2012-2013学年江苏省泰州二中高二(下)期中物理试卷

2012-2013学年江苏省泰州二中高二（下）期中物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共10小题，共30.0分)1.关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是（）A.物体运动速度增大，分子热运动的动能增大B.物体的温度升高，每个分子热运动的动能都增大C.物体的温度升高，分子热运动的平均动能增大D.100℃的水变成100℃的水蒸汽，分子热运动的平均动能增大【答案】C【解析】解：A、物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的一种能量形式；而分子的热运动的动能叫做分子动能，是微观上的内能的一种形式．所以物体运动速度增大，与分子热运动的动能无关．故A错误．B、C、温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大．故B错误，C正确；D、温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同．故D错误．故选：C温度是分子热运动平均动能的标志，温度相同的两物体中，分子热运动平均动能相同，每个分子的动能不完全相同．质量和温度都相同的两个物体，内能不一定相同，还要看物体的体积关系．温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，水蒸汽的分子势能大．温度是分子热运动平均动能的标志，而内能包括分子动能和分子势能两部分．2.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0表示斥力，F＜0表示引力，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（）A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加【答案】B【解析】解：A、乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，继续加速，故A错；B、乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速，而从c到d的过程中受斥力，减速，故B正确；C、从a到b分子力做正功，分子势能一直减少，故C错；D、从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D错；正确选项是B既考查分子力分子势能又考查加速度与速度关系，加速度与速度同向加速，力做正功，反向减速，力做负功．本题虽在热学部分出现，但考查内容涉及功和能的关系等力学知识，综合性较强．3.关于物体的内能，以下说法正确的是（）A.物体的温度不变，内能一定不变B.物体的体积不变，内能一定不变C.静止的物体也有内能D.只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能一定相等【答案】C【解析】解：A、物体的温度不变，分子的平均动能不变，内能不一定不变，还与物体的体积变化情况有关，故A错误．B、物体的体积不变，分子的势能不变，但内能不一定不变，还与物体的温度变化情况有关，故B错误．C、分子永不信息地做无规则运动，所以分子的动能永不为零，则任何物体都有内能．故C正确．D、两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能不一定相等，还与两物体的分子数有关，故D错误．故选：C物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和，与物体的温度和体积等因素有关，任何物体都有内能．此题需要结合影响物体的内能的因素进行分析解答，属于简单的题目．4.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是（）A.是由于气体分子相互作用产生的B.是由于气体分子碰撞容器壁产生的C.是由于气体的重力产生的D.气体温度越高，压强就一定越大【答案】B【解析】解：A、B、C、气体压强是大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的，与气体的重力和分子间作用力无关，故A错误，B正确，C错误；D、影响气体压强的因数有气体分子的数密度和分子的平均动能，气体温度越高，体积不一定小，故气压不一定大，故D错误；故选B．气体压强的产生：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．明确气体压强的产生原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强即可5.下列物质中全部是晶体的是（）A.石墨、铜、沥青B.食盐、橡胶、金刚石C.明矾、云母、石英D.雪花、玻璃、蔗糖【答案】C【解析】解：A、石墨和铜是晶体，沥青是非晶体，故A错误．B、食盐和金刚石是晶体，橡胶是非晶体，故B错误．C、明矾、云母、石英都是都是晶体，故C正确．D、雪花、蔗糖是晶体，玻璃是非晶体，故D错误．故选：C．本题主要考查对常见晶体与非晶体的了解．常见的晶体有雪花、食盐和各种金属；常见的非晶体有玻璃、松香、塑料、陶瓷等．本题主要考查对常见晶体、非晶体物质的了解．6.关于液晶，以下说法不正确的是（）A.液晶既具有流动体，又具有光学性质各向异性B.液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间C.当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同D.任何物质都有液晶态【答案】D【解析】解：A、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，故A正确．B、液晶一方面像液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定方向排列比较整齐有序，具有各向异性的特点．故B正确．C、液晶各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化．故C正确D、某些有机化合物具有一种特殊的状态，在这种状态中，它们一方面像液体，具有流动性，另一方面又像晶体，分子在某个方向上排列比较整齐，因而具有各向异性，我们把这些物质叫做液晶．