精品解析:云南省曲靖市麒麟区协作体2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题(解析版)
展开曲靖二中兴教学校2022—2023学年下学期第四次教学质量检测
高二物理试卷
注意事项:
1.本卷分为第I卷(客观题)和第Ⅱ卷(主观题)两部分。答题前考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考号、座位号填写在答题卡上,并认真核准。
2.作答时将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷 选择题(共56分)
一、选择题(本题包括14小题,其中1---10题为单选题,每题4分,11----14题为多选题,全选对得4分,选对但选不全的2分,错选或多选得0分,共56分)
1. 下列说法中不正确的是( )
A. 物质由大量的分子组成,分子间有间隙
B. 固体、液体、气体中都有扩散现象
C. 显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
D. 某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的体积为,则阿伏加德罗常数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据分子动理论,物质由大量的分子组成,分子间有间隙,故A说法正确,不符合题意;
B.扩散现象是分子的无规则运动,在固体、液体、气体中都存在,故B说法正确,不符合题意;
C.墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动,是由于液体分子对小碳粒的撞击所致,这反映了液体分子的无规则运动,故C说法正确,不符合题意;
D.气体分子所占空间比自身体积大得多,所以不能用摩尔体积与单个分子体积之比计算阿伏加德罗常数,故D说法错误,符合题意。
故选D。
2. 设甲分子在坐标原点O处不动,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示,F>0表现为斥力,F<0表现为引力。a、b、c为r轴上三个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放(设无穷远处分子势能为零),则( )
A. 乙分子从a到c,分子力先减小后增大
B. 乙分子运动到c点时,动能最大
C. 乙分子从a到c,分子力先做正功后做负功
D. 乙分子运动到c点时,分子力和分子势能都是零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,乙分子从a到c,分子力先增大后减小,故A错误;
B.从a到c,分子间作用力为引力,引力做正功,动能一直增加,当两分子间距离小于c时,表现为斥力,斥力做负功,所以乙分子运动到c点时,动能最大,故B正确;
C.乙分子从a到c,分子力一直做正功,故C错误;
D.乙分子运动到c点时,分子力为零,但由于分子力一直做正功,所以分子势能应小于零,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又到状态D。若O、A、D三点在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 由状态B变到状态C过程中,分子的平均动能减小
B. 气体在D状态和在A状态时的单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数相等
C. 由状态C变到状态D过程中,气体分子的数密度也减小
D. 在D状态与A状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由状态B变到状态C的过程为等温过程,则分子平均动能不变,故A错误;
B.依题意,O、A、D三点在同一直线上,说明气体在D状态和在A状态时压强相等,在D状态体积较大,分子的密集程度小,温度较高,分子的平均动能较大,所以单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较少,故B错误;
C.由状态C变到状态D的过程为等容过程,温度降低,则压强减小,体积不变,则气体分子的数密度不变,故C错误;
D.根据冲量的定义可知
又
联立可得
根据上面选项分析可知,气体在D状态和在A状态时压强相等,所以相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等,故D正确。
故选D。
4. 氧气分子在和下的速率分布如图所示,纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比,如图,由图线信息可得( )
A. 温度升高时,所有分子的速率都增大
B. 同一温度下,速率大的氧气分子所占比例较大
C. 温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
D. 图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高时,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,但不是所有分子的速率都增大,故A错误;
B.根据曲线的单峰性可知,在同一温度下,中等速率大小的氧气分子所占的比例大,故B错误;
CD.由图可知,具有最大比例速率区间,时对应的速度大,说明实线为氧气分子在的分布图像,虚线为氧气分子在的分布图像,则图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形,由图中实线可知,温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A.
