江苏省苏州高新区第一中学学年度第二学期中考试物理试题解析版.docx
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江苏省苏州高新区第一中学学年度第二学期中考试物理试题解析版
江苏省苏州高新区第一中学2016-2017学年度第二学期中考试
物理试卷（3-3）
一、单项选择题
1.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（ ）
A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
【答案】C
【解析】试题分析：
当分子间的距离r＞r0时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子力做负功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大，故A、B错误；当分子间的距离r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，所以分子势能随分子间距离的减小而增大，故C正确，D错误。
考点：
分子力和分子势能
视频
2.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示．图中记录的是（）
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
【答案】D
【解析】试题分析：
A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误．
B、布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误．
C、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误．
D、任意两点间的位置的连线，故D对．
故选D．
视频
3.质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（ ）
A.氧气的内能较大B.氢气的内能较大
C.两者内能相等D.氢气分子的平均动能较大
【答案】B
【解析】试题分析：
内能是指物体内所有分子的动能和分子势能之和，这里分子势能为零，温度相同，分子平均动能相同，但相同质量，氢气的分子数较多，故氢气的内能较大，B选项正确。
考点：
分子内能
点评：
分子间能量比较抽象，需要学生熟练掌握分子能量的构成。
4.如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。
离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。
下列说法正确的是（）
A.转动的叶片不断搅动热水，水温升高
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
【答案】D
【解析】A、转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故A错误．
B、要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供．故B错误．
C、转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功．故C错误．
D、根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量．故D正确．
综上所述本题答案是：
D
5.下列说法中正确的是（）
A.当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
【答案】C
【解析】试题分析：
当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的，与分子的平均动能和分子数密度有关，故C正确；分子热运动的平均动能与绝对温度成正比，故绝对零度只能接进，不可能达到，故D错误；故选C。
考点：
分子力；布朗运动；气体的匀强；热力学第二定律
【名师点睛】本题考查了分子力、气体压强的微观意义、温度的微观意义、布朗运动，知识点多，难度不大，多看书即可。
6.下列说法中正确的是（）
A.晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的
B.用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙
C.分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
【答案】D
综上所述本题答案是：
D
7.对于分子动理论和物体的内能的理解，下列说法不正确的是（ ）
A.液体表面分子间距较大，所以表现为引力，液体表面有收缩的趋势
B.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
C.理想气体在状态变化时，温度升高气体分子的平均动能增大，气体的压强也一定增大
D.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
【答案】C
【解析】液体表面的分子间距较大，引力大于斥力，所以表现为引力，液体表面有收缩的趋势，故A正确．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，是分子间存在吸引力的宏观表现，故B正确．理想气体在状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，但是气体的体积变化情况未知，即单位体积内的分子个数不一定是增加还是减小，所以压强不一定增大，故C错误．分子间的引力和斥力平衡时，是分子势能最小的位置，故D正确，选不正确的，故选C．
8.某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在P、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（ ）．
①两次实验中空气质量不同
②两次实验中温度不同
③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
A.①②B.②④C.②③D.①②④
【答案】A
【解析】根据理想气体状态方程:
可以知道:
;
若PV乘积一定,则
图是双曲线,且乘积不同,双曲线不同;
故题中可能是温度T不同,也可能是常数C不同,而常数C由质量决定,即也可能是气体质量不同;故A正确；
综上所述本题答案是：
A
二、多项选择题
9.如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度变化关系的V－t图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.气体的内能增大
B.气体的内能不变
C.气体的压强减小
D.气体对外做功，同时从外界吸收热量
【答案】ACD
【解析】在V-t图象中，等压线是一条直线，反向延长线经过-273.15℃，且斜率越大，压强越小，在图上作出A、B两点的等压线如图所示，
过B点的等压线的斜率大，压强小，过A点的等压线的斜率小，压强大，所以从A到B气体的压强减小，故C正确；从A到B，气体的体积增大，气体对外做功即外界对气体做负功W＜0，温度升高，内能增加△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q知Q＞0，故AD正确，B错误；故选ACD
点睛：
本题考查了热力学第一定律和图象问题的综合运用，知道气体的内能由温度决定，注意题干中的图线不是等压线，因为x轴不是热力学温度T，而是摄氏温度t．注意在V-T图象中等压线是过原点的一条倾斜的直线，在V-t图象中等压线延长线过-273.15℃．
10.以下关于晶体和液体的说法中正确的是（）
A.荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果
B.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升
C.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
D.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化
【答案】AD
【解析】荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果，A正确；产生毛细现象时，也可能是液体在毛细管中下降，故B错误；一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则说明物理性质各向同性，此薄片可能是非晶体，也可能是多晶体，选项C错误；液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，D正确．故选AD．
11.关于分子动理论的理解，下列说法正确的是（）
A.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力
B.当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大，而分子力随分子间距离的增大可能增大也可能减小
C.布朗运动是固体分子的运动，它说明固体分子永不停息地做无规则运动
D.已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该液体分子间的平均距离可以表示为
【答案】BD
【解析】A、当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快;当引力大于斥力时,分子力表现为引力;当引力小于斥力时,分子力表现为斥力;故A错误;
B、分子力做功等于分子势能的减小量;当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而增大;而分子力随分子间距离的增大可能增大也可能减小;故B正确
C、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动,是由大量分子撞击引起的,反应了液体分子的无规则运动,故C错误;
D、已知某种液体的密度为
摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为
计算得出
;所以D选项是正确的;
综上所述本题答案是：
BD
12.下列说法正确的是（ ）
A.大气中PM2.5的运动是分子的无规则运动
B.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C.扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
D.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
【答案】BC
【解析】试题分析：
大气中PM2．5的运动是固体颗粒的无规则运动，选项A错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B正确；扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，温度越高越明显，选项C正确；热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项D错误；故选BC.
