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八一路高二下学期第三次月考
物理试题答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C A A C A A D BC BD
11 12
CD CD
1．D
【详解】A．从r3到r2，分子间引力和斥力都增大，故A错误；
B．从r2到r1，分子间引力、斥力都增大，但合力减小，故B错误；
C．规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分子从相距无穷远减小到r1的过程中，分子引力对分子做正功，分子势能减小，故在r=r1时，分子势能小于零，故C错误；
D．从r2到r1，分子力做正功，分子势能一直减小，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】AB．大气中的压强由大气的质量产生，即
而
地球大气层空气分子总数为
联立解得
故AB错误；
CD．大气体积为
则气体分子之间的距离为
故C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．表面张力为引力效果，玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，是利用表面张力使得尖端变纯，故A正确；
B．由于毛细现象，用磙子压紧土壤，不利于保存地下的水分，故B错误；
C．某种液体能够浸润固体，并且在表面延展，这是浸润现象，故C错误；
D．液晶显示器利用的是液晶具有光学性质各向异性，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】A．图甲中，液体表面存在表面张力的作用，露珠呈球形，故A正确；
B．图乙中，布朗运动是固体微粒的运动，它是分子热运动的间接反应，但不是分子热运动，故B错误；
C．图丙中，蜡烛是石蜡制成的，石蜡是非晶体，故C错误；
D．图丁中，单晶体结构规则且具有各向异性，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】将玻璃管向上提起10cm，假设水银柱不动，封闭气体的体积会增大，根据玻意耳定律（温度不变 ）
可知封闭气体压强会减小。而外界大气压不变，此时封闭气体压强小于大气压与管内水银柱产生压强之差，水银柱会向上移动 ，气柱长度会变长。所以，玻璃管向上提起10cm后，水银柱上移。
故选C。
6．A
【详解】打开阀门K后，P中气体进入Q中，由于Q内为真空，气体体积增大时并没有对外做功，又因为系统没有热交换，由热力学第一定律可知，其内能不变，温度不变。
故选A。
7．A
【详解】抽气过程中气体温度保持不变，由气体状态方程有
得
抽气过程中，气体体积增大，气体对外做正功。
故选A。
8．D
【详解】A．由状态C到状态D，结合图像可知
解得，故A错误；
B．状态A到状态B的过程中，气体压强不变、体积增大，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以状态B气体分子的平均动能比状态A气体分子的平均动能大，故B错误；
C．在B→C的过程中，体积不变，气体压强减小，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小，故C错误；
D．根据p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功可知，完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功为，故D正确。
故选D。
9．BC
【详解】一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，单位体积内的分子数不变，当温度升高时，气体分子的平均动能变大，平均速率变大，则分子撞击器壁的平均作用力增大，单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数也会增加，使得气体压强增大。
故选BC。
10．BD
【详解】A.根据热力学第二定律可知，热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，因此，热机的效率不可能达到100%，A正确；
B.做功是通过能量转化改变系统的内能，热传递是通过能量的转移改变系统的内能， B错误；
C.温度是表示热运动的物理量，热传递过程中达到热平衡时，温度相同， C正确；
D.由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外， E错误．
11．CD
【详解】AB．单个分子的动能、速率是随时变化的，因而说单个分子的动能、速率是没有意义的，温度是大量分子做热运动的平均动能的标志，温度对单个分子也是没有意义的，故AB错误；
C．设氧气分子与氢气分子的平均动能分别为，质量分别为，氧气与氢气的温度相同，分子的平均动能相等，即，又因为分子质量，则，故C正确。
D．气体分子做无规则运动的动能不为零，故平均速率不为零，故D正确。
故选CD。
12．CD
【详解】A．在过程中，体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，故A错误；
B．在过程中，压强不变，体积减小，则温度降低，故气体分子热运动的平均动能减小，故B错误；
C．在过程中，体积不变，外界对气体不做功；压强增大，则温度升高，气体的内能增大，故气体从外界吸收能量，故C正确；
D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程（）气体对外界做功大于体积减小过程（）外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。
故选CD。
13．ABD
（1）A．计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，故A正确；
