1、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rr0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
2、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rr0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
3、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
4、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
5、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:D5. 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
6、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
7、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:D7. 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
8、】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C8. 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( )两次实验中空气质量不同两次实验中温度不同两次实验中保持空
9、气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同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. B. C. D. 【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Vt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
10、【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W0,温度升高,内能增加U0,根据热力学第一定律U=W+Q知Q0,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
11、-t图象中等压线延长线过-273.1510. 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
12、变化,D正确故选AD11. 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 ,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
13、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:BD12. 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
14、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PM25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
15、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 (
16、)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
17、题答案是:CD15. 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:B
18、C16. 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
19、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
20、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
21、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
22、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0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL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1 mL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
23、的玻璃板下观察油膜,如图所示坐标格正方形的大小为2 cm2 cm,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). 2.4102 (2). 81010.21. 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)
24、. 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ab、“bc或“cd),该过程中气体_ (填“吸 热”、“放热”或“不吸热也不放热”)【答案】 (1). ab (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
25、,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). ab (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_;CA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). BC (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
26、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). BC (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206 mm,水银柱长723.3 mm.已知大气压为760 mmHg,则水的饱和汽压为_mmHg.如把图中的管上提1 cm(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13.6103kg/m3)【答案】 (1). 21.6 (2).
27、上升 (3). 变小【解析】p水206mm15.1mm,所以p汽p0p汞p水(760723.315.1)mmHg21.6mmHg,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
28、tC=27 (2)0 (3)200J【解析】试题分析:(1)状态A:tA=300K,PA=3105Pa,VA=110-3m3状态B:tB=?PB=1105Pa,VB=110-3m3状态C:tC=?PC=1105Pa,VC=310-3m3A到B过程等容变化,由等容变化规律得:,代入数据得:tB=100K=-173B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
29、以:W=-pV=-1105(310-3-110-3)=-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=0.283kgmol-1,密度=0.895103kg/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=6.021023mol-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】1102 m2【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.
30、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U3740J,由热力学第一定律 可得综上所述本题答案是: 5240J28. 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-H),其中常数0。结合气
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