山东省菏泽市鄄城县2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版）

这是一份山东省菏泽市鄄城县2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 凡是晶体都是各向异性
B. 黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
C. 一定条件下晶体可以转化成非晶体；但非晶体不能转化成晶体
D. 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
【答案】D
【解析】A．单晶体具有各向异性，而多晶体则各向同性，故A错误；
B．黄金的延展性好可以切割加工成任意形状；黄金有固定的熔点，是晶体，故B错误；
C．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，故C错误；
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故D正确。
故选D。
2. 如图所示， A、B两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB。由图可知（ ）
A. TB＝2TA
B. TB＝4TA
C. TB＝6TA
D. TB＝8TA
【答案】C
【解析】由图可知，A点的压强为2，体积为1；B点的压强为3，体积为4；则由
得
故选C。
3. 如图，是一定质量的某种气体状态变化的p－V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均动能的变化情况是（ ）
A. 一直保持不变B. 一直增大
C. 先减小后增大D. 先增大后减小
【答案】D
【解析】根据pV=CT，可知C不变，pV越大，T越高。状态在（5，5）处温度最高，在A和B状态时，pV乘积相等，说明在AB处的温度相等，所以从A到B的过程中，温度先升高，后又减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故选D。
4. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（ ）
A. 压强传感器与注射器的连接处漏气
B. 未在注射器活塞上涂润滑油
C. 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积
D. 实验过程中用手握住了注射器前端
【答案】D
【解析】ABC．当增大时，V减小，p增加的程度不是线性关系，当斜率减小，压强增加程度减小，导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象，为在注射器活塞上涂润滑油会导致漏气，当压强增加后，连接部分的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中一小部分气体进入连接部分，也相当于注射器漏气，故ABC正确，不符合题意；
D．实验过程中用手握住注射器前端，会导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增大，故D错误，符合题意。
故选D。
5. 两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分，环境温度为10℃。U型管竖直放置，左、右两气柱的长度分别为L1和L2，如图所示。现将环境温度逐渐升高，则（ ）
A. L1变长，L2变短B. L2变长，L1变短
C. L1和L2不变化D. 条件不足，无法判定
【答案】B
【解析】
分析】假设左、右两气柱的长度不变，由图可知，原来两气柱的压强关系
由等容变化可得
由于温度升高，则压强增大，且得
同理可知
由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且，则
则L2变长，L1变短。
故选B。
6. 做托里拆利实验时，玻璃管内残留了空气，此时玻璃管竖直放置如图所示。假如把玻璃管倾斜适当角度，玻璃管下端仍浸没在水银中（视空气温度、大气压强不变，空气中的玻璃管长度不变），下列变化符合实际的是（ ）
A. 管内水银长度变长，管内空气压强增大
B. 水银高度差变大，管内空气压强减小
C. 水银高度差不变，管内空气体积变小
D. 管内水银长度变短，管内空气体积变大
【答案】A
【解析】假设玻璃管内水银长度不变，则空气柱长度也不变。但是玻璃管倾斜后，管内水银柱高度减小，压强减小，所以管内空气压强与水银柱压强之和小于大气压强，则水银槽内水银会进入玻璃管，则管内水银长度变长，空气体积减小，压强增大。达到新的平衡后，因为后来的封闭气体压强变大，所以水银柱的压强较开始要小，即水银高度差变小。
故选A。
7. 如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是（ ）
A. 水不浸润玻璃
B. 水银浸润玻璃
C. 水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D. 水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力
【答案】C
【解析】A．由题图知水浸润玻璃，故A错误；
B．由题图知水银不浸润玻璃，故B错误；
CD．表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故C正确，D错误。
故选C。
8. 活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设容器内气体压强为p，则气体状态参量为
p1=p，V1=2V，V2=3V
第一次抽气过程，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
即
p×2V=p2×3V
解得
p2=p
第二次抽气过程，气体状态参量
p2=p，V2′=2V，V3=3V
由玻意耳定律得
p2V2′=p3V3
即
p×2V=p3×3V
解得
p3=p
故选C。
9. 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像如图甲、乙所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图像为分子势能与分子间距离的关系图像
B. 当r=r0时，分子势能为零
C. 随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D. 随着分子间距离的增大，分子势能先减小后增大
【答案】A
【解析】AB．在r=r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A正确，B错误；
C．当r>r0时，随着r的增大分子间作用力先增大后减小，故C错误；
D．当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子势能一直增大，故D错误。
10. 高空火箭的仪器舱内，起飞前舱内气体压强相当于1个大气压，温度。仪器舱是密封的，重力加速度为g，如果火箭以加速度竖直起飞，当火箭起飞时，仪器舱内水银气压计的示数为，如图，忽略槽内水银面的高度变化，则此时舱内气体的压强和气体温度分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】B
【解析】以的加速度匀加速上升时，设气压计内的水银柱质量为m，气压计横截面积为S，根据牛顿第二定律有
即
以舱内气体为研究对象，初态有
，
末态有
又
所以
根据理想气体等容变化有
解得
故选B。
二、多选题（11-16题每题4分共24分，漏选得2分，多选错选不得分。）
11. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体体积变小，温度降低
B. b→c过程中，气体温度不变，体积变小
C. c→a过程中，气体体积变小，压强增大
D. c→a过程中，气体压强增大，温度升高
【答案】AD
【解析】A．a→b过程中，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
=C
可知气体温度降低，体积变小，故A正确；
B．b→c过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律
pV=C
可知压强减小，体积增大，故B错误；
CD．c→a过程中，由题图可知p与T成正比，则气体发生等容变化，根据查理定律
=C
可知压强增大，温度升高，故C错误，D正确。
故选AD。
12. 如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管（容积不能忽略）的A管插入烧瓶，B管与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面（橡胶管内充满水银）等高，外界大气压恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 保持B、C两管不动，若烧瓶内气体温度降低，则瓶内气体密度增大
B. 保持B、C两管不动，若烧瓶内气体温度降低，则C管中水银柱将升高
C. 若烧瓶内气体温度升高，为使烧瓶内气体的压强不变，应将C管向上
D. 若烧瓶内气体温度升高，为使烧瓶内气体的压强不变，应将C管向下移动
【答案】AD
【解析】AB．保持B、C两管不移动，由等容变化可知，气体温度降低，压强变小，B管水银面上升C管中水银柱将下降，气体体积减小，则瓶内气体密度增大，故A正确，B错误；
CD．若烧瓶内气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，由等压变化可知，应该使气体的体积增大，应将C管向下移动，故C错误，D正确。
故选AD。
13. 如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中，用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体的压强p、体积V、内能E、分子势能Ep随着热力学温度T变化，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】AB．汽缸内气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和，可知汽缸内气体的压强不变。根据理想气体状态变化方程可知
则
则V-T图像是过原点的直线，选项A错误，B正确；
C．缸内气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增加，故C正确；
D．理想气体分子间的作用力不计，分子势能为零，故D错误。
故选BC。
14. 相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度高的容器中氢分子的平均速率更大
B. 两个容器中氢分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布规律
C. 温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率
D. 单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大
【答案】ABD
【解析】A．在密度相同时，温度越高，分子平均速率越大，A正确；
B．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，B正确；
C．温度高，分子平均速率大，与任一分子的速率无关，C错误；
D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，D正确。
15. 如图所示，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定质量的理想气体，不计活塞与缸壁的摩擦，忽略封闭气体的质量和大气的浮力，温度升高时，未改变的量有（ ）
A. 活塞高度hB. 气缸高度H
C. 气体压强pD. 弹簧长度L
【答案】ACD
【解析】AD．根据整体法分析可知，弹簧的拉力大小等于活塞和气缸的重力之和，所以当温度升高时，弹簧拉力大小不变，根据胡克定律可知弹簧伸长量不变，则弹簧长度L不变，根据长度关系分析可知，活塞高度h也不变，故AD正确；
C．由上述分析可知活塞受力情况不变，则气体压强p不变，故C正确；
D．根据理想气体状态方程
当T增大且p不变时，气体体积V增大，所以气缸将向下运动，则气缸高度H减小，故B错误。
故选ACD。
16. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（ ）
A. 在过程AC中，气体的压强不断变大
B. 在过程CB中，气体的压强不断变小
C. 在状态A时，气体的压强最大
D. 在状态B时，气体的压强最大
【答案】AD
【解析】A．气体在过程A→C中发生等温变化，由pV=C（恒量）可知，体积减小，压强增大，故A正确；
B．在C→B变化过程中，气体体积不发生变化，即为等容变化，由（恒量）可知，温度升高，压强增大，故B错误；
CD．在A→C→B过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确。
故选AD。
三、解答题（15题14分，16题16分，17题16分）
17. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。

