2017_2018学年高二物理下学期期中试题

内蒙古北京八中乌兰察布分校2017-2018学年高二物理下学期期中试题分值 100分时间90分钟）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2. 将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3. 考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题（本题共12小题，共46分。

1—8题为单选题，每小题4分,9—12题为多选题，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分.）1．分子间相互作用力既有引力，又有斥力，下列说法中正确的是（）A. 分子间的距离越小，越小，越大B. 分子间的距离越小，越大，越小C. 当分子间距离由逐渐增大的过程中，分子力逐渐减小D. 当分子间距离由逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小2．下列说法正确的是（）A. 物体温度升高，则分子的平均动能增B. 物体温度升高，则每个分子的动能都增大C. 物体体积减小，分子势能一定增大D. 物体温度不变，其内能一定不变3．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为( )A. VB. VC. (＋1)VD. (－1)V4．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（）A. 4瓶B. 50瓶C. 56瓶D. 60瓶5．如图所示，竖直放置玻璃容器内一段水银柱将封闭在容器中的气体隔成A、B两部分，容器和水银柱都静止，现使A、B同时降低相同的温度，那么水银柱将A. 向A移动B. 向B移动C. 不动D. 不能确定6．对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是( )A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小大7．如图为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象，它由状态A等温变化到状态B，再等容变化到状态C，设A、B、C状态对应的压强分别为P A、P B、P C，则（）A. PA＜P B，P B＜P C B. P A＞P B，P B=P CC. P A＜P B，P B＞P CD. P A＞P B，P B＜P C8．密封在容器中的气体的压强（）A. 是由气体受到重力所产生的B. 是由气体分子间的斥力产生的C. 是气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D. 当容器自由下落时将气体的压强减小为零9．近期我国多个城市的PM 2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM 2.5的主要原因．下列关于PM 2.5的说法中正确的是( )A. PM 2.5在空气中的运动属于布朗运动B. 温度越低PM 2.5活动越剧烈C. 倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM 2.5在空气中的浓度D. PM 2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈10．如图所示为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是 ( )A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功11．一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ab与竖直轴平行，bc的延长线通过原点，cd与水平轴平行，da与bc平行，则（）A. ab过程中气体温度不变B. ab过程中气体体积减少C. bc过程中其体体积保持不变D. da过程中气体体积增大12．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变大的原因是（）A. 大气压强升高B. 环境温度升高C. 沿管壁向右管内加水银D. U型玻璃管加速上升二、计算题（本大题共3小题，13题12分，14题15分，15题17分，共44分）13、如图所示，竖直放置的均匀粗细U型试管，左侧管长l OA=30cm,右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为，左右两管水银面等高已知大气压强为p0=75cmHg现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差则此时气体的温度为多少摄氏度？保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？14、如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为，厚度不计。

可在气缸内无摩擦滑动。

气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通。

气缸内封闭了一段高为的气柱形管内的气体体积不计此时缸内气体温度为形管内水银面高度差已知大气压强，水银的密度，重力加速度g取。

求活塞的质量m；若在活塞上缓慢添加的沙粒时，活塞下降到距气缸底部处，求此时气缸内气体的温度。

15、如图，容积均为V的汽缸A、B 下端有细管容积可忽略连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1 K3,B中有一可自由滑动的活塞质量、体积均可忽略初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2 K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1, 已知室温为，汽缸导热．打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；接着打开K3，求稳定时活塞的位置；再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，求此时活塞下方气体的压强；参考答案1．D【解析】分子间的距离越小，F引越大，F斥越大，AB错误；当分子间的距离由r0逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小，C错误，D正确；故选D。

2．A【解析】温度是分子平均动能的标志，则物体温度升高，则分子的平均动能增大，但是并非每个分子的动能都增大，选项A正确，B错误；若分子间的作用力表示斥力时，物体的体积减小，分子间距减小，分子力做负功，分子势能增加；若分子间的作用力表示引力时，物体的体积减小，分子间距减小，分子力做正功，分子势能减小；故C错误；物体温度不变，其内能不一定不变，例如0℃冰化成同温度的水，选项D错误；故选A.3．D【解析】气体做等温变化，设充入V1的气体：，解得：，故D正确，ABC错误。

4．C【解析】根据玻意耳定律p0V0=p′（V0+nV1），所以．故选C.点睛：本题考查等温变化状态方程．重点是确定初末状态的各物理量，注意原瓶内气体体积，不要忘了V0．5．B【解析】假设水银柱不移动，则气体发生等容变化，有，所以有△p＝，因为，所以，即当温度降低时，B气体压强减小量大，所以气体向B端移动，故B正确，ACD错误，故选B。