并不是所有物质都有液晶态，只有一些某些有机化合物才有液晶态，故D错误．本题选择不正确的，故选：D．通常我们把物质的状态分为固态、液态和气态，但是某些有机化合物具有一种特殊的状态，在这种状态中，它们一方面像液体，具有流动性，另一方面又像晶体，分子在某个方向上排列比较整齐，因而具有各向异性，我们把这些物质叫做液晶．液晶是不稳定的，外界影响的微小变化，例如温度、电场等，都会引起液晶分子排列变化，改变它的光学性质．本题考查了液晶的定义和特性，知识点较为冷僻，平时看书要仔细．7.一密闭容器封闭着一定质量的理想气体，若保持体积不变，温度升高，则下列说法中正确的是（）A.压强增大，内能不变B.压强增大，内能增大C.压强减小，内能不变D.压强减小，内能减小【答案】B【解析】解：根据理想气体状态方程=C，体积不变，温度升高则压强变大；理想气体的内能只与温度有关，故内能增大．故选：B．根据理想气体状态方程=C判断压强的变化，理想气体的内能只与温度有关．内能包括分子动能和分子势能，理想气体的分子间作用力为零，故分子势能为零，则理想气体的内能只包括动能，只与温度有关．8.如图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是．（）A. B. C.D.【答案】A【解析】解：A、B、温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，故A正确，B错误；C、D、分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C错误，D错误；故选A．解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义．对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．9.如图所示，为一定质量的理想气体的P-V图象，若使气体从图中的状态A变化到状态B，则下列说法中正确的是（）A.温度降低B.外界对气体做功C.气体内能减少D.吸收热量【答案】D【解析】解：A、由理想气体的状态方程：=C（常数），从A到B的过程是等压变化，即压强P不变，体积V增大，所以温度T升高．故A错误；B、由A到B气体体积增大，则气体对外界做功，故B错误；C、理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，所以A变化到状态B内能增加，故C错误；D、由热力学第一定律：△U=W+Q，温度升高内能△U为正数，体积V增大，对外做功，W为负值，所以Q为正数吸热，故D正确．故选：D．由理想气体的状态方程可以判断AB两点温度的高低，结合热力学第一定律判断吸放热．注意此类题目经常把理想气体状态方程与热力学第一定律相结合，并要理解热力学第一定律中各个符号的物理意义．10.如图所示，PT图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在PV图上的图线应是图中的（P、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度）（）A. B. C.D.【答案】A【解析】解：气体a到b为等容变化，b到c为等温变化，则P-V图象中，a到b对应V不变，P-V图象中的双曲线为等温线，故b-c为双曲线，故A正确BCD错误；故选：A．=C，得PV=CT，P=，P-T图象中过原点的直线为等容线，由题目P-T图象分析，气体a到b为等容变化，b到c为等温变化．P=，知道P-T图象中过原点的直线为等容线．二、多选题(本大题共5小题，共20.0分)11.关于分子间的作用力，下列说法正确的是（）A.分子间的斥力随着分子间距离增大而减小B.分子间的引力随着分子间距离增大而增大C.气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力D.两个分子间的距离由很远变到很难再靠近，分子力的大小是先增大后减小再增大【答案】AD【解析】解：A、分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，随分子间距的增大而减小，故A正确B错误；C、气体能充满任何仪器是因为分子处于永不停息的无规则运动，故C错误；D、两个分子间的距离由很远变到很难再靠近，分子力的大小是先增大后减小再增大，故D正确；故选：AD．分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，但斥力增加的更快，故当距离于r0时合力表现为引力，小于r0时合力表现为斥力．分子力做功对应着分子势能的变化，要正确分析分子之间距离与分子力、分子势能的关系．12.关于布朗运动的说法，正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动就是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动C.布朗运动说明了悬浮固体微粒的分子在做无规则运动D.液体中的悬浮微粒越小，布朗运动就越明显【答案】BD【解析】解：A、布朗运动就是悬浮固体微粒的无规则运动，小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故AC错误B正确．D、液体中的悬浮微粒越小温度越高，布朗运动就越明显，故D正确．故选：BD．固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动．掌握布朗运动的实质和产生原因及影响因素是解决此类题目的关键．13.下列现象中，主要是液体表面张力作用的是（）A.水黾可以停在水面上B.木船漂浮在水面上C.荷叶上的露珠成球形D.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高于杯口，水仍不会流出【答案】ACD【解析】解：A、因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A正确；B、木块漂浮在水面是由于浮力，故B错误；C、草荷上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故C正确；D、液体存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，故慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高于杯口，水仍不会流出，故D正确．