山东省菏泽第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考 物理试卷

这是一份山东省菏泽第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考 物理试卷，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
两分子间的作用力 F 与分子间距离 r 的关系如图所示，图线最低点对应的横坐标为 r2。若规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，当两分子间距离 r 从无穷远逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（）
从 r3 到 r2，分子间引力和斥力都减小
从 r2 到 r1，分子间引力、斥力与合力都增大
r=r1 时，分子势能等于零
从 r2 到 r1，分子势能一直减小
已知地球大气层的厚度 h 远小于地球半径 R，空气平均摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为
NA ，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为 p0 ，重力加速度大小为 g。由以上数据可估算（）
图甲中，露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用 B．图乙中，微粒运动就是物质分子的无规则热运动 C．图丙中，“烛泪”的形成是晶体的熔化 D．图丁中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
如图所示，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为68cm ，当时大气压为75cmHg ．现保持温度不变，将玻璃管向上提起10cm，管内（ ）
气柱长度不变 B．气柱长度变短 C．水银柱上移D．水银柱下降
如图所示，两个相通的绝热容器 P、Q 间装有阀门 K，P 中充有一定质量的理想气体，Q 为真空。打开阀门 K 后，P 中的气体进入 Q 中，最终达到平衡，则（）
系统内能不变，温度不变 B．系统内能不变，温度变小 C．系统内能变小，温度不变D．系统内能变小，温度变小
如图所示，用容积为V 的活塞式抽气机对容积为V0的容器中气体抽气，抽气过程中气体温度
保持不变，容器中原来的气体压强为 p0 ，抽气机与容器连接部分的体积不计，则第 1 次抽气后容
N p R2
地球大气层空气分子总数为2π A 0
Mg
Mgh
地球大气层空气分子总数为4π
MgR2
NA p0 Rh Mg
器中的气体压强（）
空气分子之间的平均距离为 3 N pD．空气分子之间的平均距离为 3 N p h
A 0A 0
下列关于固体、液体的说法正确的是（）
玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，是利用表面张力使得尖端变纯 B．用磙子压紧土壤，有助于保存地下的水分
p  p V0 ，抽气过程中气体对外做正功
0  V  ΔV 
某种液体能够浸润固体，并且在表面延展，这是不浸润现象
 0
液晶显示器利用的是液晶具有光学性质各向同性
p  p
 ΔV 
以下四幅图片中，图甲是荷叶上的露珠；图乙是布朗运动中三颗微粒运动位置的连线；图丙
0  V  ，抽气过程中外界对气体做正功
是蜡烛燃烧会产生“烛泪”；图丁是食盐晶体。下列说法中正确的是（）
 0 
p  p V0

，抽气过程中气体对外做负功
0  V  ΔV 
 0
p  p
 ΔV 
，抽气过程中外界对气体做负功
0  V 
 0 
一定质量的理想气体，从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D 后再回到状态 A，其 p V 图像如图
所示。下列说法正确的是（）
气体在状态 D 的压强为 3×105Pa
从 A→B 的过程中，气体分子的平均动能减小
在 B→C 的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多
完成 A→B→C→D→A 一个循环的过程中，气体对外界做功 1.95×106J
二、多选题（每题 4 分，共 16 分，选不全的得 2 分）
一定质量的理想气体，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，单位体积内的分子数增多 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，单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数不变
下列关于热现象的描述不正确的是() A．根据热力学定律，热机的效率不可能达到 100% B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
下列说法正确的是（）
在 10℃时，一个氧气分子的分子动能为 Ek ，当温度升高到 20℃时，这个分子的分子动能
kkk
为 E ' ，则 E '  E
在 A  B 过程中，外界对气体做正功
在 B  C 过程中，气体分子热运动的平均动能增大
在C  A 过程中，气体从外界吸收热量