B．不考虑各油酸分子间的间隙，认为分子紧密排列，这样油膜的面积才可以近似看作所有分子紧密排列组成的面积，便于计算分子大小，故B正确；
C．各油酸分子间的相互作用力对分子大小的估算并无直接影响，不是该实验的理想化假设，故C错误；
D．将油酸分子看成球形，才能根据油膜面积和油滴体积，利用相应的公式计算分子的直径，故D正确。
故选ABD。
14.B
实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，故ACD错误，B正确。
故选B。
15.C
根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为
油膜轮廓的面积为
故油酸分子直径为
故选C。
16．(1)BC
(2) 变小
【详解】（1）设大气压强为，被封闭气体的横截面积为，对活塞有
气体压强为
若要做的图像，还需要测量气柱的横截面积和大气压，横截面积可以通过测量注射器的内径计算得出。
故选BC。
（2）[1]设气体刚封闭时，气体体积为，此时的压强为，细管内的体积忽略不计，由玻意耳定律得
整理得
则
[2]若细管内的气体体积不可忽略，设细管内的体积为，由玻意耳定律得
（C为定值）
整理得
增大时，图像斜率在变小。
17．(1)
(2)
【详解】（1）设玉石体积大小为，根据盖吕萨克定律有
解得
（2）设活塞质量为M，大气压为，则初态时有
向活塞上缓慢倒上细沙，设沙质量为m，当活塞与缸底的距离变为h时，末态有
则有理想气体状态方程有
联立解得
18．(1)
(2)
【详解】（1）设孔明灯的容积为，加热至热力学温度T时，灯内空气密度为，孔明灯刚能浮起，有
其中
解得
（2）设灯内空气在离地面高度为2km时体积膨胀为V，根据理想气体的状态方程得
其中，
解得
又，
解得
19．(1) (2)
【详解】（1）设容器的容积为、容器的容积为，以容器、中的气体为整体进行研究有
解得
方法一：体积相同、温度相同时，气体质量比为压强比
有，解得
方法二：压强相同、温度相同时，气体质量比为体积比
以容器中的气体为研究对象，压强为时，有
达到平衡时容器中气体与初始时容器中气体的质量比为
解得
（2）以容器、中的气体为整体进行研究有
解得
20．(1)30cm
(2)1cm
【详解】（1）对B管中的气体，还未将水银从C管缓慢注入时，初态为压强
体积为
将水银从C管缓慢注入后，末态压强为，体积为
由水银柱的平衡条件有
B管气体发生等温压缩，有
联立解得
（2）对A管中的气体，初态为压强
体积为
末态压强为，设水银柱离下端同一水平面的高度为，则气体体积为
由水银柱的平衡条件有
A管气体发生等温压缩，有
联立可得
解得，
则两水银柱的高度差为八一路高二下学期第三次月考物理试题
一、单选题（每题3分，共24分）
1．两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，图线最低点对应的横坐标为r2。若规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，当两分子间距离r从无穷远逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．从r3到r2，分子间引力和斥力都减小
B．从r2到r1，分子间引力、斥力与合力都增大
C．r=r1时，分子势能等于零
D．从r2到r1，分子势能一直减小
2．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（　　）
A．地球大气层空气分子总数为 B．地球大气层空气分子总数为
C．空气分子之间的平均距离为 D．空气分子之间的平均距离为
3．下列关于固体、液体的说法正确的是（　　）
A．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，是利用表面张力使得尖端变纯
B．用磙子压紧土壤，有助于保存地下的水分
C．某种液体能够浸润固体，并且在表面延展，这是不浸润现象
D．液晶显示器利用的是液晶具有光学性质各向同性
4．以下四幅图片中，图甲是荷叶上的露珠；图乙是布朗运动中三颗微粒运动位置的连线；图丙是蜡烛燃烧会产生“烛泪”；图丁是食盐晶体。下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中，露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
B．图乙中，微粒运动就是物质分子的无规则热运动
C．图丙中，“烛泪”的形成是晶体的熔化
D．图丁中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
5．如图所示，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为，当时大气压为．现保持温度不变，将玻璃管向上提起，管内（ ）
A．气柱长度不变 B．气柱长度变短
C．水银柱上移 D．水银柱下降
6．如图所示，两个相通的绝热容器P、Q间装有阀门K，P中充有一定质量的理想气体，Q为真空。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（　　）
A．系统内能不变，温度不变 B．系统内能不变，温度变小
C．系统内能变小，温度不变 D．系统内能变小，温度变小
7．如图所示，用容积为的活塞式抽气机对容积为的容器中气体抽气，抽气过程中气体温度保持不变，容器中原来的气体压强为，抽气机与容器连接部分的体积不计，则第1次抽气后容器中的气体压强（　　）
A．，抽气过程中气体对外做正功
B．，抽气过程中外界对气体做正功
C．，抽气过程中气体对外做负功
D．，抽气过程中外界对气体做负功
8．一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态D的压强为3×105Pa
B．从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小