（1）求细管的长度；
（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
【答案】（1）41cm；（2）312K
【解析】以“液柱”为模型，通过对气体压强分析，利用玻意耳定律和盖-吕萨克定律求得细管长度和温度，找准初末状态、分析封闭气体经历的变化时关键。易错点：误把气体长度当成细管长度。（1）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有
pV=p1V1
由力的平衡条件可得，细管倒置前后后，管内气体压强有
p=p0+ρgh=78cmHg，p1S=p0S–ρghS=74cmHg
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有
V=S（L–h1–h），V1=S（L–h）
联立解得
L=41cm
（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有
则T=312K
18. 体积为40 L的氧气钢瓶储存在温度为-13℃的冷库中，测得钢瓶内氧气的压强为1.3×107Pa，现将其移动到温度为27 ℃的室外放置一段时间。
（1）试计算移动到室外后瓶中气体的压强；
（2）若要将该瓶氧气在室外用抽气机分装成体积为10 L、压强为4×105Pa的小瓶，要求大瓶内氧气的压强为时停止分装，分装过程氧气温度可视为不变，则该瓶氧气可以分装多少小瓶？
【答案】（1）1.5×107Pa；（2）148
【解析】(1)设移动到室外后钢瓶内气体的压强为，由于气体的体积不变，由查理定律可得
解得
(2)设当钢瓶内氧气的压强由变为时，氧气的体积由V=40L变为V1，由玻意耳定律可得

解得
可用于分装的氧气体积为
体积为、压强为的小瓶氧气转换为压强为时的体积设为，则有
解得
V3=20L
故可分装的瓶数为
解得
19. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）设封闭气体的压强为，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有
解得
对活塞Ⅰ由平衡条件有
解得弹簧的劲度系数为
（2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为
即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为
，
由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有
有等压方程可知
解得