大了，压强变小了 B. a增加的内能大于b增加的内能 C. 加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈 D. b的体积减小，压强增大，但温度不变 ‎【答案】BC ‎【解析】电热丝对气体a加热后，气体a膨胀对绝热隔板做功，因汽缸绝热，所以气体b温度升高，内能增大，压强也增大，稳定后与气体a压强相等，因此a的压强增大，因为a和b质量相同，而a后来的体积比b的大，所以a的末温度比b的更高，故BC正确，AD错误；‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量，根据热力学第一定律判断气体的内能变化。‎ 三、简答题 ‎16. 将1mL的纯油酸配成500mL的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共计200滴，则每滴溶液总纯油酸的体积为_________mL，已知纯油酸的摩尔质量M=0.282kg/mol，密度ρ=890.5kg/m3，阿伏伽德罗常数NA=3.0×1023mol-1，则每一滴油酸酒精溶液中所含有的油酸分子数为___________个。（均保留一位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】1滴油酸酒精溶液中油酸的体积，‎ 其质量为：‎ 油酸分子的个数：个 ‎【分析】先求出油酸的质量和物质的量，然后再求出油酸分子的个数。‎ ‎17. 如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气缸内部光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过很长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为_______，在该过程中，缸内气体_______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g）‎ ‎【答案】 (1). (2). 吸热 ‎【解析】活塞处于平衡状态有: ,所以被封闭气体压强为 ‎ 被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,‎ 根据 可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.‎ 综上所述本题答案是：(1). (2). 吸热.‎ ‎18. 一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图像如图，AB、BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A的体积为V0‎ ‎，则在状态C的体积为___________；；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了△U，则此过程中该气体吸收的热量为________．‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】试题分析：根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体在由状态A变化至状态C的过程中有：＝，解得：VC＝V0；‎ 根据热力学第一定律有：ΔU＝Q＋(－W)‎ 该气体在从状态A经状态B变化到状态C的过程中，吸收的热量为：Q＝W＋ΔU 考点：本题主要考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的应用问题，属于中档偏低题。‎ ‎19. 如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J，则 ‎①该气体在此过程中内能增加_______J；‎ ‎②若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体_______（填“吸收”或“放出”）_______J热量．‎ ‎【答案】 (1). 220 (2). 吸收 (3). 260‎ ‎【解析】根据热力学第一定律 代入数据：，即内能增加220J ‎②气体沿adc与沿abc内能变化量相等 代入数据: ‎ 计算得出：，即这一过程气体吸收热量260J ‎ ‎【点睛】气体是由状态a沿abc变化到状态c，还是由状态a沿adc变化到状态c，理想气体增加的内能是一样的，有第一个过程结合热力学第一定律可求出内能的增加量，再由热力学第一定律即可计算出第二个过程需要吸收的热量的多少。‎ 四、计算题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ‎20. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M=1.8×10-2kg/mol，，密度ρ=1.0×103kg/m3，试估算该游泳池中水分子数．（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，‎ 游泳池中水的总体积为。‎ 则游泳池中水的物质的量为；‎ 所含的水分子数为个 ‎21. 如图所示，一竖直放置的圆柱形绝热气缸，通过质量为m，横截面积为S的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦（题中各物理量单位均为国际单位制单位）．求：‎ ‎（1）此时缸内气体的温度；‎ ‎（2）缸内气体的压强；‎ ‎（3）加热过程中缸内气体内能的增加量．‎ ‎【答案】（1）（2）(3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）缓慢加热气体时气体做等压变化，确定加热前后的状态参量，根据盖吕萨克定律列方程求解；‎ ‎（2）以活塞为研究对象，根据平衡条件列方程求解缸内气体压强；‎ ‎（3）根据热力学第一定律求解缸内气体内能的增加量．‎ 解：（1）首先缓慢加热气体时气体做等压变化，‎ 初状态：V1=hs T1=T0；‎ 末状态：V2=2hs T2=？‎ 根据盖吕萨克定律：=‎ 解得：T2=2T0‎ ‎（2）以活塞为研究对象受力分析，根据平衡条件：‎ PS+mg=P0S 得：P=P0﹣‎ ‎（3）气体对外做功W=P△V=（P0﹣）×hs 根据热力学第一定律：△U=Q﹣W=Q﹣P0hs+mgh．‎ 答：（1）此时缸内气体的温度为2T0；‎ ‎（2）缸内气体的压强P0﹣；‎ ‎（3）加热过程中缸内气体内能的增加量Q﹣P0hs+mgh．‎ ‎22. 某科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示．已知：该装置密封气体的体积为480cm3，玻璃管内部横截面积为0.4cm2，瓶口外的有效长度为48cm．当气温为7℃时，水银柱刚好处在瓶口位置．‎ ‎（1）求该气温计能测量的最高气温．‎ ‎（2）假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3J热量，问在这一过程中该气体的内能变化了多少？（已知大气压为p0=1×105Pa）‎ ‎【答案】(1) （2）1.8J ‎【解析】试题分析：①气体发生等压变化，应用概率萨克定律可以求出温度；‎ ‎②应用热力学第一定律可以求出内能的变化量．‎ 解：①根据盖﹣吕萨克定律：得：‎ ‎，‎ 解得：T=291.2K；‎ ‎②根据热力学第一定律△U=W+Q，‎ 外界对气体做功W=﹣P△V=﹣1.92J，‎ 解得：△U=1.08J；‎ 答：①该气温计能测量的最高气温为291.2K．‎ ‎②在这一过程中该气体的内能增加了1.08J．‎ ‎【点评】本题考查了求温度、内能的变化量，分析清楚气体状态变化过程，应用盖吕萨克定律、热力学第一定律即可解题．‎ ‎23. 如图所示，一定质量的理想气体按图线方向先从状态A变化到状态B，再变化到状态C，在状态C时气体体积VC=3.0×10-3m3，温度与状态A相同．求气体：‎ ‎（1）在状态B时的体积 ‎（2）整个过程中放出的热量；‎ ‎（3）在图2中的p-V坐标系中作出上述过程的图象，并标出每个状态的状态参量．‎ ‎【答案】(1) (2)600J(3) ‎ ‎【解析】解：（1）B→C等压变化，有 解得 ‎（2）整个过程外界对气体做功 整个过程，‎ 由得 Q=-600J，即发出600J的热量 ‎（3）在的p-V坐标系中作出上述过程的图象 ‎ ‎ ‎ ‎