河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题（含解析）_2024-2025高二（7-7月题库）_2025年05月试卷

新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期5月份月考物理试题 一、选择题（1-7单选，每题4分，共28分，8-10多选，每题6分，共18分） 1．汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T 迅速升高至T 。 1 2 下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为 缸内气体在T 、T 两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（ ） 1 2 A． B． C． D． 2．茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入 热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质最 和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下 列说法正确的是（ ） A．泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D．温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小 3．如图所示，两个分子A和B，设开始时它们相距无穷远， 取分子相距无穷远时势能为零。现让分子B逐渐靠近分子A， 则在这个过程中，下列说法正确的是（ ） A．分子间一直表现为引力，分子势能一直减小 B．当分子间距离等于平衡距离 时，分子间作用力为零，分子势能也为零 C．当分子间距离小于 后，继续靠近，分子力做正功，分子势能增大 D．分子间的作用力是由分子内部带电粒子的相互作用引起的 4．两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，当U形管两端竖直朝上时， 中空 气柱长度大于 中空气柱长度。现将U形管整体缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的 一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变，则（ ） A． 中气体压强大于 中气体压强 B． 中气体压强小于 中气体压强 C． 中空气柱长度大于 中空气柱长度 D． 中空气柱长度等于 中空气柱长度 5．中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜， 这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的 。设气凝胶的密度为 （单位为 ），摩尔质量为 （单位为 ），阿伏伽德罗常量为 ，则下列说法不正确的是 （ ） A． 千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶分子的体积 D．每个气凝胶分子的直径6．如图所示，导热良好的密闭容器内封闭有压强为 p 的空气，现用抽气 0 筒缓慢从容器底部的阀门处(只出不进)抽气两次。已知抽气筒每次抽出空 气的体积为容器容积的，空气可视为理想气体，则容器内剩余空气和抽出 空气的质量之比为( ) A. B. C. D. 7．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图，下列说法中正确的 是( ) A．a→b过程中，气体温度降低，体积增大 B．b→c过程中，气 体温度不变，体积减小 C．c→a过程中，气体压强增大，体积不变 D．在c状态时，气 体的体积最小 二、多选题 8．下列关于平衡态与热平衡的说法正确的是（ ） A．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的 B．热平衡就是平衡态 C．处于热平衡的几个系统的温度一定相等 D．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 9．一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在气缸内，气缸 内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬 挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为 ，体积为 ， 温度为 ；如图乙所示，再把气缸开口倾斜向下放置在倾角为 的 斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为 ，且活塞与气缸的质量相等，重力加速 度为 ，下列说法正确的是（ ） A．活塞的质量为 B．乙图中气体的压强为 C．若乙图中气体的体积仍恢复为 ，则温度为 D．若乙图中气体的温度降为 ，则体积为 10．如图所示，两端开口、导热且粗细均匀的U型细管 竖直固定在静止的平板车上，U型细管竖直部分和水平 部分的长度均为l，管内充有水银，两管内的水银面距离 管口均为 。现将U型细管管口密封，并让U型细管与平板车一起向右做匀加速直线运动， 在此过程中两侧水银面的高度差为 。设水银密度为 ，大气压强 ，环境温度不变， U型细管加速过程中液面始终视为水平，重力加速度为g。则在此过程中（ ） A．左侧水银液面更高 B．左侧封闭气体的压强为 C．小车的加速度大小为 D．U型细管底部中央位置的压强大小为 二、实验题11、某研究小组开展了“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 如图所示为乙同学描出的油膜轮廓， (1)已知每个正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为 m2；已知每104mL油酸酒精溶液中含有纯油酸2 mL，测出50滴溶 液的体积为1 mL，估算油酸分子的直径约为 m（计算 结果均保留两位有效数字）。 (2)（多选）实验中丙同学对油酸分子直径的计算结果明显偏大，其原因可能有 _______ _（填 写选项前字母）。 A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸中含有大量酒精 C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数误少记了10滴 E．