福建省莆田市第八中学2020-2021学年高二物理下学期第二次月考试题.doc

福建省莆田市第八中学2020-2021学年高二物理下学期第二次月考试题

福建省莆田市第八中学2020-2021学年高二物理下学期第二次月考试题

年级：
姓名：

9

福建省莆田市第八中学2020-2021学年高二物理下学期第二次月考试题（A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、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。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．液体与固体具有的相同特点是(　　)
A．体积都不易被压缩 B．都具有确定的形状
C．物质分子的位置都确定 D．物质分子都在固定位置附近振动
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
3．关于液体的表面张力，下面说法正确的是(　　)
A．表面张力是液体内各部分间的相互作用
B．表面张力的方向总是沿液体表面分布的
C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部
D．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
4．下列说法中不正确的是(　　)
A．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
B．对于一定质量的理想气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大
C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小且一定为零
D．单晶体和多晶体均存在固定的熔点
5．以下说法正确的是(　　)
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大
B．某物体温度升高，则该物体分子热运动的总动能一定增大
C．液晶显示屏是应用液晶的光学各向同性制成的
D．自然界发生的一切过程能量都守恒，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
6．下列说法正确的是(　　)
A．液晶具有流动性，光学性质各向异性
B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的
C．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
D．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热
7．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为(　　)

A．p、V都不变
B．V减小，p增大
C．V增大，p减小
D．无法确定
8．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，空气可看作理想气体，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．V B．V C．(－1)V D．(＋1)V
9．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
E．内能多的物体与内能少的物体混合，在没有能量损失时，一定能使内能少的物体温度升高
10．下列说法正确的是(　　)
A．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
B．给自行车打气时气筒压下后被反弹，是由于空气分子间存在斥力
C．在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能相同
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否能浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
E．人们感觉干爽，是因为空气的相对湿度较小
11．下列说法正确的是(　　)
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．同种物质不可能以晶体和非品体两种不同的形态出现
C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡。那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离
E．土壤里有很多毛细管，若要防止把地下的水分沿着它们引到地表，可将地面的土壤锄松
12．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p­T图象如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
13．某同学设计了一种温度计，结构如图所示，大玻璃泡A封装一定质量气体，与A相连的管（内径可忽略）插在水槽中，管内有长度为的水柱，可根据水柱长度来判断环境温度。下列分析正确的是(　　)

A．周围温度升高，A内气体的内能增大
B．周围温度升高，A内气体的压强增大
C．大气压强不变，周围温度升高，x减小
D．大气压强不变，周围温度升高，x增大
E．周围温度不变，大气压强增大，A内气体内能增大
二、非选择题（本题共5小题，共48分。按题目要求做答，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）
14．(6分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油酸膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________ m。(上述结果均保留1位有效数字)

15．(9分)如下面的p－V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”）

16．(10分)已知金刚石密度为3.5×103 kg/m3，则体积为4×10－8 m3的一小块金刚石中含有多少碳原子？并估算碳原子的直径(取两位有效数字，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1)。

17．(10分)如图所示的气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态， 这时活塞离缸底的高度为10 cm，如果缸内空气变为0 ℃，问：

(1)重物是上升还是下降？
(2)这时重物将从原处移动多少厘米？(设活塞与气缸壁间无摩擦)

18．(13分)如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为t1＝7 ℃，外界大气压取p0＝1.0×105 Pa(相当于75 cm高的汞柱的压强)。g取10 m/s2。

(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？
(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77 ℃，此时气柱为多长？
(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少？