故选：ACD．作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如．此题考查液体表面张力的现象，要求对液体表面张力产生的原因能理解，并能分析一些现象．14.关于浸润和不浸润，下列说法正确的是（）A.水是浸润液体，水银是不浸润液体B.在很细的玻璃管中，如果液体能够浸润器壁，液面就成凸形C.在很细的玻璃管中，如果液体能够浸润器壁，液面就成凹形D.鸭子的羽毛上有一层很薄的脂肪，使鸭毛不被水浸润【答案】CD【解析】解：A、浸润与不浸润是相对的；对玻璃来说水银是不浸润液体，但不是对任何固体都是不浸润液体，故A错误；B、C、在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，故B错误、C正确；D、鸭子的羽毛上有一层油脂，使水不能浸润羽毛，故D正确；故选：CD．浸润现象亦称润湿现象．当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面延伸．当接触角θ为锐角时，液体润湿固体，若θ为零时，液体将展延到全部固体表面上，这种现象叫做“浸润现象”．润湿现象的产生与液体和固体的性质有关．同一种液体，能润湿某些固体的表面，但对另外某些固体的表面就很难润湿．毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力．毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象．毛巾吸水，地下水沿土壤上升都是毛细现象．在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上．把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银．这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润．对玻璃来说，水银是不浸润液体．本题考查了浸润与不浸润现象，毛细现象是润与不浸润现象的具体运用，基础题．15.如图所示，封有空气的圆柱形气缸挂在测力计上，测力计的示数为F，已知气缸的质量为M，横截面积为S，活塞的质量为m，大气压为P0，缸壁与活塞间的摩擦不计，则缸内气体的压强为（）A.P0-B.P0-C.P0-D.P0-【答案】BC【解析】解：设缸内气体的压强为P．以活塞为研究对象，分析活塞受力：重力mg、大气压向上的压力P0S和气缸内气体的向下的压力PS，根据平衡条件得：P0S=PS+mg，则得P=P0-；以气缸为研究对象，分析气缸受力：重力M g、大气压向下的压力P0S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：P0S+M g=PS+F，则得P=P0-；故选：BC分别以活塞和气缸为研究对象，根据平衡条件列式求解缸内气体的压强．对于封闭气体的压强，往往以与气体接触的活塞、气缸或水银为研究对象，根据力平衡知识求解．三、单选题(本大题共2小题，共8.0分)16.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是，如图所示（）A.玻璃管内气体体积减小B.玻璃管内气体体积增大C.管内外水银面高度差减小D.管内外水银面高度差增大【答案】AD【解析】解：设想把管压下很深，则易知P增大，由等温变化可知V减小，因为P=P0+h，P增大，所以h增大．选项A、D正确，选项BC错误．故选：AD．该题应用极限分析法分析等温变化，假想把管子压得非常深，可知气体压强会增大，应用等温变化判知体积减小，结合压强变大，可判知h的变化情况．该题的解答方法为极限分析法即：把某变化条件合理外推到区间的两端，由物理概念或规律将矛盾迅速暴露出来，此方法对定性处理选择题填空题中增大、减小、向左、向右等问题时特别方便．但对先增后减或先减后增的情况不适用．“合理外推”指不违背物理概念、规律的约束，应在题设物理情景、条件变化范围内外推．17.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是（）A.a→b过程中，气体体积增大，压强减小B.b→c过程中，气体压强不变，体积增大C.c→a过程中，气体压强增大，体积变小D.c→a过程中，气体内能增大，体积不变【答案】AD【解析】解：A、由图可知a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知P a＞P b，根据玻意耳定律P a V a=P b V b可得V a＜V b，即压强减小，体积增大．故A正确．B、由图可知b→c过程中，气体压强不变，温度降低即T b＞T c，根据=可得V b＞V c，即体积减小．故B错误．C、根据=C可得=可知c→a过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，故C错误．D、由选项C分析可知c→a的过程中，气体的体积不变，温度升高，而理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体的物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大．故D正确．故选A、D．a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；b→c过程中，气体压强不变，温度降低；根据=C可得=可知c→a过程中气体的体积保持不变；理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体的物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大．从P-T上找出各物理量之间的关系是我们解决此类问题的突破口．四、多选题(本大题共1小题，共4.0分)18.如图所示，质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸中，活塞上堆放细砂，活塞处于静止状态．现在对气体缓慢加热，同时不断取走细砂，使活塞缓慢上升，直到细砂全部取走，则在此过程中（）A.气体压强增大B.气体温度可能不变C.气体压强减小D.气体内能一定减小【答案】BC【解析】解：A、C、因为逐渐取走细沙，直到细沙全部取走，根据活塞及砂子的受力平衡可知，气缸内的气体压强一定减小．