C．在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多
D．完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J
二、多选题（每题4分，共16分，选不全的得2分）
9．一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是（　　）
A．温度升高后，单位体积内的分子数增多
B．温度升高后，气体分子的平均动能变大
C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大
D．温度升高后，单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数不变
10．下列关于热现象的描述不正确的是(　　)
A．根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%
B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
11．下列说法正确的是（　　）
A．在10℃时，一个氧气分子的分子动能为，当温度升高到20℃时，这个分子的分子动能为，则
B．在10℃时，每一个氧气分子的温度都是10℃
C．在10℃时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则
D．在一般温度下，各种气体分子的平均速率都不为零
12．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　）
A．在过程中，外界对气体做正功
B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大
C．在过程中，气体从外界吸收热量
D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量
（每题2分，共6分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中：
13.该实验中的理想化假设是（　　）
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
14.实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（　　）
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
15.现将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长为，由此估算出油酸分子的直径为（　　）
A． B． C． D．
三、实验题
16．（每题2分，共6分）某同学用图示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器水平固定，由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力F，然后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细管。在温度不变的条件下缓慢移动活塞压缩气体并记录多组压力F和体积V的值，假设活塞受到的摩擦可忽略不计。
(1)甲同学想通过作出的图像探究等温变化的规律，则还需要测量的物理量有：（ ）
A．气体的温度 B．注射器的内径 C．大气压强 D．被封闭气体的质量
(2)乙同学根据实验数据作出的图像如图，已知图像的斜率为k，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值为b，假设注射器内的气体的状态变化遵循玻意耳定律，若细管内气体体积可忽略，则气体刚被封闭时的体积为 （用k和b表示）；若细管内气体体积不可忽略，则随着的增大，图像的斜率 （选填：变大、变小、不变）。
四、解答题
17．（10分）如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上，一块玉石放在汽缸内，横截面积为S的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，此时封闭气体压强为，气体温度为，活塞静止时活塞离缸底的高度为h；现将缸内的温度缓慢升高为，此时活塞离缸底的距离为，重力加速度为g．
(1)求玉石体积大小；
(2)温度升高后，保持温度不变，向活塞上缓慢倒上细沙，当活塞与缸底的距离变为h时，求倒在活塞上的细沙质量．
18．（12分）孔明灯如图所示，孔明灯质量。在地面上空气温度、大气压强时，孔明灯内空气质量，空气密度。点燃蜡烛，对灯内空气缓慢加热，孔明灯缓慢上升到离地面高度为2km时，灯内空气温度，压强，假设孔明灯的容积和质量保持不变。求：
(1)灯刚能浮起来时，灯内空气的密度；
(2)孔明灯在离地面高度为2km时，灯内空气的质量。
19．（12分）如图所示，、两容器间用一长、细管道相连接，细管上的阀门可以控制容器间的通断。、两容器的容积之比为，均充满了理想气体，阀门处于关闭状态，容器中气体压强为，容器中气体压强为，温度均为，现将阀门打开使细管导通，一段时间后气体状态达到平衡，此过程中温度不变。细管中的气体可忽略。求：
(1)达到平衡时容器中气体与初始时容器中气体的质量比；
(2)保持中气体温度不变，对容器中的气体进行加热，使其温度升至，再次达到平衡时中气体的压强。
20．（14分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为，。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差。已知外界大气压为。求
(1)B管内气柱的长度；
(2)A、B两管内水银柱的高度差。

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