2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期强化训练（A4）物理试题（解析版）

赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期强化训练（A4）物理试卷

一、单选题

1．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉克，则（　　）

A．a克拉钻石所含有的分子数为         

B．a克拉钻石所含有的分子数为

C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）

D．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）

2．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（）

A．该气体在标准状态下的密度为                  

B．该气体每个分子的质量为

C．每个气体分子在标准状态下的体积为            

D．该气体单位体积内的分子数为

3．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（　　）

A．L1和 L2都变小 B．L1和 L2都变大

C．L1变大，L2变小 D．L1变小，L2变大

4．如图所示的两图线分别为a、b两气体的等压线，根据图中所给条件可知，当℃时，气体a的体积比气体b的体积大（取）（　　）

   A．0.1m3 B．0.2m3 C．0.3m3 D．0.4m3

5.如图，一竖直放置的汽缸内有两个活塞分别用一根硬杆相连，上活塞上放有一小木块，缸内封有一定质量的气体，整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对汽缸向下移动的是（　　）

A．给气缸内气体缓慢降温 B．上活塞再加一个小木块

C．让整个装置自由下落 D．大气压变大

二、多选题

6．关于分子与阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）

A．知道某物体的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

B．某固体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为

C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积

D．分子动理论中所提到的分子包含原子和离子

7．氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是（       ）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形

D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

8．有一段12cm长水银柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若将玻璃管管口向上放置在一个倾角为30°的斜面上（如图所示），先用外力使玻璃管静止在斜面上，后由静止释放，玻璃管沿斜面下滑。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数为，大气压强p0相当于76cm汞柱，气体温度不变。则下列说法正确的是（　　）

A．释放后气体体积变大

B．释放后气体体积变小

C．下滑稳定时密闭气体的压强为80cm汞柱

D．下滑稳定时密闭气体的压强为79cm汞柱

9．如图所示，两段均足够长、不等宽的光滑平行导轨固定在水平面上，较窄导轨的间距L1=1m，较宽导轨的间距L2=1.5m。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，导体棒MN、PQ的质量分别为m1=0.4kg、m2=1.2kg，长度分别为1m、1.5m，电阻分别为R1=0.3Ω、R2=0.9Ω，两导体棒静止在水平导轨上。t=0时刻，导体棒MN获得v0=7m/s水平向右的初速度。导轨电阻忽略不计，导体棒MN、PQ始终与导轨垂直且接触良好，导体棒MN始终在较窄导轨上，取g=10m/s2。则（　　）

A．t=0时刻，回路中的电流为

B．导体棒MN最终做匀速直线运动，速度大小为2m/s

C．通过导体棒MN的电荷量最大值为3.2C

D．导体棒PQ中产生的焦耳热最大值为4.2J

10．如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为、。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二级管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得、端和、端的电压分别为和，则下列选项正确的是（　　）

A．

B．增大负载电阻的阻值，电流表的读数变小

C．减小负载电阻的阻值，间的电压不变

D．将二极管短路，电流表的读数加倍

三、解答题

11．现阶段新冠肺炎疫情仍未结束，医院需要充足的氧气瓶储备，还要定期检查与保养。某医院有一容积为80L氧气钢瓶，在夏季某天，已知环境温度为27℃，测得瓶内的氧气（可视为理想气体）压强为1.2107Pa，此时氧气刚好达标；由于长时间未用，某天测得该氧气瓶内的压强为9106Pa，这天环境的温度为。

（1）通过计算判断该氧气瓶是否漏气；

（2）若某日温度为时，测得该氧气瓶内氧气的压强为8106Pa，为了使该瓶内氧气达标，求需要对其充入温度为7℃、压强为1105Pa的氧气多少升。

12．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置，玻璃管长度 。现在玻璃管的中间有一段长 h2=25.0cm 的水银柱，下部封有长 h1=25.0cm 的一定质量的理想气体，上部空气柱的长度 h3=25.0cm。已知大气压强为 p0=75.0cmHg。环境温度T0=300K 。求：

（1）将玻璃管旋转到开口竖直向下，是否有水银从玻璃管流下；

（2）在（1）的情况下，让玻璃管顺时针缓慢转动的同时改变环境温度，使水银柱始终恰好位于玻璃管开口处，假设水银的体积无变化，求环境温度T和玻璃管与水平方向的夹角的关系（其中）。

参考答案：

1．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB． a克拉钻石所含有的分子数为所以AB错误；CD．每个钻石分子的体积为由于钻石分子模型为球体，则解得每个钻石分子直径