2020-2021学年下学期高二第二次月考卷
物 理（A）答 案
一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。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．【答案】A
【解析】液体与固体具有的相同特点是都不易被压缩，A正确。
2．【答案】C
【解析】金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误，C正确；多晶体和非晶体一样具有各向同性，D错误。
3．【答案】B
【解析】表面张力是表面层分子间的相互作用，所以A错；表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，所以B对，C错；小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在，因此D错。
4．【答案】C
【解析】布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，A正确；若单位体积内分子个数不变(气体体积不变)，当分子热运动加剧时即T升高，压强p一定变大，B正确；两分子间的分子势能在平衡位置时最小，但其大小是相对的，与零势面的选取有关，若取无穷远为零势能面，最小的分子势能为负值，C错误；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，D正确。本题选错误的，故选C。
5．【答案】B
【解析】当r＜r0时，当分子间距增大时，分子力减小，分子势能减小；当r＞r0时，当分子间距增大时，分子力先增加后减小，分子势能增加，故A错误；某物体温度升高，则分子的平均动能增大，该物体分子热运动的总动能一定增大，故B正确；液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的，故C错误；自然界发生的一切过程能量都守恒，符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生，例如水能由高处自然的流向低处，但是不能自发的由低处流向高处，故D错误。
6．【答案】A
【解析】液晶具有流动性，光学性质各向异性，A正确；气体的压强是由大量分子对容器器壁的碰撞造成的，B正确； 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，C错误；根据ΔU＝W＋Q，气球等温膨胀时，ΔU＝0，W＜0，则Q＞0，即气体吸热，D错误。
7．【答案】B
【解析】未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，故B正确。
8．【答案】C
【解析】设要向轮胎充入体积为V′的空气，由玻意耳定律，p0V＋p0V′＝pV，解得V′＝(－1)V，C正确。
9．【答案】BCE
【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、E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。
10．【答案】ADE
【解析】如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故A正确；给自行车打气时气筒下压后被反弹，是由于空气压强增大的原因，故B错误；质量相等的氢气与氧气比较，氢气的物质的量较多。温度相等则分子的平均动能相等，所以在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相等的氢气和氧气，氢气的内能大，故C错误。水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否能浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，故D正确；人们感觉干爽，是因为空气的相对湿度较小，蒸发较快，故E正确。
11．【答案】CDE
【解析】气体的内能等于气体内所有气体分子的动能和分子势能之和，但不包括气体分子的重力势能，故A错误；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如煤炭与金刚石，故B错误；如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡。那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故C正确；由气体的摩尔质量和气体的密度，可估算出摩尔体积，再根据阿伏伽德罗常数，可以估算出单个理想气体分子所占的平均体积，进而估算出理想气体分子间的平均距离，故D正确；将地面的土壤锄松。破坏了毛细管，可以减小土地下的水分蒸发，故E正确。
12．【答案】ADE
【解析】对封闭气体，由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T升高，则为吸热过程，A正确；b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B错误；c→a过程为等压变化，温度T降低，内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔU，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C错误；温度是分子平均动能的标志，Ta<Tb＝Tc，故D正确；同种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T决定，由题图可知Tb＝Tc，pb＞pc，显然E正确。
13．【答案】ABC
【解析】理想气体内能只由温度决定，当温度升高，内能增大，A正确，E错误；A体积不变，根据理想气体状态方程pV＝nRT，温度升高，压强增大，B正确；设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p＝ p′－ρgx，温度升高，A气体压强增大，x减小，C正确，D错误。
二、非选择题（本题共5小题，共48分。按题目要求做答，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）
14．(6分)
【答案】8×10－3 5×10－10
【解析】由于小方格的个数为80个，故油酸膜的面积是S＝80×100×10－6m2＝8×10－3m2；d＝＝ m＝5×10－10 m。
15．(9分)
【答案】大于 等于 大于
【解析】由＝C和题图可知，可得T1＝T3＝2T2，即T1＞T2，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T1＝T3＝2T2，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积上平均次数较少，N2＞N3，那么N1大于N3。
16． (10分)
【解析】这一小块金刚石的质量m＝ρV＝3.5×103×4×10－8 kg＝1.4×10－4 kg
这一小块金刚石的物质的量n＝＝＝×10－2 mol
所含碳分子的个数N＝n×6.02×1023＝7×1021个
一个碳原子的体积为V′＝＝ m3＝×10－29 m3
碳原子的直径d＝2r＝2≈2.2×10－10 m。
17．(10分)
【解析】(1)缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。
(2)分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S cm2
气体初态体积V1＝10S cm3，温度T1＝373 K
末态温度T2＝273 K, 体积设为V2＝hS cm3 (h为活塞到缸底的距离)
根据盖—吕萨克定律，有＝
可得h＝7.4 cm
则重物上升高度Δh＝10－7.4＝2.6 cm。

18．(13分)
【解析】(1)被封闭气体的初状态：p1＝p0＝1.0×105 Pa，V1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K
末状态：p2＝p0＋＝1.05×105 Pa，V2＝L2S，T2＝T1＝280 K
根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2
得L2＝L＝20 cm。
(2)对气体加热后，气体的压强不变
p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K
根据盖—吕萨克定律，有＝，即＝
得L3＝L2＝25 cm。
(3)气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J
根据热力学第一定律得：ΔU＝－W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J
即气体的内能增加8.95 J。