1、福建省莆田市2020-2021学年高二物理下学期第二次月考试题（B卷）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1关于热学知识，下列说法正确的是()
2、A质量相同、温度相同的氧气和氢气，氢气的平均动能较大B知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积C食盐晶体熔化成为液态过程中温度保持不变，故其内能也不变D一定质量的理想气体，压强不变，体积增大时，单位时间撞击单位面积的分子数减少2以下说法正确的是()A气体对外做功，其内能一定增加B分子势能可能随分子间距离的增加而增加C烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D热量不可能从低温物体传到高温物体3由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是呈球形。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中()Aa点 Bb点
3、Cc点 Dd点4下列四幅图的有关说法中，不正确的是()A分子间距离为r0时，分子势能最小B估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理C食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功5如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空。现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是()A气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少B气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小C气体在向真空膨胀的过
4、程中，气体内能不变D若无外界的干预，气体分子可以自发地退回到左边，使右边重新成为真空6如图所示，一定质量理想气体的体积V与温度T关系图像，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C。则下列说法中正确的是()A在A、B、C三个状态中B对应的压强最大B在A、B、C三个状态中C对应的压强最大C过程AB中外界对气体做功，内能增加D过程BC中气体吸收热量，内能不变7用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A体积减小，内能增大B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能减小D对外界做正功，压强减小8桶装纯净水及压水装置原理如图所示
5、。柱形水桶直径为24 cm，高为35 cm；柱压水蒸气囊直径为6 cm，高为8 cm，水桶颈部的长度为10 cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10 m水压产生的压强，当桶内的水还剩5 cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。不考虑温度的变化，至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出()A2次 B3次 C4次 D5次二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9用一导热、可自由滑动
6、的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示，A、B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，且均可看成理想气体，则当两气体处于平衡状态时()A内能相等B分子的平均动能相等C压强相等D分子数相等10下列关于能量转换过程的叙述，不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律的有()A压缩气体时气体内能的增加量可能大于外界对气体所做的功B气体向真空自由膨胀时不对外做功，不耗散能量，所以该过程是可逆的C某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响D冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内11热学中有很多图象，对一定质量的理想气体图象的分析，正确的是()A甲图中
7、理想气体的体积一定不变B乙图中理想气体的温度一定不变，丙图中理想气体的压强一定不变C丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先升高后降低的过程D戊图中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度12如图所示，有一重力可以忽略的薄壁小试管开口向下竖直地浮在很大的水银槽内，试管中有一长为h1的水银柱封住两段气体A、B，A、B气柱长分别为l1、l2，管内外水银面高度差为h2，在保持温度不变的情况下，下列说法正确的是()A开始时h2一定等于h1B若外界大气压缓慢增加少许，则h2不变，l1变小，l2变小C若外界大气压缓慢增加少许，则h2变小，l1变大，l2变大D若用手轻按试管，使试管竖直向下移少许，则h2变大
8、，l1变小，l2变小三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应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。13(8分)吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分。然后将锁扣扳下（如图乙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上。若气体可视为理想气体，在拉起吸盘的过程中，吸盘内气体的温度始终不变，则在拉起吸盘后，吸盘内气体的压强与拉起前的相比_（填“增大”“不变”或“减小”），吸盘内空气的密度_（填“大于”“等于”或“小