在 A  B  C  A 一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量
（每题 2 分，共 6 分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中：
该实验中的理想化假设是（） A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形
实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（） A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
现将1mL 的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL 溶液为 80 滴，再滴入 1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长为0.5 cm ，由此估算出油酸分子的直径为（ ）
在 10℃时，每一个氧气分子的温度都是 10℃
在 10℃时，氧气分子的平均速率为v1 ，氢气分子的平均速率为v2 ，则v1  v2
在一般温度下，各种气体分子的平均速率都不为零
7 108 m
三、实验题
4 109 m
7 1010 m D． 2 1010 m
一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B、C 又回到状态 A，该过程的 p  1 图像如图所示，
V
BC 与横轴平行、AC 与纵轴平行、AB 的延长线经过坐标原点 O。下列说法正确的是（）
16．（每题 2 分，共 6 分）某同学用图示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器水平固定，由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力 F，然后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细
管。在温度不变的条件下缓慢移动活塞压缩气体并记录多组压力 F 和体积 V 的值，假设活塞受到的摩擦可忽略不计。
甲同学想通过作出 p  1 的图像探究等温变化的规律，则还需要测量的物理量有：（ ）
V
气体的温度B．注射器的内径C．大气压强D．被封闭气体的质量
乙同学根据实验数据作出 F  1 的图像如图，已知图像的斜率为 k，图像与纵轴交点的纵坐标
V
的绝对值为 b，假设注射器内的气体的状态变化遵循玻意耳定律，若细管内气体体积可忽略，则
气体刚被封闭时的体积为（用 k 和 b 表示）；若细管内气体体积不可忽略，则随着 1 的增
V
求玉石体积大小；
温度升高后，保持温度不变，向活塞上缓慢倒上细沙，当活塞与缸底的距离变为 h 时，求倒在活塞上的细沙质量．
大， F  1 图像的斜率（选填：变大、变小、不变）。
V
18．（12 分）孔明灯如图所示，孔明灯质量m  0.3kg 。在地面上空气温度t0  27℃、大气压强
p  1.0 105 Pa 时，孔明灯内空气质量m  0.7kg ，空气密度ρ  1.19kg / m3 。点燃蜡烛，对灯内
000
四、解答题
17．（10 分）如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上，一块玉石放在汽缸内，横截面积为 S 的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，此时封闭气体压
强为 p ，气体温度为T ，活塞静止时活塞离缸底的高度为 h；现将缸内的温度缓慢升高为 5 T ，
空气缓慢加热，孔明灯缓慢上升到离地面高度为 2km 时，灯内空气温度t  77℃，压强
p  0.80 105 Pa ，假设孔明灯的容积和质量保持不变。求：
灯刚能浮起来时，灯内空气的密度；
孔明灯在离地面高度为 2km 时，灯内空气的质量m1 。
114 1
此时活塞离缸底的距离为 9 h ，重力加速度为 g．
8
19．（12 分）如图所示， A 、B 两容器间用一长、细管道相连接，细管上的阀门可以控制容器间
的通断。A 、B 两容器的容积之比为3 : 2 ，均充满了理想气体，阀门处于关闭状态，容器A 中气体压强为 p0 ，容器B 中气体压强为2 p0 ，温度均为T0 ，现将阀门打开使细管导通，一段时间后气体状态达到平衡，此过程中温度不变。细管中的气体可忽略。求：
达到平衡时容器A 中气体与初始时容器A 中气体的质量比；
保持A 中气体温度不变，对容器B 中的气体进行加热，使其温度升至 6 T ，再次达到平衡时B
端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B 两管的长度分别为l1  13.5cm ，
l2  32cm 。将水银从 C 管缓慢注入，直至 B、C 两管内水银柱的高度差h  5cm 。已知外界大气压为 p0  75cmHg 。求
中气体的压强。
5 0
B 管内气柱的长度lB ；
A、B 两管内水银柱的高度差。
20．（14 分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管 A、B、C 粗细均匀，A、B 两管的上
八一路高二下学期第三次月考物理试题答案
1．D
【详解】A．从 r3 到 r2，分子间引力和斥力都增大，故 A 错误；
B．从 r2 到 r1，分子间引力、斥力都增大，但合力减小，故 B 错误；