B. 温度变化了,也就是温度变化了
C. 摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D. 温度由升至,对应的热力学温度升高了
【答案】B
【解析】
【详解】A.由热力学温度与摄氏温度的关系可得
故A错误;
BD.热力学温度和摄氏温度的关系是
可知,温度变化了,也就是温度变化了,温度由升至,对应的热力学温度升高了,故D错误,B正确;
C.热力学温度不可以取负值,故C错误。
故选B。
6. 如图,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为20cm,则管内气体的压强为( )
A. 56cmHg B. 76cmHg C. 86cmHg D. 96cmHg
【答案】D
【解析】
【详解】根据管内液面内外压强相等可知
故选D。
7. 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡,然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面,接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状,对这两种薄片,下列说法中正确的是( )
A. 甲是晶体 B. 甲是非晶体
C. 乙是晶体 D. 乙是非晶体
【答案】A
【解析】
【详解】单晶体的导热性是各向异性的,薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的,非晶体和多晶体的导热性是各向同性的,则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的,即乙可能是多晶体也可能是非晶体。
故选A。
8. 关于晶体,下列说法正确的是( )
A. 晶体熔化过程中,分子平均动能不变
B. 大颗粒的盐是单晶体,磨成了细盐后是多晶体
C. 所有晶体都有固定的熔点,其光学性质具有各向同性
D. 因为石英是晶体,所以用石英制成的玻璃也一定是晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,选项A正确;
B.大颗粒的盐是单晶体,磨成了细盐后还是单晶体,选项B错误;
C.所有晶体都有固定的熔点,单晶体的物理性质各向异性,多晶体的物理性质具有各向同性,选项C错误;
D.石英是晶体,用石英制成的玻璃是非晶体,选项D错误。
故选A。
9. 下列关于热学问题的说法正确的是( )
A. 小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B. 晶体熔化时吸收热量,温度升高,分子平均动能一定增大
C. 液体分子的无规则运动称为布朗运动,温度越高,布朗运动越明显
D. 一种液体是否浸润某种固体,只与该种液体的性质有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.小草叶子上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,分子间的距离减小,分子间的引力和斥力都会增大,故A正确;
B.晶体有固定熔点,晶体在熔化过程中,温度不变,分子的平均动能不变,吸收的热量转化为分子势能,故B错误;
C.布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动,不是液体分子的运动,而是液体分子运动的间接反映,故C错误;
D.一种液体是否浸润某种固体,与这两种物体的性质都有关系,故D错误。
故选A。
10. 一定质量理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a,其p-T图像如图所示,则该气体( )
A. 在状态a的内能小于在状态b的内能
B. 在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度
C. 在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和
D. 在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b温度相同,则内能相等,A错误;
B.根据,则状态a的体积大于状态b的体积,故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度,B错误;
C.根据,则状态a的体积等于状态c的体积,则b→c气体体积变化量等于a→b体积变化量,根据W=pV,b→c气体压强大于a→b气体压强,故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功,c→a气体不做功,故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和,C错误;
D.在a→b→c过程中,温度升高,内能增加,气体对外做功多于外界对气体做功,W<0,根据热学第一定律
得
Q>0
在a→b→c过程中吸热,即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量,D正确。
故选D。
11. 关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A. 一切物体都具有内能
B. 物体的内能增加,温度不一定升高
C. 0℃时物体没有内能
D. 物体内能增加,一定吸收了热量
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.一切物体都由分子组成,分子间有作用力,分子在做永不停息的无规则运动,所以一切物体的分子都具有分子动能,而物体的内能包括分子动能和分子势能,所以一切物体都具有内能,A正确,C错误;
B.物体的内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时吸收热量,内能增加,温度不变,B正确;
D.改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,D错误。
故选AB。