点睛：压强的变化由压强基数（即原来气体的压强）决定，压强基数大，升高相同的温度，压强增量就大．同理，若两段空气柱同时降低相同的温度，则压强基数大的，压强减少量大．6．A【解析】试题分析：气体发生等容变化，应用查理定律求出气体的压强，然后分析答题．以气体为研究对象，气体状态参量：，由查理定律得，即：，解得，A正确．7．A【解析】气体从状态A变化到状态B，发生等温变化，p与V体积成反比，V A>V B，所以p A<p B；从状态B到状态C，气体发生等容变化，压强p与热力学温度成正比，T B<T C，所以P B＜P C，故A正确，BCD错误；故选A.8．C【解析】气体压强的产生的原因：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。

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。

故：AB错误，C正确；当容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，故压强不会减少为零。

故D错误。

故选C。

点睛：本题应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．9．ACD【解析】A、“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，是分子团的运动，属于布朗运动A正确；B、PM2.5受由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越低，空气分子对颗粒的撞击越不剧烈，则PM2.5的运动越不激烈，B错误；C、导致PM2.5增多的主要原因是环境污染，故应该提倡低碳生活，有效减小PM2.5在空气中的浓度，C正确；D、PM2.5中颗粒小一些的，空气分子对颗粒的撞击越不均衡，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈，D正确；故选ACD。

10．BC【解析】由图可知r2=r0，因此当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A错误；由于r1＜r2=r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由于r2=r0，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C正确。

当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误。

故选BC。

点睛：正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r0，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．11．ACD【解析】AB. ab过程气体发生等温过程，压强减小，由玻意耳定律PV=C分析可知，气体的体积变大，故A正确，B错误；C. bc过程，连线过坐标原点，压强与温度成正比，则bc过程中体积不变，故C正确；D. da过程，d与绝对零度−273℃连线的斜率大于a与绝对零度−273℃连线的斜率，则d状态气体的体积小于a状态气体的体积，则da过程中体积增大，故D正确。

故选： ACD.12．BC【解析】A项：大气压强增大时，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A错误；B项：环境温度升高时，大气压强不变，而封闭气体压强增大，重新达平衡后h增大，故B正确；C项：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项：U型管加速上升时，液柱超重故对气体增大，高度差h减小，故D错误。

【答案】13. 解：从状态1到状态2由理想气体状态方程代入数据得即设加入水银长度为x，则从状态1到状态3经历等容过程．由理想气体状态方程得代入数据得答：现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差则此时气体的温度为保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度．14. 解：气缸内气体的压强为：活塞受力平衡，有：联立解得：活塞下降后气体的压强为，则有：以气缸内封闭气体为研究对象根据理想气体状态方程，有：解得：，即：答：活塞的质量m为；若在活塞上缓慢添加的沙粒时，活塞下降到距气缸底部处，此时气缸内气体的温度15. 解：打开之前，A缸内气体缸内气体，体积均为V，温度均为，打开后，B缸内气体活塞上方等温压缩，压缩后体积为缸内气体活塞下方等温膨胀，膨胀后体积为，活塞上下方压强相等均为，则：对A缸内活塞下方气体：，对B缸内活塞上方气体：，联立以上两式得：；即稳定时活塞上方体积为，压强为；打开，活塞上方与大气相连通，压强变为，则活塞下方气体等温膨胀，假设活塞下方气体压强可降为，则降为时活塞下方气体体积为，则，得，即活塞下方气体压强不会降至，此时活塞将处于B气缸顶端，缸内气压为，得，即稳定时活塞位于气缸最顶端；缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，等容升温过程，升温后温度为，由得：，即此时活塞下方压强为．答：打开，稳定时活塞上方气体的体积为，压强为；打开，稳定时位于气缸最顶端；缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，此时活塞下方气体的压强为．【解析】1. 从状态1到状态2气体发生等容变化，由理想气体状态方程求解．保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，气体经历等容过程，由理想气体状态方程求解．只要封闭气体的物质的量没有变化即为一定质量的封闭气体，只要能够判定封闭气体的哪一个物理量没有变化，就能确定封闭气体是发生等容变化、等温变化还是等压变化，如果三个物理量都发生变化，那么就利用理想气体状态方程解决．2. 先由力学知识确定出状态封闭气体压强，再根据理想气体状态方程列式即可求解；本题考查理想气体的状态方程以及气体压强的计算，要注意正确选择研究气体对象，分析好对应的状态，再选择正确的物理规律求解即可3. 分析打开之前和打开后，A、B缸内气体的压强、体积和温度，根据理想气体的状态方程列方程求解；打开，分析活塞下方气体压强会不会降至，确定活塞所处位置；缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，等容升温过程，由求解此时活塞下方气体的压强．本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解；本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题．。