河南省洛阳市创新发展联盟2022-2023学年高二下学期5月阶段性检测+物理+Word版含解析

2022~2023 学年下学期创新发展联盟高二阶段检测 物 理 考生注意： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100 分。考试时间90 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第三册第一、二章。 第Ⅰ卷 (选择题 共48 分) 一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。第1~8 题只有一项符合题目要求；第9~12 题有多个 选项符合题目要求，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 1. 下列关于热学问题的说法正确的是 A.小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大 B.非晶体有确定的熔化温度 C.液体分子的无规则运动称为布朗运动，温度越高，布朗运动越明显 D.一种液体是否浸润某种固体，只与该种液体的性质有关 2. 关于晶体，下列说法正确的是 A.晶体熔化过程中，分子平均动能不变 B.大颗粒的盐是单晶体，磨成了细盐后是多晶体 C.所有晶体都有固定的熔点，其光学性质具有各向同性 D.因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也一定是晶体 3. 在“天宫课堂”中某航天员往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，下列说法正确的是 A.气泡受到浮力 B.因为气泡处于完全失重状态，所以不会有水分子进入气泡中 C.气泡内气体在界面处对水产生压力 D.水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力 4. 在洛阳古城墙上放置一种测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭 有一定量的空气。若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化不可能是 A.温度降低，压强增大 B.温度降低，压强不变 C.温度升高，压强减小 D.温度不变，压强增大 5. 冬天，一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度，该温度换算成热力学温度为T，为了测出室外的空 气温度，他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后，测量其直径为L₁，之后拿到室外并放 置较长一段时间后，测量其直径为L₂，若不考虑气球表皮的弹力变化，且气球吹大后视为球体，大气压不 变，室内、外的温度均保持不变，则室外的热力学温度为 A . L1 L2 T B. L2 L1 T C . L2 2 L1 2 T D. L2 3 L1 3 T 6. 水平放置的圆柱形密闭容器，中间用无摩擦的活塞隔开。活塞右端和圆柱形容器的右端 用 轻质弹簧相连接，如图甲所示。弹簧遵循胡克定律，自然长度为圆柱形容器长度的一半。活塞左侧为真空， 右侧理想气体的热力学温度为T₀。若缓慢增加活塞右侧理想气体的热力学温度T，其对应的弹簧伸长量为 x，则x-T 的关系最接近图乙中 A.1 B.2 C.3 D.4 7. 某同学在水杯中倒入一半开水后，将杯盖盖上后杯内空气(视为一定质量的理想气体)的温度约为97℃，一 段时间后，该同学想喝水时，发现杯盖很难被打开，若此时杯中空气的温度与外部环境温度均 为17℃，则下列说法正确的是 A.杯盖很难被打开的原因是降温后杯内空气的压强大于外界大气压强 B.17℃时杯内空气的体积比97℃时的大 C.17℃时杯内空气的密度比97℃时的大 D.17℃时杯内空气对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数比97℃时的少 8. 铂是贵金属之一，较软，有良好的延展性、导热性和导电性。已知铂的摩尔质量为 0.195kg⋅mol⁻¹,密度为 21.4×10³ kg⋅m⁻³ , 阿伏加德罗常数为 6×10²³ mol⁻¹, 把铂原子看成球体，球体的体积公式 V = 4 3 π r 3, 其中r 为球的半径，则铂原子的直径是 A .3×10⁻¹ ⁰ m B.4×10⁻¹ ⁰ m C .5×10⁻¹¹m D.3×10⁻¹¹m 9. 关于扩散现象，下列说法正确的是 A.扩散现象可以发生在液体、气体或固体中 B.扩散现象证明了分子间有间隙 C.扩散现象是化学反应的结果 D.扩散现象证明分子在永不停息地做无规则运动 10. 两个分子力的合力为F、分子势能为Ep，当它们的距离等于r₀ 时，F=0。则下列说法正确的是 A.当两分子间的距离大于r₀ 且分子间距离越来越大时，分子势能Ep 先减小后增大 B.当两分子间的距离大于r₀ 且分子间距离越来越大时，合力F 先增大后减小 C.当两分子间的距离等于r₀ 时，分子势能Ep 一定为0 D.当两分子间的距离小于r₀ 且分子间距离越来越小时，分子势能Eₚ 一直增大 11. “温故而知新”，一同学在笔记本上做了些课后总结，其中错误的是 A.达到热平衡的系统具有不同的温度 B.热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一 C.在温度不变的情况下，压强与体积成反比 D.在表示温度差的时候可以用摄氏度代替开尔文 12. 某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示各速率区间的分子数占总分子 数的百分比，则下列说法正确的是 A.气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布 B.高温状态下分子速率的分布范围相对较大 C.图线a 对应气体分子平均动能较大的情形 D.