考点：
晶体和非晶体；布朗运动和扩散现象；热力学第二定律.
13.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。
当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气（）
A.分子间的引力和斥力都增大B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大D.体积变小，压强变大
【答案】AD
【解析】试题分析：
当洗衣缸内水位缓慢升高时，封闭空气的体积减小；气体体积减小，分子间的距离变小，分子间引力与斥力都变大；故A正确；气体温度不变，分子运动的剧烈程度不变，分子的平均动能不变，故B错误，C错误；气体温度不变，体积变小，由玻意耳定律可知，气体压强变大，故D正确；故选AD.
考点：
理想气体状态变化方程；分子力
【名师点睛】本题考查了分子间作用力与分子间距离的关系、温度的物理意义、玻意耳定律的应用等，熟练掌握基础知识即可正确解题.
14.下列说法正确的是（）
A.当两个分子间的分子势能增大时，分子间作用力一定减小
B.大量分子的集体行为是无规律的，带有偶然性
C.相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体
D.人类利用能源时，是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能
【答案】CD
【解析】A、分子势能与分子力的大小无关,当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力可能减小,也可能增大.故A错误;
B、大量分子的集体行为是有规律的,要满足统计规律.故B错误;
C、相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体.所以C选项是正确的;
D、人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能.所以可利用的能源会逐渐减小.所以D选项是正确的.
综上所述本题答案是：
CD
15.以下说法中正确的是（）
A.扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是布朗运动
B.液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性
C.晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
D.在液体表面分子之间总表现为斥力
【答案】BC
【解析】A、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动,则扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是尘埃随空气的流动,不是布朗运动,故A错误.
B、液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,所以B选项是正确的.
C、晶体和非晶体在一定的条件下可以转化.所以C选项是正确的.
D、液体表面分子之间距离较大,分子力表现为引力,故D错误.
综上所述本题答案是：
BC
16.关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是（）
A.热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同
B.热量、功都可以作为物体内能变化的量度
C.热量、功和内能的单位不同
D.功和热量由过程决定，而内能由物体的状态决定
【答案】BD
【解析】热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D正确；故选BD．
点睛：
本题难度不大，是一道基础题，知道热量、功、内能的概念，知道它们的单位、知道哪些是过程量，哪些是状态量，即可正确解题．
17.一定质量气体，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，气体分子的平均速率变大
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，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了
【答案】ABC
【解析】温度升高,分子的平均动能增大,根据动量定理,知分子撞击器壁的平均作用力增大.体积不变,知分子的密集程度不变,即单位体积内的分子数不变.故A、B、C正确.D错误
综上所述本题答案是：
ABC.
点睛：
影响气体压强的微观因素:
一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度.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
18.在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为（）．
A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽
【答案】AC
【解析】水上方蒸汽的气压叫饱和气压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，饱和气压随着温度的降低而减小，AC正确，BD错误．
【点睛】考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解，关于这两个概念注意：
饱和汽压随温度的升高而增大，饱和气压与蒸汽所占的体积无关，与该蒸汽中有无其他气体也无关，不能用气体实验定律分析，这是饱和气体，不是理想气体，对于未饱和汽，气体实验定律近似适用．
19.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
【答案】BC
【解析】A、气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子无规则运动造成的，选项A错误；
B、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，吸收热量，分子动能不变，所以其分子之间的势能增加，选项B正确；
C、对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，对外做功，由热力学定律可知它一定从外界吸热，选项C正确；
D、如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，如果气体的体积也变化，气体的压强不一定增大，选项D错误；
综上所述本题答案是：
BC
三、填空题：
20.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示．坐标格正方形的大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是________m（保留一位有效数字）．
【答案】
（1）.2.4×10－2
（2）.8×10－10
........................
