辽宁省沈阳市辽中区第一私立高级中学2023-2024学年高二下学期3月考试物理试题（原卷版+解析版）

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1. 对分子的热运动的理解，下列叙述正确的是（ ）
A. 气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈
B. 分子的热运动就是布朗运动
C. 分子的热运动是分子的无规则运动，同种物质分子的热运动剧烈程度一定相同
D. 物体运动宏观速度越大，其内部分子的热运动就越剧烈
【答案】A
【解析】
【详解】A．气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；
C．同种物体的分子的热运动剧烈程度与温度有关，温度越高，运动越激烈，故C错误；
D．物体的速度是宏观量，而分子的热运动是微观量，它们之间没有关系，故D错误；
故选A。
2. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 分子的质量，分子的体积
B. 物体间的扩散现象主要是分子间斥力作用的结果
C. 在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
D. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子的质量，但是由于分子之间有间隔，尤其是气体分子之间距离更大，则分子的体积，选项A错误；
B．物体间的扩散现象主要是分子不停息的做无规则运动引起的，选项B错误；
C．在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，选项C正确；
D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性，选项D错误。
故选C。
3. 在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（ ）
A. 甲、乙为非晶体，丙是晶体
B. 甲、乙为晶体，丙是非晶体
C. 甲、丙为非晶体，乙是晶体
D. 甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，D正确。
故选D。
4. 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中（ ）
A. 封闭的二氧化碳气体对外界做正功B. 封闭的二氧化碳气体压强一定增大
C. 封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D. 封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A．气体体积减为原来的一半，则外界对气体做正功，A错误；
B．容器可以自由压缩，则容器内外的压强相等，随着水深增加，水压增大，则封闭的二氧化碳气体压强一定增大，B正确；
C．温度降低，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能减小，C错误；
D．温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q，封闭气体向外界放出热量，故D错误。
故选B。
5. 在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则可得，图中安培力的方向是向下的，故A错误；
B.图中电流的方向和磁场方向平行，不受安培力的作用。故B错误；
C.根据左手定则可得，图中安培力的方向是竖直向下的，故C正确；
D.根据左手定则可得，图中安培力的方向是垂直向外的，故D错误。
6. 如图所示，竖直放置的两端开口的U形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（ ）
A. 空气柱的压强变大
B. 空气柱的长度不变
C. 水银柱b左边液面要上升
D. 水银柱b的两个水银面的高度差h不变
【答案】D
【解析】
详解】AB．外界大气压不变，被封闭气体压强始终不变，气体做等压变化，温度升高，则气体体积增大，故AB错误；
CD．被封闭气体压强始终不变，水银柱b两液面高度差h不变，则液面位置也不会发生变化，故C错误，D正确
故选D。
7. 用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的，要使容器内剩余气体的压强减为原来的，抽气次数应为（ ）
A. 2次B. 3次
C 4次D. 5次
【答案】C
【解析】
【详解】设玻璃瓶的容积是V，抽气机的容积是V0，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：
PV=P（V+V0）
V0=V
设抽n次后，气体压强变为原来的，由玻意耳定律可得：
抽一次时：
PV=P1（V+V0）
P1=P
抽两次时：
P1V=P2（V+V0）
P2=()2P
抽n次时：
Pn=()nP
Pn=P
则
n=4
A．2次，与结论不相符，选项A错误；
B．3次，与结论不相符，选项B错误；
C．4次，与结论相符，选项C正确；
D．5次，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
【点睛】气体发生等温变化时，遵守玻意耳定律，应用玻意耳定律列方程，即可求出抽气次数．
8. 如图所示，表示一定质量的理想气体沿途径发生状态变化的过程，则该气体压强的变化情况是（ ）
A. 从状态c到状态d，压强减小B. 从状态d到状态a，压强增大
C. 从状态a到状态b，压强增大D. 从状态b到状态c，压强不变
【答案】AC
【解析】
【详解】由理想气体的状态方程知
在图像中，当压强增大时，图像上的点与原点的连线斜率变小，因此
