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内蒙古自治区巴彦淖尔市第一中学2024-2025学年高二下学期第四次诊断考试物理试题
一、单选题
1．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动
C．布朗运动反映固体分子的无规则运动
D．小颗粒无规则运动的轨迹就是分子无规则运动的轨迹
2．密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（　　）
A．为零 B．保持不变
C．减小 D．增大
3．现有甲、乙分子模型，把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所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则乙分子（　　）
A．由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．由a到c的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大
D．由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功
4．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的（ ）
A．密度相同 B．分子数相同
C．分子平均速率相同 D．分子间平均距离相同
5．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，空气可作为理想气体，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，体积为（　　）的空气（填选项前的字母）
A． B． C． D．
6．真空轮胎（无内胎轮胎），在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气，轮胎鼓起对胎内表面形成一定的压力。当夜晚胎内气体温度为时，传感器显示左前轮胎压为2.0个标准大气压，当该车白天在路面行驶时，传感器显示该轮胎的胎压为2.2个标准大气压，不考虑轮胎内气体体积的变化。则此时胎内气体温度约为（ ）
A． B．3℃ C．13℃ D．23℃
7．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每分钟发射的能量子数为（　　）
A． B．
C． D．
8．在粒子散射实验中，不考虑电子和粒子碰撞的影响，这是因为（ ）
A．粒子和电子根本无相互作用
B．电子是均匀分布的，粒子受电子作用的合力为零
C．粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小，可忽略不计
D．电子体积很小，粒子碰撞不到电子
9．下列说法中不正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力
二、多选题
10．关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中，不正确的是（　　）
A．对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，分子势能也最小
B．100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大
C．做自由落体运动的物体，分子的平均动能越来越大
D．外界对物体做功，不一定能改变物体的内能
11．热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，源于人类对冷热现象的探索。关于热学知识，下列说法正确的是（　　）
A．水银不浸润玻璃但浸润铅
B．尘埃颗粒在空气中的运动是布朗运动
C．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
D．一定质量的理想气体对外做功，其内能一定增大
12．氢原子的能级如图所示。氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应。下列判断正确的是（　　）
A．氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大
B．该金属的逸出功W0=12.75eV
C．用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出
D．氢原子处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动
三、实验题
13．在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．
(1)这种估测方法是将每个分子视为 ，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酸分子的 ．
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 m3，油膜面积为 m2，求得的油膜分子直径为 m．(结果全部取两位有效数字)
四、解答题
14．如图，粗细均匀的U形管竖直放置，侧上端封闭，侧上侧与大气相通，下端开口处开关关闭，侧空气柱的长度为，侧水银面比侧的高，现将开关打开，从形管中放出部分水银，当两侧的高度差为时，将开关关闭，已知大气压强。
（1）求放出部分水银后侧空气柱的长度；
（2）再向侧注入水银，使、两侧的水银达到同一高度，若此时实验环境的大气压升高为，求注入水银在管内的长度。

15．如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，O处由橡皮软管连接，左右两端竖直管内有高都为h的水银柱封住两部分理想气体A和B，右端水银柱上方和大气相通大气压强等于76cmHg，初始平衡时B部分气体总长度为96cm现将U形管右边缓慢放置水平，同时改变环境温度，已知U形管改变放置前后的环境的热力学温度之比为4/3，重新达到平衡时发现左边水银柱恰好在原位置，且右边水银柱没有进入水平管内．试求：
①水银柱的高度h；
②右管内水银柱沿管移动的距离．
16．如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；
（2）封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B C C C C C A BC
题号 11 12
答案 AC BD
13． 球形 直径 4.0×10－12 8.1×10－3 4.9×10－10
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，放出前，侧气体压强为
放出后
设管的横截面积为，对气体，由玻意耳定律有
解得
（2）根据题意可知，注入水银后，侧气体压强为
对气体，由玻意耳定律有
解得
则注入水银在管内的长度为
15．①②
【详解】试题分析：求出气体A的压强，由查理定律可以求出热力学温度之比；求出B气体的压强，应用理想气体状态方程求出B气体后来的长度，然后求出水银柱移动的距离．
（1）A部分气体做等容变化，根据查理定律：
解得：
由于
解得：
（2）对B部分气体，根据理想气体状态方程：
设U形管的横截面积为S，倾斜后总长度为：

解得：
故水银柱移动的距离为：
点睛：本题主要考查了气体的温度之比、水银柱移动的距离，分析清楚题意、选择恰当的研究对象、根据题意求出气体状态参量，应用查理定律与理想气体状态方程即可正确解题．
16．（1）360K；（2）1.5×105Pa
【详解】（1）设汽缸的横截面积为S，由题意可知，此过程为等压膨胀由盖－吕萨克定律得
解得
T1=T0=360K
（2）由题意可知，此过程体积保持不变，由查理定律得
解得
p2=p0=1.5×105Pa

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