9、于”）外界空气的密度，吸盘内气体的内能_（填“增大”“不变”或“减小”），此过程中吸盘内的气体要_（填“吸收”或“放出”）热量。14(9分)如下面的pV图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N1_N2，T1_T3，N1_N3。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 15(9分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠（NaN3）产生气体（假设都是N2）充入导温效果良好的气囊。若已知爆炸瞬间气囊容量为V
10、70 L。已知大气压强p01.0105 Pa，气囊中氮气密度2.5 kg/m3，一个氮气分子的质量约为4.651023 g，氮气摩尔质量M0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA61023 mol1，在标准气压下，氮气的摩尔体积为22.4 L/mol。求：（结果均保留一位有效数字）(1)该气囊中氮气分子的总个数N；(2)该气囊中氮气分子间的平均距离；(3)氮气充入后安全气囊的压强。16(10分)如图所示，两气缸A、B粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻
11、活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间。(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。17(10分)一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的pT图如图所示，其中CA延长线过坐标原点，B、A在同竖直直线上。求：(1)从状态B到状态C的体积
12、变化量；(2)从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体与外界交换的热量是多少。18(14分)如图所示，竖直圆筒是固定不动的，细筒内横截面积为S，粗筒横截面职是细筒的3倍，气筒足够长。利用活塞在筒内封有一定质量的理想气休，气柱长L。活塞上方的液柱的长成为H，活塞与筒壁间的摩擦不计，初始时活塞处于平衡状态，水面与粗筒上端相平，此时气休压强为p1，温度为T1。对气体缓慢加热，直至液体的三分之一被推入细筒，此时气体温度为T2（未知），已知大气压强p0，液体密度，重力加速度g。(1)求活塞质量；(2)求温度T2；(3)该过程气体吸热还是放热？请说明理由，并画出该过程气体的pV图像。 2020-2
13、021学年下学期高二第二次月考卷物 理（B）答 案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1【答案】D【解析】平均动能仅有温度决定，所以二者的平均动能相同，A错误；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的平均活动空间体积，B错误；食盐晶体熔化成为液态过程中温度保持不变，但是在吸热，所以内能增加，C错误；一定质量的理想气体，压强不变，体积增大时，分子的密度减少，所以单位时间撞击单位面积的分子数减少，D正确。2【答案】B【解析】根据热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，气体对外做功，若同时吸收一定的热量，
14、其内能可能增加，也可能减小，故A错误；分子势能随分子之间距离的变化比较复杂，当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故B正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体，故C错误；根据热力学第二定律可知，在一定的条件下热量可能从低温物体传到高温物体，如空调机，故D错误。3【答案】D【解析】在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；当rr0时，F引F斥，分子力F0，分子势能最小，故c点为分子间作用力为零的情况，即c点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为d点。故选D。4【答案】D【解析】分子间距离为r0时，分子
15、势能最小，A正确；估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理，B正确；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确；猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，D错误。本题选不正确的，故选D。5【答案】C【解析】气体在向右边的真空膨胀的过程中没有力的作用，所以气体不做功，即W0，绝热过程，Q0，根据热力学第一定律UQW，可知U0，所以气体内能不变，温度不变，分子的平均动能不变，故AB错误，C正确；无外界的干预，根据热力学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程具有方向性，因此，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空，故D错误。6【答案】B【解析】状
16、态C的温度最高、体积最小，故压强最，A错误，B正确；过程AB中，体积减小，外界对气体做功，温度不变，故内能不变，C错误；过程BC中，体积不变，不做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸热，D错误。7【答案】A【解析】充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，已知袋内气体与外界无热交换，则袋内气体内能增加，故C错误，D错误；气体体积减小，内能增加，温度一定升高，压强变大，故A正确，B错误。8【答案】B【解析】设至少需要把气囊完全压n次，才能有水从出水管流出，设大气压强为p0，水桶内气体体积为V0，气囊体积为V1，根据玻意耳定律可得p0(V0nV1)p1V0，其中p0gh10g