12. 一定质量的理想气体从状态a开始,经过如图所示的三个过程回到初始状态a,下列判断正确的是( )
A. 在c→a的过程中外界对气体做的功小于b→c过程中气体对外界做的功
B. 在b→c的过程中气体从外界吸收的热量小于在c→a过程中气体向外界放出的热量
C. 在a→b的过程中气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D. 在a→b的过程中气体内能的增加量大于c→a过程中气体内能的减少量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.p-V图象围成的面积等于气体做功。由图可知,在c→a的过程中外界对气体做的功等于b→c过程中气体对外界做的功,A正确;
B.由于
而状态b和状态c的气体温度相等,内能相同,状态的温度低,内能小,由
可知,在c→a的过程中气体向外界释放的热量大于b→c过程中气体从外界吸收的热量,B正确;
C.在a→b的过程中,气体内能增加,则气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量,C正确;
D.由B选项可知,在a→b的过程中气体内能的增加量等于c→a过程中气体内能的减少量,D错误。
故选BC。
13. 下列说法中正确的是( )
A. 一定质量的理想气体从外界吸热,内能可能减小
B. 微粒越大,撞击微粒的液体分子数量越多,布朗运动越明显
C. 液体与大气相接触,液体表面层内分子间的作用表现为相互吸引
D. 热量可以从低温物体传到高温物体
E. 晶体的物理性质沿各个方向是不同的
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据热力学第一定律可知:,若一定质量的理想气体从外界吸热,同时气体对外做功,内能可能减小,故A正确;
B.微粒越大,撞击微粒的液体分子数量越多,运动状态不易改变,布朗运动不明显,故B错误;
C.表面张力的微观解释,液体表面层的分子间距较大,表现为引力,故C正确;
D.外界影响下,热量可以从低温物体传到高温物体,故D正确;
E.单晶体具有各向异性,多晶体为各向同性,故E错误。
故选ACD。
14. 两个分子力的合力为F、分子势能为Ep,当它们的距离等于r0时,F=0。则下列说法正确的是( )
A. 当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时,分子势能Ep先减小后增大
B. 当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时,合力F先增大后减小
C. 当两分子间的距离等于r0时,分子势能Ep一定为0
D. 当两分子间的距离小于r0且分子间距离越来越小时,分子势能Ep一直增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时,合力F表现为引力,且先增大后减小,分子力做负功,分子势能逐渐变大,选项B正确,A错误;
C.当两分子间的距离等于r0时,分子势能Ep最小,但不是一定为0,选项C错误;
D.当两分子间的距离小于r0时,分子力F表现为斥力,当分子间距离越来越小时,分子力做负功,则分子势能Ep一直增大,选项D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题(共44分)
二、填空题(本题共两个小题,15题每空1分,16题每空2分,共,12分)
15. 下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带,已知打点计时器电源频率为50Hz,则
(1)ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=______m,A、B两点间的时间间隔为_________s;C点对应的速度是_________m/s(计算结果保留三位有效数字),加速度为_________m/s2.
【答案】 ①. 0.0070 ②. 0.1 ③. 0.100 ④. 0.200
【解析】
【详解】(1)[1]从图中读出A、B两点间距
s=0.70 cm =0.0070m
[2]纸带上每两个相邻计数点间有四个点没有画出,A、B两点间的时间间隔为
[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得C点对应的速度是
[4]由,可得加速度为
16. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL,用注射器测得1mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示,图中正方形格的边长为1cm,则可求得:
(1)本实验体现的物理思想方法为________。
A.控制变量法 B.理想化模型 C.极限思想法 D.整体法与隔离法
(2)油酸分子的直径是_______________m。(结果保留两位有效数字)
(3)某次实验时,滴下油酸溶液后,痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是___________。
A.盆中装的水量太多
B.盆太小,导致油酸无法形成单分子层
C.痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
(4)某次实验时,该小组四个同学都发生了一个操作错误,导致最后所测分子直径偏大的是______。
A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的粗
B.乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为,不小心错记录为81滴
C.丙同学计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格
D.丁同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