故选 A。 5．C
【详解】将玻璃管向上提起 10cm，假设水银柱不动，封闭气体的体积会增大，根据玻意耳定律 pV  C （温度不变 ）
可知封闭气体压强会减小。而外界大气压不变，此时封闭气体压 强小于大气压与管内水银柱产生压强之差，水银柱会向上移动 ，气柱长度会变长。所以，玻璃管向上提起 10cm 后，水银柱上移。故选 C。
6．A
【详解】打开阀门 K 后，P 中气体进入 Q 中，由于 Q 内为真空，气体体积增大时并没有对外做功，又因为系统没有热交换，由热力学第一定律可知，其内能不变，温度不变。
C.温度是表示热运动的物理量，热传递过程中达到热平衡时，温度相同， C 正确；
D.由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外， E 错误．
11．CD
【详解】AB．单个分子的动能、速率是随时变化的，因而说单个分子的动能、速率是没有意义的，温度是大量分子做热运动的平均动能的标志，温度对单个分子也是没有意义的，故 AB 错误； C．设氧气分子与氢气分子的平均动能分别为 Ek1、Ek2 ，质量分别为m1、m2 ，氧气与氢气的温度相同，分子的平均动能相等，即
E  E ，又因为分子质量m  m ，则v  v ，故 C 正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
A
A
C
A
A
D
BC
BD
11
12
CD
CD
C．规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分子从相距无
故选 A。
k1k2
1212
穷远减小到 r1 的过程中，分子引力对分子做正功，分子势能减小，故在 r=r1 时，分子势能小于零，故 C 错误；
D．从 r2 到 r1，分子力做正功，分子势能一直减小，故 D 正确。
7．A
【详解】抽气过程中气体温度保持不变，由气体状态方程有
p V0  ΔV   p0V0
D．气体分子做无规则运动的动能不为零，故平均速率不为零，
故 D 正确。故选 CD。 12．CD
故选 D。
2．C
得 p  p0
V
0
V0
ΔV
【详解】A．在 A  B 过程中，体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，故 A 错误；
【详解】AB．大气中的压强由大气的质量产生，即mg  p0 S
而S  4πR2
地球大气层空气分子总数为 N  m N
抽气过程中，气体体积增大，气体对外做正功。
故选 A。 8．D
B．在 B  C 过程中，压强不变，体积减小，则温度降低，故气体分子热运动的平均动能减小，故 B 错误；
C．在C  A 过程中，体积不变，外界对气体不做功；压强增大，
4πR2 p N
联立解得 N  0 A
Mg
故 AB 错误；
CD．大气体积为V  4πR2h
MA
V
3
N
NA p0 Rh
【详解】A．由状态 C 到状态 D，结合图像可知 pD  pC
VDVC
D
解得 p  2 105 Pa ，故 A 错误；
B．状态 A 到状态 B 的过程中，气体压强不变、体积增大，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以状态 B 气体分子的平均动能比状态 A 气体分子的平均动能大，故 B 错误；
则温度升高，气体的内能增大，故气体从外界吸收能量，故 C 正确；
D．p-V 图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程
（ A  B ）气体对外界做功大于体积减小过程（ B  C ）外界对
气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于放出
则气体分子之间的距离为d  4π
Mg
故 C 正确，D 错误。故选 C。
3．A
C．在 B→C 的过程中，体积不变，气体压强减小，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小，故 C 错误；
D．根据 p-V 图像中图线与横轴所围面积表示气体做功可知，完成
A→B→C→D→A 一个循环的过程中，气体对外界做功为
的热量，故 D 正确。故选 CD。
ABD
（1）A．计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，所
【详解】A．表面张力为引力效果，玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，
W  pA  pD  pB  pC（V
V ） 1.95106 J ，故 D 正确。
以需将油膜看成单分子层油膜，故 A 正确；
是利用表面张力使得尖端变纯，故 A 正确； B．由于毛细现象，用磙子压紧土壤，不利于保存地下的水分， 故 B 错误； C．某种液体能够浸润固体，并且在表面延展，这是浸润现象，故 C 错误； D．液晶显示器利用的是液晶具有光学性质各向异性，故 D 错误。故选 A。
4．A
【详解】A．图甲中，液体表面存在表面张力的作用，露珠呈球形，故 A 正确；
B．图乙中，布朗运动是固体微粒的运动，它是分子热运动的间接反应，但不是分子热运动，故 B 错误； C．图丙中，蜡烛是石蜡制成的，石蜡是非晶体，故 C 错误； D．图丁中，单晶体结构规则且具有各向异性，故 D 错误。
2CD
故选 D。 9．BC