21.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）
【答案】
（1）.
（2）.吸热
【解析】活塞处于平衡状态有:
所以被封闭气体压强为
被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,
根据
可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.
综上所述本题答案是：
（1）.
（2）.吸热.
22.若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是_______（填"a→b"、“b→c"或“c→d'’），该过程中气体________（填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．
【答案】
（1）.a→b
（2）.吸热
【解析】由图示图象可以知道，a-b过程中p与T成正比,由理想气体状态方程可以知道,该过程中气体体积不变,该过程为等容变化;
气体发生等容变化,体积不变,气体不做功，W=0，由图示图象可以知道,气体温度升高,内能增大,
由热力学第一定律:
可以知道,
则气体要吸收热量;
综上所述本题答案是：
（1）.a→b
（2）.吸热
23.如图所示，一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，则：
符合查理定律的变化过程是________；C→A过程中气体____________（选填“吸收”或“放出”）热量，__________（选填“外界对气体”或“气体对外界”）做功，气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
【答案】
（1）.B→C
（2）.吸收（3）.气体对外界（4）.增大
【解析】由图示图象可以知道,气体由态B到状态C的过程,气体的体积没变,其他两个过程气体体积都发生了变化,所以符合查理定律的变化过程是B-C;
C-A过程中,气体的压强不变,体积变大,由盖吕萨克定律可以知道温度升高,内能增大,所以气体对外界做功的同时,要吸收热量;
综上所述本题答案是：
（1）.B→C
（2）.吸收（3）.气体对外界（4）.增大
24.如图所示，在水和汽达到动态平衡时，测得水柱长206mm，水银柱长723.3mm.已知大气压为760mmHg，则水的饱和汽压为________mmHg.如把图中的管上提1cm（未脱离水银槽），则管中水银面将________（填“上升”“下降”或“不变”），水的饱和汽压将________（填“变大”“变小”或“不变”）．（水银密度为13.6×103kg/m3）
【答案】
（1）.21.6
（2）.上升（3）.变小
【解析】p水＝
×206mm＝15.1mm，所以p汽＝p0－p汞－p水＝（760－723.3－15.1）mmHg＝21.6mmHg，若将管上提，设汽的体积不变，由p汽＝p0－（p汞＋p水），可得p汞增大，所以p汽减小，V汽增大，即管中水银面上升，饱和汽压变小．
四、计算题
25.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。
已知该气体在状态A时的温度为27℃。
则：
（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？
（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？
传递的热量是多少？
【答案】
（1）tB=-173℃tC=27℃
（2）0（3）200J
【解析】试题分析：
（1）状态A：
tA=300K，PA=3×105Pa，VA=1×10-3m3
状态B：
tB=？
PB=1×105Pa，VB=1×10-3m3
状态C：
tC=？
PC=1×105Pa，VC=3×10-3m3
A到B过程等容变化，由等容变化规律得：
，代入数据得：
tB=100K=-173℃
B到C为等压变化，由等压变化规律得：
，代入数据得：
tC=300K=27℃
（2）因为状态A和状态C温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，
所以在这个过程中：
△U=0
（3）由热力学第一定律得：
△U=Q+W，因为△U=0
故：
Q=-W
在整个过程中，气体在B到C过程对外做功所以：
W=-p△V=-1×105×（3×10-3-1×10-3）=-200J
即：
Q=200J，是正值，故在这个过程中吸热．
考点：
热力学第一定律；理想气体的状态变化方程
26.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：
油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg/m3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？
（取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为
，（结果保留一位有效数字）
【答案】1×102m2
【解析】一个油酸分子的体积
由球的体积与直径的关系得分子直径
最大面积
解得
综上所述本题答案是:
27.如图所示，在水平固定的筒形绝热气缸中，用绝热的活塞封闭一部分气体。
活塞的横截面积为0.2m2，外界大气压强为105Pa，气体温度为27℃。
活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。
用一个电阻丝R给气体加热，活塞将会缓慢移动。
当气缸内温度升高到77℃时，活塞移动了7.5cm。
已知被封闭气体的温度每升高1℃，其内能增加74.8J，求电阻丝对气体提供的热量为多少？
【答案】5240J
【解析】气体对外做功，
，气体内能增量ΔU＝3740J，
由热力学第一定律
可得
综上所述本题答案是:
5240J
28.某压力锅结构如图所示。
盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。
假定在压力阀被顶起时，停止加热。
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。
锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1-αH），其中常数α＞0。
结合气
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