所以C正确；D错误；

故选C。

2．B

【解析】

【详解】

A．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误；

B．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，故B正确；

C．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误；

D．分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误．

3．B

【解析】

【详解】

由玻意耳定律

把玻璃管缓慢向上提起，L2增大，P2减小，P1减小，L1增大，B正确，ACD错误。

故选B。

4．D

【解析】

【分析】

【详解】

在0℃和273℃两个状态时，由盖一吕萨克定律可知，对气体a有

对气体b有

解得

ABC错误，选项D正确。

故选D。

5.B

【解析】

【分析】

【详解】

A．给气缸缓慢降温，气体温度降低，由盖·吕萨克定律知气体体积要减小，从气缸结构上看活塞应向上移动，选项A错误；

B．设缸内气体压强p，外界大气压为p0，大活塞面积S，小活塞面积s，活塞和木块的总重力为G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知

上活塞再加一个小木块，整体的重力增大，大气压及活塞面积不变，则容器内气体压强必须减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以两活塞相对汽缸向下移动，选项B正确．

C．让整个装置自由下落，缸内气体压强增大（原来小于大气压强），由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，选项C错误；

D．大气压变大时，由知缸内气体压强要变大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，选项D错误。

故选B。

6．BD

【解析】

【详解】

A．知道某物体的摩尔质量和密度可求出摩尔体积，不知道一个分子的质量不能求出阿伏加德罗常数，故A错误；

B．某固体或液体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为

故B正确；

C．因为气体分子间距大，知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据的体积，不能算出每个气体分子的体积，故C错误；

D．分子动理论中所提到的分子，包含分子、原子和离子，故D正确。

故选BD。

7．ABC

【解析】

【详解】

A、由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确；

B、由图可知，具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率小，故说明虚线为0℃的分布图象，故对应的平均动能较小，故B正确；

C、实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100℃时的情形，故C正确；

D、图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D错误．

点睛：本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，知道横坐标表示的是分子数目所占据的比例，同时明确温度与分子平均动能间的关系．

8．AD

【解析】

【分析】

【详解】

CD．整体分析，由牛顿第二定律有

解得

对水银汞柱分析，由牛顿第二定律有

代入数据解得

根据液体的压强公式有

则

所以C错误；D正确；

AB．静止时，气体的压强为

根据玻意耳定律有

则温度不变时，气体的压强与体积成反比，加速下滑时，气体的压强减小，所以释放后气体体积变大，则A正确；B错误；

故选AD。

9．ACD

【解析】

【详解】

A．t=0时刻，回路中的电流为

故A正确；

BC．导体棒MN与PQ切割磁感线产生的电动势相互削弱，当两导体棒产生的电动势相等时，感应电流为零，安培力为零，两导体棒将做匀速直线运动，此时有

设从导体棒MN开始运动至导体棒MN、PQ做匀速运动所用的时间为，对导体棒MN由动量定理得

对导体棒PQ由动量定理得

又因为

解得

，，

故B错误，C正确；

D．由能量守恒定律得

解得

故D正确。

故选ACD。

10．BCD

【解析】

【详解】

A．若没有二极管，则。因二极管的单向导电性，导致副线圈的电压有效值低于原来值，A错误；

B．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小，副线圈的功率减小，最后使得输入功率减小，而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数减小，B正确；

C．cd间的电压与原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载无关，所以cd间的电压不会随着负载电阻变化，C正确；

D．假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值

电阻R两端电压的有效值为

解得

电阻R两端电流的有效值为

解得，则

二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即，流经定值电阻 R的电流，则

由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈相等，而原线圈上电压的有效值不变，所以二极管短路后，电流表的读数加倍。D正确。

故选BCD。

11．（1）漏气；（2）2560L

【解析】

【详解】

（1）假设没有漏气，气体做等容变化，气体初状态压强

初状态温度

设气体末状态的压强是p2，末状态温度

根据查理定律得

代入数据解得

说明氧气瓶已经漏气。

（2）将氧气瓶里的气体和即将充入的气体作为一个整体，且两部分温度相同，氧气瓶内气体压强为

将充入的气体压强

气体温度不变，根据玻意耳定律得

其中

V=80L

代入数据解得

V充=2560L

12．（1）没有；（2）

【解析】

【详解】

（1）设玻璃管的横截面积为S，水银的密度为，当玻璃管开口竖直向上时，气体的压强

假设旋转到开口竖直向下时水银不会流下，此时气体的压强

旋转过程温度不变，由玻意耳定律

解得

出于

故水银恰好与开口向平，没有水银从玻璃管流下。

（2）在（1）的情况下，由于水银的体积无变化，即气体的体积也无变化，在顺时针缓慢转动过程中气体，压强应满足

等容过程，由查理定律

解得