pa< pd故选AC。
9. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p﹣T图象如图所示．下列判断正确的是（ ）
A. 过程ab中气体一定吸热
B. 过程bc中气体既不吸热也不放热
C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
【答案】AD
【解析】
【详解】试题分析：由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热，故B错误；由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D正确；故选AD．
考点：热力学第一定律；p﹣T图象
【名师点睛】本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在P-T图象中等容线为过原点的直线；知道热力学第一定律的表达式及物理意义．
10. 如图所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（ ）
A. 小球的动能相同B. 细线所受的拉力相同
C. 小球所受的洛伦兹力相同D. 小球的向心加速度大小相同
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；
BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反，则细线所受的拉力不同，故BC错误；
D．由
可知小球的向心加速度大小相同，故D正确。
故选AD。
第二卷（主观题，共54分）
11. 某实验小组在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的体积分数为0.1%，1 mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴：
(1)该实验中的理想化假设是________；
A.将油膜看作单分子层薄膜
B.不考虑油酸分子间的间隙
C.不考虑油酸分子间的相互作用力
D.将油酸分子看成球形
(2)实验中描出油酸薄膜轮廓如图所示，已知每一个正方形小方格的边长为2 cm，则该油酸薄膜的面积为________m2（结果保留一位有效数字）；
(3)经计算，油酸分子的直径为________ m。（结果保留一位有效数字）
【答案】 ①. ABD ②. 3×10-2 ③. 7×10-10
【解析】
【详解】(1)[1]用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的间隙，将油膜看成单分子层薄膜，将油酸分子看成球形，因此ABD正确，C错误。
故选ABD。
(2)[2]由于每个小方格的边长为2 cm，则每一个小方格的面积就是4 cm2，估算油膜面积时超过半格的按一格计算，小于半格的舍去，由题图所示，可估算出油酸薄膜占75格，则油酸薄膜面积
S=75×4 cm2=3×10－2m2
(3)[3]1滴油酸酒精溶液中含油酸体积
V=×0.1% mL=2×10-5mL=2×10－11m3
则油酸分子的直径
12. 若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K。若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体吸收___________ J的热量。如果对该气体做了2 000 J的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还___________（选填“吸收”或“放出”）热量___________J。
【答案】 ①. 1500 ②. 放出 ③. 500
【解析】
【详解】[1] 改变物体内能的方法是做功与热传递，若只对一定质量的理想气体做1500 J的功，可使其温度升高5 K，内能增加1500J，改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，则需要吸收1500 J的热量；
[2][3] 如果对该气体做了2000 J的功，使其温度升高了5 K，内能仍然增加1500J，则还需要放出500 J的热量。
13. 一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J，是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少J的功？
【答案】外界对气体做功；1.6×105J。
【解析】
【详解】根据热力学第一定律有
代入数据解得
W=1.6 ×105J
故外界对气体做功1.6 ×105J
【点睛】应用热力学第一定律即可正确解题，解题时要牢记公式，并注意各符号的正负的含义．
14. 如图所示，活塞的质量为，大气压强为，当密闭气体的温度由升高到时，求：
（1）温度为时气体的压强；
（2）温度为时气体的体积。（汽缸的横截面积为，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温度为时气体的体积为）
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）以活塞为研究对象进行受力分析，可知
解得
（2）由盖吕萨克定律可知
解得
15. 氧气瓶的容积是60L，瓶内氧气的压强是120atm，规定瓶内氧气压强降到20atm时就要重新充氧。有一个车间，每天需要用3atm的氧气400L，一瓶氧气能用几天？（假定温度不变，氧气可视为理想气体）
【答案】5天
【解析】
【详解】以氧气瓶内的气体为研究对象，气体发生等温变化，氧气压强降到20atm过程，由玻意耳定律可得
解得
对用掉的氧气，由压强到压强，由玻意耳定律可得
则
则