某个气体分子在高温状态时的速率一定大于在低温状态时的速率 第Ⅱ卷 (非选择题 共52 分) 二、非选择题：共5 小题，共52 分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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. (6 分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测 得1mL 上述溶液有50 滴，把1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。 (1)本实验做了三点理想化假设： ①将油酸分子视为球形； ② ; ③油酸分子是紧挨在一起的。 (2)测得油膜的面积约为160cm²,则油酸分子的直径是 m。(结果保留两位有效数字) (3)某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是 。 A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，将1mL 溶液的滴数多记了几滴 14. (9 分)如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V₁ 和由计算 机显示的气体的压强p₁； ③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 (填选项前的字母)。 A.移动活塞时应缓慢一些 B.封闭气体的注射器应密封良好 C.必须测出注射器内封闭气体的质量 D.封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示 (2)为了能最直观地判断气体压强p 与气体体积V 的函数关系，应作出 (填“p-V”或“p−1 V ”)图 像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 ，就说明一定质量的气体在温度不 变时，其压强与体积成反比。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T₁、T₂, 且T₁>T₂。 在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是 (填选项的字母)。 15. (10 分)竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，AB 段处于水平状态。气体 封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T₁=300 K, 外界大气 压强 p₀=75 cmHg。 现缓慢加热封闭气体，使AB 段的水银恰好排空。 (1)求此时气体的温度T₂； (2)此后再让气体温度缓慢降至初始温度T₁，求气体的长度L₃。 16. (12 分)肺活量是在标准大气压 p₀=1 atm 下，人一次尽力呼出空气的体积。 “祖冲之”研究小组设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量。某同学通过气球口用力向气球内吹气(吹 气前气球内部的空气可忽略不计)，气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r=10cm，球内空 气的压强p₁=1.5 atm，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为 V = 4 3 π r 3,人体正常温度约为37℃。 (1)求该同学的肺活量V₀，如果考虑温度变化的影响，且环境温度低于人体正常温度，则所测肺活量比实际 值偏大还是偏小? (2) 已知在标准状况下，即0℃，1 atm 下，空气的摩尔体积为 22.4 L⋅mol⁻¹,阿伏加德罗常数 N A=6.0×10 23mol −1, 求该同学一次能呼出的空气分子数n(计算结果保留两位有效数字)。 17. (15 分)如图甲所示，一个内壁光滑的汽缸内有一横截面积为S 的活塞，活塞与汽缸的质量均为m，汽缸内 密封了一定质量(远小于m)的理想气体，汽缸放在光滑的水平面上，用水平向右的拉力F₁ 作用在汽缸底部 的中点，使整体水平向右做匀加速直线运动；对同一汽缸，把它旋转到竖直方向(开口向上并悬空)，用竖直 向下的推力F₂ 作用在活塞中点，如图乙所示，使整体在空中竖直向下做匀加速直线运动。 F₁=F₂=2mg, 大气压强恒为p₀，重力加速度大小为g。 (1)求甲、乙两图中汽缸内气体的压强之比； (2)若甲、乙两图中汽缸内气体的体积相同，且甲图中汽缸内气体的热力学温度为T₁，求乙图中汽缸内气体 的热力学温度。 2022~2023 学年下学期创新发展联盟高二阶段检测 物理参考答案 1. A 【解析】小草叶子上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都 会增大，选项A 正确；非晶体没有确定的熔化温度，选项B 错误；布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动， 不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映，选项C 错误；一种液体是否浸润某种固体，与这两种 物体的性质都有关系，选项D 错误。 2. A 【解析】晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A 正确。 3. C【解析】气泡内气体在界面处对水产生压力，选项C 正确。 4. C【解析】玻璃泡导热良好，如果大气温度升高，那么玻璃泡内部气体温度升高，压强变大，外部压强减小， 水柱必然下降，选项C 不可能。 5. D 【解析】气球的体积 V = 4 π R 3 3 = π L 3 6 ,由理想气体状态方程 V 1 T 1 =V 2 T 2 ,解得 T 2= L2 3 L1 3 T ,选项D 正确。 6. C【解析】当温度为T₀ 时，活塞平衡弹簧伸长。当温度缓慢增加时，由 pV T =¿恒量可知，p 增大V 增大， 压力呈非线性变化，且增加幅度逐渐减小，故题图乙中3 正确，选项C 正确。 