计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格 (3)丁同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩 尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为N = 。 A 12． 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套 封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了 图像，如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气 体温度T T （填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的 1 2 温度不变，则气体质量m m （填“>”、“<”或“=”）。 1 2 三、解答题 13．(12分)如图所示，玻璃管A上端封闭，玻璃管B两端开口且足够长，两管 下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为9cm的气体， B管的水银面比A管高5cm，外界大气压为75cmHg，温度为 ，保持温 度不变，上下移动B管，使稳定后A管中气体长度变为10cm。 (1)求稳定后的A、B管水银面的高度差； (2)稳定后保持两管不动，降低A管中的封闭气体温度，使A管中气体长度恢 复到9cm，求此时气体的温度。 14．(12分)如图所示，两端开口的气缸竖直固定，A、B是两个活塞，可在气缸 内无摩擦滑动，面积分别为S =20cm2，S =10cm2，质量分别为m =1.5kg， 1 2 1m =0.5kg，它们之间用一根细杆连接，静止时气缸中的气体温度T =600K，气缸两部分的气柱 2 1 长均为L，已知大气压强p =1×105Pa，取g=10m/s2，缸内气体可看作理想气体； 0 (1)活塞静止时，求气缸内气体的压强； (2)若降低气缸内气体的温度，当活塞A缓慢向下移动 时，求气缸内气体的温度。 15．(16分)如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质 活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销 a、b之间，b与汽缸底部 的距离bc=10ab，活塞的面积为1.0×10-2 m2。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内 气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为 1.0×105 Pa 和300 K。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销 b处(过程 中气体温度视为不变)，外力增加到200 N并保持不变。 (1)求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小； (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 参考答案 1．【答案】A 【解析】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴 所围面积相等。 故选A。2．【答案】D【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大， 但不是每个分子的动能都越大，分子动能遵循统计规律，存在动能大小的分布，故A错误； B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是 分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这 不是布朗运动现象，故B错误；C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯内气体做等容 变化，根据查理定律 （p是压强，T是温度，C是常量 ）可知温度降低，气体压强减小， 外界大气压大于杯内气体压强，产生向下的压力差，而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作 用，故C错误；D．温度降低，根据理想气体状态方程和气体压强的微观解释，气体分子的 平均动能减小，撞击单位面积器壁的平均作用力变小；故D正确。故选D。 3．【答案】D【解析】A．当 时分子力为引力， 时为斥力，势能先减小后增大，故A 错误；B．平衡位置势能是最小的，但不为零，而是小于零，故B错误；C．距离小于 后， 分子力为斥力，继续靠近时力做负功，势能增大，故C错误。D．分子间作用力本质是电磁 相互作用，由内部带电粒子（电子，原子核）引起，故D正确。故选D。 4．【答案】C【详解】竖直放置，由于右边玻璃管中水银柱更高，则 中气体压强大于 中气 体压强；将U形管整体缓慢平放在水平桌面上，根据平衡条件可知， 中气体压强等于 中气 体压强，则从竖直放置到水平放置， 中气体压强减小， 中气体压强增大，由于整个过程中 气体温度不变，根据玻意耳定律 可知， 中气体体积增大， 中气体体积减小，由于初 始时 中空气柱长度大于 中空气柱长度，则水平放置后， 中空气柱长度大于 中空气柱长 度。 故选C。 5．【答案】D【详解】A． 千克气凝胶的物质的量 则 千克气凝胶所含有的分子数 故A正确； B．气凝胶的摩尔体积 故B正确； C．1mol气凝 胶中包含 个分子，故每个气凝胶分子的体积 故C正确； D．设每个气凝胶 分子的直径为 ，则 联立可得 故D错误。 故选D。 6． 答案 D 解析 设容器的容积为V ，则每次抽出空气的体积为，设第一次抽气后容器内 0 剩余空气的压强为p ，假设将容器内剩余气体等温压缩到压强为 p 时的体积为V，根据玻意 1 0 耳定律，第一次抽气，有p V ＝p (V ＋V )；第二次抽气，有p V ＝p(V ＋V )，剩余气体pV ＝ 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 p V 容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为k＝，解得k＝，故选D。 0 7．