1、2020-2021学年第二学期高二年级期中考试（普实物理）时间75分钟，满分100分一、单选题（含7小题，每题4分，共28分）1只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ）A. 该气体的密度、体积和摩尔质量B阿伏加德罗常数，该气体的质量和密度C阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度D阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量2. 据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3103m之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法正确的是 （）A布朗运动是气
2、体介质分子的无规则的运动B在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越剧烈C在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D当固态或液态颗粒很小时，能很长时间悬浮在气体中，是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的3下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（ ）A. B. C. D. 4关于内能，下列说法正确的是（）A. 的水的内能等于的水蒸气的内能B. 质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等C. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同D. 一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大5查理定律指出，一定质量的某种气体在
3、体积一定时，气体的压强与温度之间有线性关系，如图所示。则一定质量的某种气体从状态A到状态B，下列说法正确的是（）A外界对气体做功B气体分子的平均动能不变C气体向外界放出热量D单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多6对于热力学定律，下列说法正确的是（ ）A. 第一类永动机不可能实现，因为违背了热力学第一定律B. 热力学第一定律指出，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和C. 气体在等温膨胀过程中将吸收的热量全部用于对外做功，说明一个热力学系统是可以从单一热库吸收热量并全部用于做功而不引起其它影响的。D. 结晶过程是无序向有序转变的过程，说明在有些自然过程中，一个孤立系
4、统的总熵是会减小的。7.为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小明在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了60mm，当时雨滴竖直下落速度约为。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为，伞面的面积约为，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为A. B. C. 10ND. 15N二、多选题（共3小题，每题6分，共18分，有漏选的得3分，错选或不选的得0分）8. 下列说法正确的是（）A晶体都具有各向异性，也都有相同的熔点B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸
5、引力9. 如图所示，两端封闭的U形管中装有水银，分别封闭住A、B两部分气体，当它们温度相同且A、B端竖直向上放置，静止时左右液面高度差为h，以下说法中正确的是A. 当U形管由图示位置开始自由下落时，则水银柱高度差h变大B. U形管在下落过程中，两部分气体的压强差比静止时大C. 使A、B两部分气体降低相同的温度，则水银柱高度差h变大D. 两部分气体升高到相同的温度后，两部分气体的压强差比升温前大10一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，该过程每个状态均可视为平衡态，各状态参数如图所示。对此气体，下列说法正确的是（）AAB的过程中，气体从外界吸热，内能不变BBC的过程中，气体的压强增大
6、，单位体积内的分子数增多CCD的过程中，气体的压强不变，气体从外界吸热DDA的过程中，气体的压强减小，分子的平均动能减小，单位体积内的分子数不变三、实验题（共2小题，共16分）11(6分)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，如图所示，导热性能良好的注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，以这段空气柱为研究对象，实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出，空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出，用手把柱塞向下或向上拉，读出体积与压强的几组数据。关于本实验的实际操作及数据处理，以下说法正确的是_A.为减小实验误差，应缓慢移动柱塞B.气体的压强和体
7、积必须用国际单位C.推、拉柱塞时，为了稳定，手应握住注射器筒上的空气柱部分D.注射器下端橡胶套脱落后，应立即重新封上，继续实验并记录数据以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把实验得到的各组数据在坐标系中描点。某小组在次实验过程中，环境温度突然降低，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图象可能是_。12. (10分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）关于本实验，下列说法中正确的是_；（选填选项前的字母）A同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B入射小球的质量必须小于被碰小球的质量 C轨道倾斜部分必须光滑D
8、轨道末端必须水平（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有_；（选填选项前的字母）A入射小球和被碰小球的质量m1、m2B入射小球开始的释放高度hC小球抛出点距地面的高度HD两球相碰后的平抛射程OM、ON（3）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式_，则可以认为
9、两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；用（2）中测量的量表示（4）某同学在上述实验中更换了两个小球的材质，且入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2，其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如下图所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，两小球在碰撞前后动量是守恒的。由此可以判断出图中C处是_；A未放被碰小球，入射小球的落地点B入射小球碰撞后的落地点C被碰小球碰撞后的落地点若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式_是否成立。用（4）中的物理量表示四、计算题（本题3个小题，共38分，解答时应写出必要的文字
10、说明、方程式和重要的演算步骤，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) 一个容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S，管内一静止水银柱封闭着长度为l1 的空气柱，如图所示，此时外界的温度为T1。 现把容器浸在温度为T2 的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为l2。实验过程中认为大气压没有变化，请根据以上数据推导容器容积的表达式。14.（14分）如图为一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气
11、体温度为T1。开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1.活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强。15(16分)如图所示，在水平固定的筒形绝热汽缸中，用绝热的活塞封闭一部分气体，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气活塞的横截面积为0.2 m2，外界大气压强为105 Pa，气体温度为27 时，活塞与汽缸底相距45 cm用一个电阻丝R给气体加热，活塞将
12、会缓慢移动，使汽缸内温度升高到77 (1)求活塞移动了多大距离？(2)已知被封闭气体的温度每升高1 ，其内能增加74.8 J，求电阻丝对气体提供的热量为多少？(3)请分析说明，升温后单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数如何变化。2020-2021学年第二学期高二年级期中考试（普实物理）答案及评分细则一、单选题（含7小题，每题4分，共28分）1. C 2. D 3. B 4. C 5 D 6. B 7B二、多选题（共3小题，每题6分，共18分，有漏选的得3分，错选或不选的得0分）8 BC 9 AD 10AD 三、实验题（共2小题，共16分）11 (1)A (3分) ；(2) A (3分)
13、12 (每空2分) (1)AD；(2)AD； (3)m1OP =m1OM+m2ON； (4)A； m1OC2=m1OA2+m2OB2 四、计算题（本题3个小题，共38分）13(8分) (1)封闭气体发生等压变化，设容器容积为Vo，则V1=V0+S，V2=V0+S。 根据盖-吕萨克定律： (3分)得： (3分)解得：V0=. (2分) 14.(14分)解：(1)活塞上方的压强为p0时，活塞下方气体的体积为V1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0.由玻意耳定律得： (3分)式中V是抽成真空时活塞下面气体的体积此后，气体等压膨胀，由盖吕萨克定律得： (3分)式中T是活
14、塞碰到玻璃管顶部时气体的温度由得：T1.2T1. (2分) (2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程由查理定律得： (3分)式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强由式得p20.75p0. (3分)15. (16分)解析(1)气体发生的是等压变化，设活塞面积为S，开始时V1SL1，T1300 K，升温后V2SL2，T2350 K根据理想气体状态方程，有 (2分)解得L2525 cm (2分)即活塞移动的距离xL2L175 cm (2分)(2)气体对外做功 Wp0Sx1 500 J (2分)气体内能增加量U74850 J3 740 J (2分)由热力学第一定律得QUW5240 J (2分)(3)温度升高后，分子热运动的平均动能增加，平均每次对器壁的撞击力度增加，而压强不变，所以单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少 (4分)第13页 共16页 第14页 共16页