7. D 【解析】杯内空气温度降低，由 p1 T 1 = p2 T 2 ,可知杯内压强减小，杯内空气的压强小于外界大气压强，选项A 错误；17℃时与97℃时相比，杯内空气的体积不变，质量不变，所以密度不变，选项B、C 均错误；17℃ 时与97℃时相比，杯内空气的压强减小，对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数减少，选项D 正确。 8. A 【解析】1 mol 铂原子的体积 V =m ρ =9.1×10 −6m 3,每个铂原子的体积V 1= V N A =1.5× 10 −29m 3,V 1= 4 3 π( D 2 ) 3 ,解得铂原子的直径 D=3×10⁻¹ ⁰ m,选项A 正确。 9. AD【解析】扩散现象在液体、气体、固体中都会发生，选项A 正确；扩散现象能证明分子在永不停息地做无 规则运动，选项D 正确。 10. BD【解析】当两分子间的距离大于r₀ 且分子间距离越来越大时，合力F 先增大后减小，选项B 正确；当两 分子间的距离小于r。且分子间距离越来越小时，分子势能Ep 一直增大，选项D 正确。 11. AC【解析】达到热平衡的系统具有相同的温度，选项A 错误；在温度不变的情况下，一定质量的气体压强 与体积成反比，选项C 错误。 12. AB【解析】气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，选项A 正确；高温状态下分子速率的分布范 围相对较大，选项B 正确。 13.(1)将油膜看成单分子层 (2 分) (2)2.5×10⁻⁹ (2 分) (3)AC(2 分) 【解析】(1)本实验中三点理想化的假设是，将油酸分子视为球形，油酸分子一个个紧挨在一起，油膜为单分 子油膜。 (2)直径 d=V S =1×10 −6÷500÷50÷ (160×10 −4)=2.5×10 −9m。 (3)d 偏大的原因要么是V 大了，要么是S 小了，A、C 选项都是S 小了，选项A、C 均正确；油酸中含有大量 酒精，最后酒精溶于水，对结果无影响，选项B 错误；多数几滴n 增加，会使V=V₀÷n 减小，选项D 错误。 14.(1)AB (2 分) (2) p−1 V (3 分) 过原点的倾斜直线 (2 分) (3)AC (2 分) 【解析】(1)由于该实验是“用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律”，条件是一定质量的气体，故实 验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，使气体和外界进行充分的吸热、放热，保证温度不变， 选项A、B 均正确；等温变化的规律为： p₁V₁=p₂V₂,所以不必要测出气体的质量，只要质量不变即可，选项 C 错误；只要压强p 两边的单位统一，体积V 两边的单位统一，就可以得出气体做等温变化的规律，选项D 错误。 (2)如果作p-V 图像，因为它们的乘积是不变的，故这个图像应该是一条曲线，正比关系更能形象直观地判断 压强p 与体积V 的数量关系，故应作出p−1 V 图像，在误差允许的范围内, p−1 V 图线是一条过原点的倾斜直 线。 (3)由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV 值较大，分别在图线上找到两个点，则pV 乘积较 大的是T₁ 对应的图线，选项A 正确、B 错误；设 p=k 1 V , 则k 值大的对应的pV 的乘积也大，即斜率越大的 对应的温度越高，选项C 正确、D 错误。 15.解：以cmHg 为压强单位，设玻璃管横截面积为S。 (1)在AB 段液柱排空的过程中气体是恒压变化的 L₁=19 cm,L₂=25 cm,T₁=300K (1 分) 由盖一吕萨克定律得 S L1 T 1 = S L2 T 2 (2 分) 代入数据求得 T₂≈394.7 K。 (2 分) (2)当温度又降回初始温度时， T₁=300 K, 最终气体长度为L₃，与开始时的状态相比是恒温变化过程，此 时BC 管中液柱长 h₃=L₃ (1 分) 气体压强 p₃=(75+L₃) cmHg (1 分) 又开始时气体压强 p₁=(75+25) cmHg=100 cmHg (1 分) 由玻意耳定律得 p₃SL₃=p₁SL₁ (1 分) 代入数据求得 L₃=20cm。 (1 分) 16. 解：(1)该同学呼出空气是等温变化，肺活量为V₀ 由 p₀V₀=p₁V₁ (1 分) 其中 p₁=1 .5p ₀ (1 分) V 1= 4 π r 3 3 =4.187 L (2 分) 代入数据得 V 0= p1V 1 p0 =6.28 L (1 分) 如果考虑温度变化，则 p0V 0 T 0 = p1V 1 T 1 (1 分) 得 V 0= p1V 1 p0 T 0 T 1 , T 0 T 1 >1, 则 V₀>6.28L,即测量值偏小。(1 分) (2)设该同学呼出空气的摩尔体积为V V 0 273+T 0 = V 273 (2 分) T₀=37℃ 该同学呼出空气的摩尔数为 V 22.4 (1 分) 含有的分子数 n= V 22.4 ×6.0×10 23 (1 分) 解得 n=1.5×10²³(个)。 (1 分) 17. 解：(1)对题图甲的整体进行受力分析，由牛顿第二定律有 F₁=2ma₁ (1 分) 对题图乙的整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得 F₂+2mg=2ma₂ (2 分) 设题图甲中汽缸内气体的压强为p 甲，对题图甲的活塞进行受力分析，应用牛顿第二定律有 p0 S−p甲S=ma1 (1 分) 设题图乙中汽缸内气体的压强为p 乙，对题图乙中的汽缸进行受力分析，应用牛顿第二定律有 p乙S−p0 S+mg=ma2 (2 分) 可得 p甲=p0−mg S (2 分) p乙=p0+ mg S (2 分) 故 p甲 p乙 = p0 S−mg p0 S+mg 。 (1 分) (2)设题图乙中汽缸内气体的热力学温度为T₂，题图甲、乙中汽缸内气体的体积相同，由等容变化规律有 p甲 T 1 = p乙 T 2 (2 分) 解得 T 2= p0 S+mg p0 S−mg T 1。 (2 分)