【答案】 ① B ②. 8.8×10-10 ③. C ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中,需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜,并将油酸分子理想化为紧密排列的球体,从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径,因此,本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故B正确,ACD错误。
故选B。
(2)[2] 一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为
对形成的油膜面积进行估算,不足半格的舍去,大于等于半格的记为一格,估算可得油膜面积为
则油膜分子的直径为
(3)[3] 装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案,只有痱子粉撒得太多,且厚度不均匀,油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。故C正确,AB错误。
故选C。
(4)[4] A.拿错的注射器的针管比原来的粗,则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大,即所含油酸的体积偏大,而计算过程中所用体积的竖直比实际小,因此测量得到的油酸分子的直径将偏小,故A错误;
B.乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL,不小心错记录为81滴,则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小,从而使油酸的体积偏小,最终导致所测分子直径偏小,故B错误;
C.丙同学计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格,则油膜面积偏大,从而导致所测油酸分子直径偏小,故C错误;
D.不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了,则计算得到油酸的体积将偏大,从而导致所测油酸分子直径偏大,故D正确。
故选D。
三、计算题(共4小题,每小题8分,共32分)
17. 如图所示,一个质量的物块从光滑的斜面顶端A下滑,斜面高度,斜面长为2.5m。物块与水平面动摩擦因数为0.1,斜面与水平面平滑连接,物块运动到水平面C点静止。g取10m/s2,求:
(1)物块在斜面上运动时的加速度大小a;
(2)物块到达斜面末端B点时的速度大小v;
(3)物块在水平面运动的位移大小x。
【答案】(1);(2)5m/s;(3)12.5m
【解析】
【详解】(1)对物体受力分析,根据牛顿第二定律有
根据几何关系有
解得
(2)物块从A到B根据运动学规律可得
代入数据可得
v=5m/s
(3)在水平面上运动摩擦阻力提供加速度有
物块从B到C根据运动学规律可得
代入数据可得
x=12.5m
18. 某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为正方形EFGH、方向垂直纸面向外的匀强磁场。a、b两束宽度不计带正电的离子从静止开始经匀强电场U0加速后,持续从边界EH水平射入磁场。a束离子在EH的中点射入经磁场偏转后垂直于HG向下射出。已知正方形边界的边长为2R,两束离子间的距离为0.6R,离子的质量均为m、电荷量均为q,不计重力及离子间的相互作用,U0已知。求:
(1)求磁场的磁感应强度B的大小以及a束离子在磁场运动的时间t;
(2)两束离子交汇点到HG的距离是多少?
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)离子在电场中加速,由动能定理
解得
根据题意,a束离子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示
根据几何关系可知,半径为
由牛顿第二定律
联立解得
根据公式可知
由图可知,运动时间为
(2)设b束离子从边界HG的P点射出磁场,运动轨迹如上图,a、b为两束宽度不计带正电的离子,且离子的质量均为m、电荷量均为q,则b束离子在磁场中运动的半径为
根据几何关系有
解得
又有
解得
19. 如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势,内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒恰好静止,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计,g取,已知求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向。
【答案】(1);(2)0.06N,沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有
导体棒受到的安培力
由左手定则可知,安培力的方向平行斜面向上。
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f根据共点力平衡条件
解得
f=0.06N
20. 粗细均匀且足够长的玻璃管一端封闭,管内有一段长度的水银柱。当玻璃管开口向上竖直放置时,管内被水银柱封闭的空气柱长度,如图甲所示。现将玻璃管缓慢地转到水平位置时,空气柱长度,如图乙所示。继续将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,空气柱长度为,如图丙所示。设整个过程中玻璃管内气体温度保持不变,求:
(1)大气压强;(以cmHg为单位)
(2)图丙中封闭空气柱的长度。
【答案】(1)75cmHg;(2)30cm
【解析】
【详解】(1)管口竖直向上竖直放置时,设封闭的气体压强为,则有
玻璃管缓慢地转到水平位置时,设封闭的气体压强为,则有
设玻璃管的横截面积为,根据玻意耳定律可得
联立解得
(2)管口竖直向下竖直放置时,令封闭的气体压强为,则有
根据玻意耳定律可得
解得
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