【答案】 C【详解】 方法一：根据气体实验定律分析：a→b过程中， 气体压强不变，温度降低，根据盖—吕萨克定律＝C得知，体积应减小， 故A错误；b→c过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，根据 玻意耳定律pV＝C得知，由于压强减小，故体积增大，故 B错误；c→a 过程中，由题图可知，p与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，温度升高则压强增大， 综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，故C正确，D错误。方法二：根据图像斜率的 意义分析： 由理想气体状态方程＝C得：p＝T，斜率k＝，即某状态(点)与原点连线斜率越大，体积V越小，故从图可以看出V＝V ＞V ，温度可由图像直观反映出来。 a c b 8．【答案】AC【详解】AC．只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原 来就处于热平衡，而温度是决定两个系统是否达到热平衡的唯一物理量，所以两个系统的温 度一定相等，故AC正确；B．平衡态是对一个系统而言，热平衡是两个系统相互影响的结果， 故B错误；D．一个系统的温度、压强、体积都不变化，系统才处于平衡态，仅仅根据温度 不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论，故D错误。 故选AC。 9．【答案】AD【解析】A．活塞与气缸的质量相等，均设为m，对甲图的气缸受力分析，由 平衡条件 解得活塞的质量为 ，故A正确； B．对乙图的活塞受力 分析，将重力分解沿着斜面和垂直斜面分解，由平衡条件 联立解得乙 图中气体的压强为 ，故B错误 C．若乙图气体的体积仍为V ，对比甲乙两图，由 0 查理定律 解得 ，故C错误； D．若乙图气体的温度为 ，由理想气体 状态方程 解得 ，故D正确。 故选AD。 10．【答案】ACD【解析】A．以水平管内长为l的水银为研究对象，加速的瞬间，具有向右 的加速度，可知受到左侧液体的压强大，左侧液面升高，故A正确；B．设U型细管横截面 积为S，匀加速运动后两侧水银面的高度差为 ，可知左侧液面上升 ，对左侧封闭气体根据 玻意耳定律 解得 ，故B错误； C．对右侧封闭气体根据 玻意耳定律 解得 以水平管内长为l的水银为研究对象， 由牛顿第二定律得 解得 ，故C正确； D．设U 型细管底部中央位置的压强大小为p，对水平管右半部分液体根据牛顿第二定律 解得 ，故D正确。 故选ACD。 11、 [2] V.计算轮廓范围内正方形的个数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个； （2）[1]不满半格的舍去，大于半格的算一格，图中共有55个格子，油膜的面积约为 [2] 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 估测出油酸分子的直径是 （3）A．如果水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S偏小，根据 可知，分子直径测量值偏大，故A正确； B．油酸中含有大量酒精，不会影响油膜的体积 和油膜面积的测量结果，因此不影响测量结果，计算结果不会偏大，故B错误； C．油酸酒 精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，计算时仍用初始浓度值，则导致计算出的 油酸体积比实际值偏小，根据 知，会导致计算结果偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数误少记了10滴，则导致计算一滴油酸酒精溶液中纯油 酸体积时比实际大，根据 可知，分子直径测量值偏大，故D正确; E．计算轮廓范 围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格，则油膜的面积S偏小，根据 可知， 分子直径测量值偏大，故E正确。 故选ADE。 （4）油酸分子的体积为 油酸的摩尔质量 得阿伏加德罗常数 12．(12分) (1)BD (2) 解析：(1)从实验要求可知，实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动，用手 扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高，故A错误；在活塞上适量涂上润滑油，可减少 摩擦并保证密封性，防止漏气，故B正确；实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止 动作过快导致封闭气体的温度升高，故C错误；封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套， 拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故D正确。故选BD。 (1)若两次实验气体的质量一定，根据理想气体状态方程可知 可得 故 图 像的斜率为 ，由于 ，所以 ；两次实验气体的温度不变，气体分子对器壁的平 均撞击力相同，由图可知在气体体积相同时， ，说明第一次实验时气体的分子数密度 更大些，所以气体的分子数更多些，所以 13．【答案】(1)3cm(2)262.5K 【详解】（1）气体做等温变化，初态压强为 初态体积为 末态压强为 ，体积为 根据玻意耳定律可得 解得 故管中的水银面比B管的高 （2）要使A管中气体长度恢复到 ，则B管的水银还要降低 ，所以A管中封闭气体的 压强为 根据理想气体的状态方程可得 其中 ， 解得 14． 【答案】(1)1.2×105Pa (2)500K 【详解】（1）设静止时气缸内的气体压强为p ，根据平衡条件可得 1 代入数据解得 （2）活塞A缓慢下移过程中，气体压强不变，则代入数据解得 15．(1)100 N (2)327 K 解析 (1)活塞从位置a到b过程中，初态p =p =1.0×105 Pa、V =S·11ab 1 0 1 末态p =？、V =S·10ab 2 2 根据玻意耳定律有p V =p V 解得p =1.1×105 Pa 1 1 2 2 2 此时对活塞根据平衡条件得F+p S=p S+F 解得卡销b对活塞支持力的大小F =100 N 0 2 N N (2)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时， 初态p =1.1×105 Pa，T =300 K 2 2 末态，对活塞根据平衡条件得p S=F+p S 解得p =1.2×105 Pa 3 0 3 设此时温度为T ，根据查理定律有p =p 解得T ≈327 K。 3 2 3 3 T T 2 3