故A错误，C正确．B、D、气体的体积增大，压强减小，p V值可能不变，由=c知，温度可能不变．对于一定质量的理想气体，内能只跟温度有关．所以内能可能不变．故B正确，D错误．故选：BC．根据活塞及砂子平衡，分析封闭气体压强的变化．再由理想气体状态方程判断气缸内温度的变化，再判断内能如何变化．分析内能时，抓住一定质量的理想气体内能只跟温度有关．根据理想气体状态方程，结合热力学第一定律判断各气体的体积、压强、温度如何变化，是3-3部分重点，要多做这方面的练习，能熟练分析．五、填空题(本大题共1小题，共4.0分)19.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动．通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了______ J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为______ J．【答案】4；4【解析】解：由热力学第一定律公式△U=W+Q=12-8=4J，知气体的内能增加了4J；若将活塞固定W=0，仍使气体温度从T1升高到T2，气体内能的增量相同，根据热力学第一定律知，气体吸收的热量全部用来增加内能，所以仍然是4J．故答案为：44由热力学第一定律公式△U=W+Q分析内能的变化，若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量全部用来增加内能．对应热力学第一定律的公式要理解各物理量的正负意义．六、实验题探究题(本大题共1小题，共4.0分)20.如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度．实验过程中气体压缩太快会使气体温度______（选填“升高”、“不变”或“降低”）．实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）．【答案】升高；变小【解析】解：实验过程中气体压缩太快，热传递很少，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体的内能增大，温度会升高；根据理想气体状态方程=C，PV=CT，其中C与质量成正比，故漏气会使PV变小；故答案为：升高，变小实验过程中气体压缩太快，外界对气体做功，根据热力学第一定律分析气体温度的变化；根据理想气体状态方程=C，分析PV的变化情况；本题关键掌握热力学第一定律和理想气体状态方程=C，知道C与气体的质量有关．七、计算题(本大题共5小题，共50.0分)21.某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104m L溶液中有纯油酸6m L．用注射器抽得上述溶液2m L，现缓慢地滴出1m L溶液，共有液滴数为50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图），坐标中小正方形方格的边长为20mm．试问：（1）这种估测方法是将每个分子视为______ 模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______ 油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的______ ．（2）图中油酸膜面积为______ mm2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是______ L；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______ m．（最后一空保留1位有效数字）【答案】球体；单分子；直径；22400；1.2×10-8；5×10-10【解析】解：（1）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．（2）油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有56个方格，故油膜面积为：S=56×20mm×20mm=22400mm2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：V=×10-3L×=1.2×10-8L油酸分子的直径：d==m=5×10-10m故答案为：（1）球体；单分子；直径（2）22400；1.2×10-8L；5×10-10．掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径．在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法．22.已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态下理想气体的摩尔体积为22.4L/mol，试估算在标准状态下（计算结果保留1位有效数字）（1）每个气体分子占有的空间体积；（2）相邻两个气体分子间的平均距离．【答案】解：（1）每个分子占据的体积V1===3.73×10-23L≈4×10-26m3．（2）设相邻两个气体分子间的平均距离为d．将每个气体分子占有的空间看成立方体，立方体的边长近似等于分子间的平均距离．则有：d3=V1；则得：d==m≈3×10-9m．答：（1）每个气体分子占有的空间体积为4×10-26m3．（2）相邻两个气体分子间的平均距离为3×10-9m．【解析】（1）根据摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，可求出每个分子占有的空间的体积．（2）将每个气体分子占有的空间看成立方体，立方体的边长近似等于分子间的平均距离．此题考查分子间距的求解，注意气体分子间距与液体、固体的物理模型不同，后者是一个一个挨着，而气体占据立方体．23.已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，求（1）在该状态下体积为V1的氮气分子数（2）该氮气变为液体后的体积为V2，一个氮分子的体积．【答案】解：（1）体积为V1的质量为：m=ρV1氮气的摩尔数为：n==；故氮气分子数为：N=n N A=N A=；（2）该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为：V0==；答：。