17、，V04320 cm3，V172 cm3，p1g(h0.4 m)10.4g，联立解得n2.4，则至少需要把气囊完全压3次，故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9【答案】BC【解析】两气体处于平衡状态时，A、B两部分的温度相同，压强相等由于温度相同，所以分子的平均动能相同，故BC正确；气体的质量相同，但摩尔质量不同，所以分子数不同，其分子平均动能的总和不同，内能也就不同，故AD错误。10【答案】BC【解析】压缩气体时，外界对气体做功同时气体对外放热，根据热力学第一定律可知压缩
18、气体时气体内能的增加量小于外界对气体所做的功，所以违背了热力学第一定律，A不符合题意；热力学第二定律不违背能量守恒定律，描述的是自然界中的宏观过程有方向性，即气体向真空自由膨胀过程是不可逆的，热机的效率不可能达到百分之百而不产生其他影响，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，不一定是从内能多的物体传到内能少的物体。所以上述过程没有违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律，B、C符合题意；制冷机消耗电能工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，D不符合题意。11【答案】ACD【解析】甲图中，pT线是
19、过原点的直线，根据可知理想气体的体积一定不变，A正确；乙图中图象不一定是双曲线，则乙图中理想气体的温度不一定不变；丙图中VT线是过原点的直线，根据可知理想气体的压强一定不变，B错误；由图丙图象可知，从P到Q的过程中，pV乘积先增加后减小，则温度先升高，后降低，C正确；温度升高时，速率分布最大的区间将向速率增大处移动，所以气体由虚线状态变成实线状态时，温度升高，实线对应的温度一定高于虚线对应的温度，D正确。12【答案】ABD【解析】根据玻意耳定律，有gh1Sgh2S，解得h1h2，A正确；设B中气体压强为p1，则p1gh1p0gh2，所以A中气体压强为大气压强，若外界大气压缓慢增加少许，A、B中
20、的气体压强增加，根据玻意耳定律，可知体积减小，l1变小，l2变小，B正确，C错误；若用手轻按试管，相当于施加一向下的力，A、B中的气体压强增加，l1变小，l2变小，B中气体压强pBp0gh2，变大，故h2变大，D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应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。13(8分)【答案】减小 小于 不变 吸收 【解析】在吸盘被拉起的过程中，吸盘内封闭气体的体积增大，由于温度不变，所以由玻意耳定律可知吸盘内气体的压强减小。在锁扣未扳下之前，吸盘内空气密度与外界空气密度相同
21、，当锁扣扳下之后，由于吸盘内气体的质量不变，但体积增大，所以其密度减小。一定质量的理想气体的内能仅与温度有关，由于在锁扣扳下的过程中吸盘内气体的温度不变，所以气体的内能不变。在锁扣扳下的过程中，由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但气体的内能又不发生变化，故由热力学第一定律UWQ可知，此过程中气体要从外界吸收热量。14(9分)【答案】大于 等于 大于【解析】由C和题图可知，可得T1T32T2，即T1T2，分子的密度相同，温度越高，撞击次数越多，因此N1大于N2。由于T1T32T2，即T1等于T3。由题图可知，气体分子在状态2和状态3时，压强相等，所以状态3时分子单位时间内撞击容器壁单位面
22、积上平均次数较少，N2N3，那么N1大于N3。15(9分)【解析】(1)设氮气物质的量为n，则该气囊中氮气分子的总个数NnNA代入数据解得：N41024个。(2)每个分子所占的空间设分子间的平均距离为d，每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为d的立方体，则有V0d3解得：d3109 m。(3)在标准气压下，采用收集法，充入前“气囊”中氮气的体积V1n22.4 L140 L根据玻意尔定律有p1V1p2V2其中p1p01.0105 Pa，V1140 L，V270 L代入数据解得氮气充入后安全气囊的压强为p22105 Pa。16(10分)【解析】(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下
23、方的氮气经历等压变化，设气缸A的容积为V0，氮气初态的体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为，由题给数据及盖吕萨克定律有：V1V0V0V2V0V0由式及所给的数据可得：T2320 K。(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温变化，设氧气初态的体积为V1，压强为p1，末态体积为V2，压强为p2，由所给数据及玻意耳定律可得V1V0，p1p0，V2V0p1V1p2V2由式可得：p2p0。17(10分)【解析】(1)由图可知，从状态A到状态B气体温度为T1T0为等温变化过程，状态B时气体
24、压强为p13p0，设体积为V1，由玻意耳定律有：p0V0p1V1解得V1V0由图可知，从状态B到状态C气体压强p2p13p0，为等压变化过程，状态C时气体温度T23T0，设体积为V2，由等压变化有：解得V2V0从状态B到状态C的体积变化量VV0V0V0。(2)从状态B到状态C，设外界对气体做功W3p0V2p0V0从状态C回到状态A，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，对状态B经状态C回到状态A，内能增加量U0，气体从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律：UQW解得Q2p0V0即气体从外界吸收热量2p0V0。18(14分)【解析】(1)初态的压强p液1p0gH由平衡条件可得：mgp液13Sp13S联立解得：。(2)末态活塞上升h1H满足3Sh1Sh2解得h2H此时液面高度HHh2H 液体压强p液2p0gH由平衡条件可得mgp液23Sp23S联立解得p2p1gH对气体，升温后气柱长度为Lh1LH由理想气体状态方程可得联立解得。(3)温度升高，理想气体内能增大，即U0。体积变大，气体对外界做功，即W0，由热力学第一定律UWQ可知，Q0，吸热pV图像如图所示。