【详解】一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，单位体积内的分子数不变，当温度升高时，气体分子的平均动能变大，平均速率变大，则分子撞击器壁的平均作用力增大，单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数也会增加，使得气体压强增大。 故选 BC。
10．BD
【详解】A.根据热力学第二定律可知，热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，因此，热机的效率不可能达到 100%，A 正确；
B.做功是通过能量转化改变系统的内能，热传递是通过能量的转移改变系统的内能， B 错误；
B．不考虑各油酸分子间的间隙，认为分子紧密排列，这样油膜的
面积才可以近似看作所有分子紧密排列组成的面积，便于计算分子大小，故 B 正确；
C．各油酸分子间的相互作用力对分子大小的估算并无直接影响，不是该实验的理想化假设，故 C 错误；
D．将油酸分子看成球形，才能根据油膜面积和油滴体积，利用相应的公式计算分子的直径，故 D 正确。
故选 ABD。 14.B
实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，故 ACD 错误，B 正确。
故选 B。 15.C
根据题意 1 滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为
S  9 h V
解得 m1  7
11Sh V0 80m5
V mL 500080
T15 T
（2）以容器A 、B 中的气体为整体进行研究有
油膜轮廓的面积为S  0.5 0.5104 m2 140  3.5103 m24 1
p  5Vp
 3Vp
 2V
1 1  2  2
d  V  7 1010 m
解得V0  hS
T0T06 T
故油酸分子直径为
S
故选 C。
2
（2）设活塞质量为 M，大气压为 p ，则初态时有 p  p
Mg
5 0
3 p0
16．(1)BC
k
(2)b变小
【详解】（1）设大气压强为 p0 ，被封闭气体的横截面积为S ，对活塞有
010S
向活塞上缓慢倒上细沙，设沙质量为 m，当活塞与缸底的距离变为 h 时，末态有 p  p  M  m g  p  mg
20S1S
p1 sh V0   p2 s  h V0 

解得 p2  2 20．(1)30cm (2)1cm
【详解】（1）对 B 管中的气体，还未将水银从 C 管缓慢注入时，初态为压强 p1B  p0
pS  p0S  F
则有理想气体状态方程有T15 T
体积为V1B  l2 S
4 1将水银从 C 管缓慢注入后，末态压强为 p ，体积为V
 l S
气体压强为
p  p  F
联立解得m  p1S
2
由水银柱的平衡条件有 p2B  p0  ρgh
2BB
0S4g
B 管气体发生等温压缩，有 p V
 p V
若要做 p  1 的图像，还需要测量气柱的横截面积和大气压，横截
18．(1) ρ 0.68kg / m3
(2) m  0.48kg
联立解得lB  30cm
1B 1B2B 2B
V1（2）对 A 管中的气体，初态为压强 p p
面积可以通过测量注射器的内径计算得出。
故选 BC。
【详解】（1）设孔明灯的容积为V0 ，加热至热力学温度 T 时，灯
体积为V1A  l1S
1A0
内空气密度为ρ，孔明灯刚能浮起，有mg  ρ0V0 g  ρV0 g
Vp
末态压强为 p ，设水银柱离下端同一水平面的高度为h ，则气体
（2）[1]设气体刚封闭时，气体体积为 0 ，此时的压强为 0 ，细
管内的体积忽略不计，由玻意耳定律得
其中m0  ρ0V0
解得ρ 0.68kg / m3
2A1
体积为V2A  (l1  h1 )S
p p  ρg(h  h  h )

F 
由水银柱的平衡条件有 2A021
整理得
p0V0   p0  S V
设灯内空气在离地面高度为 2km 时体积膨胀为 V，根据理想
气体的状态方程得 p0V0  pV
A 管气体发生等温压缩，有 p1AV1A  p2AV2 A
联立可得2h2 191h 189  0
T0T11
F  p0V0 S  p S
其中T  300K ， T  350K
解得h  1cm ，
h  189 cm>l (舍去)
V001121
则解得V  35 V
则两水银柱的高度差为h  h
 h  1cm
k  p V S
24 021
0 0又m
 ρV ， m  ρV
0
b  p S
010
k解得m1  0.48kg
V0  b
若细管内的气体体积不可忽略，设细管内的体积为V ，由玻
7
19．(1) 5
3p0
2
意耳定律得
F 
【详解】（1）设容器A 的容积为3V 、容器B 的容积为2V ，以容
器A 、B 中的气体为整体进行研究有 p0  3V  2 p0  2V  p1  5V
整理得
CS
 p  V  V   C （C 为定值）
0S

1
解得 p  7 p
15 0
方法一：体积相同、温度相同时，气体质量比为压强比
F V  V  p0 S
1
增大时，图像斜率在变小。
有 m1 
p1 ，解得 m1  7
1 VV
mp0m5
17．(1) 1 hS
2
p1S
(2) 4g
【详解】（1）设玉石体积大小为V0 ，根据盖吕萨克定律有
方法二：压强相同、温度相同时，气体质量比为体积比
以容器A 中的气体为研究对象，压强为 p1 时，有 p0  3V  p1 V1
达到平衡时容器A 中气体与初始时容器A 中气体的质量比为
m1  3V mV1