2021-2022学年河南省信阳市商城县观庙高级中学高二（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年河南省信阳市商城县观庙高级中学高二（下）第一次月考物理试卷1.  如图所示。一定质量的理想气体由状态A经B变到C。其体积(    )A. 先不变后减小
B. 先减小后不变
C. 一直增大
D. 一直减小
 2.  若已知油酸分子的体积和阿伏加德罗常数，则能算出(    )A. 油的密度 B. 一滴油的质量 C. 油酸的摩尔体积 D. 油酸的摩尔质量3.  如图所示，一端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内封有一定质量的理想气体，体积为V，管内外水银面高度差为h。现保持温度不变，将玻璃管缓慢下压一小段距离。设外界大气压不变，忽略槽内水银面高度变化，则(    )
 A. V变大，h变大
B. V变小，h变小
C. V变小h变大
D. V变大，h变小4.  如图所示，在倾角的光滑斜面上，放置一个带有活塞A的导热气缸B，当活塞A用轻弹簧拉住时活塞到气缸底部的距离为；当让气缸B开口向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为，并测得。已知活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强与气缸横截面积S的乘积，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面，则气缸的质量M为(    )
A. m B.  C.  D. 5.  某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为，温度为。现逐渐加入热水使水温升高，同时测量压强p和温度t，并记录下每次测量结果与初始值的差值和。该过程中下列图象一定正确的是(    )
 A.  B.  C.  D. 6.  一定质量的某种理想气体，在不同温度下气体分子的运动速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标表示分子的运动速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，从图中可知(    )
 A. 虚线对应的温度高 B. 实线对应的分子平均动能大
C. 相同体积下，虚线对应的气体压强大 D. 相同压强下，实线对应的气体密度大7.  王明同学在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他追踪一个小颗粒的运动，每隔一定时间把小颗粒的位置记录在坐标纸上，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到如图所示的小颗粒运动的位置连线。根据这个图，下列描述正确的是(    )A. 图中折线为小颗粒运动的轨迹
B. 小颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的
C. 小颗粒的运动是无规则的，说明小颗粒分子的运动是无规则的
D. 小颗粒的运动是无规则的，说明水分子的运动是无规则的8.  下列事例能说明分子间有相互作用力的是(    )A. 金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂
B. 拉断一根钢绳需要用一定的外力
C. 食盐能溶于水而石蜡却不溶于水
D. 液体一般很难压缩9.  如图所示是一定质量的气体的实验图像，下列说法中正确的是(    )A. AB直线的斜率为
B. BA延长线与横轴交点K的坐标为
C. K点的气体压强为
D. 时气体压强为
 10.  对一定质量的理想气体，下列说法正确的是(    )A. 该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变
B. 该气体在压强增大的过程中，一定吸热
C. 该气体被压缩的过程中，内能可能减少
D. 该气体经等温压缩后，其压强一定增大，且此过程一定放出热量
E. 如果该气体与外界没有发生热量交换，则其分子的平均动能一定不变11.  下列说法正确的是(    )
 A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大
C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小
D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功12.  关于气体的压强，下列说法正确的是(    )A. 气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素
B. 大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等
C. 温度升高，分子对器壁碰撞频繁，压强增大
D. 温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频繁，压强增大13.  在一次“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将6mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入75滴，量简内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
上述步骤中，正确的顺序是______；
这次实验中一滴油酸溶液中含有的油酸体积为______油酸膜边缘轮廓如图所示已知图中正方形小方格的边长为，则可估算出油酸分子的直径约为______结果保留一位有效数字。
本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③______。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是______。
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化14.  某种液体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，求：
此液体中分子的个数；
若将液体分子视为球体，求此液体分子的直径保留一位有效数字。15.  气站的氢气储气钢瓶体积为5L，在的恒温环境下，储气钢瓶上的气压计的示数为5atm。由于阀门老化稍微有些漏气，一段时间后气压计的示数为4atm。求在此时间段内，储气钢瓶漏去的氢气在压强为1atm、的恒温环境下的体积是多少。16.  如图所示，玻璃管长，一端开口，另一端封闭，内有一段长度的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管开口向下竖直放置时，气柱长，这时大气压强，气体温度为。
保持气体温度不变，将玻璃管缓慢转动到开口向上，求此时气柱的长度；
在玻璃管开口向上时对气体加热，当玻璃管中水银恰好不溢出时，求此时玻璃管中气体的温度。17.  如图所示，两气缸AB粗细相同，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度和质量均可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为，外界和气缸内气体温度均为且平衡时，活塞a、b均在气缸的正中央．
①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰升至顶部时，求氮气的压强和温度；
②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氮气的温度．
答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：根据图象可知，过程中气体的体积不变，过程中气体的温度不变、体积减小；
所以一定质量的理想气体由状态A经B变到C过程中，其体积先不变后减小，故A正确、BCD错误。
故选：A。
根据图象图象直接得到一定质量的理想气体由状态A经B变到C过程中体积的变化情况。
本题主要是考查理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、直接根据图象分析气体体积的变化情况。
 2.【答案】C 【解析】解：已知油酸分子体积，根据可以计算出油酸的摩尔体积；
但由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解油酸的质量；同时更无法求出油滴的质量和体积；故C正确，ABD错误。
故选：C。
已知油酸分子的体积；由于液体分子间距可以忽略不计，故可以求解液体的摩尔体积。
本题考查阿伏加德罗常数的应用，阿伏加德罗常数是分子动理论中一个重要概念，要注意理解，加强练习。
 3.【答案】B 【解析】【分析】
根据题意求出封闭气体的压强；气体温度不变，根据题意判断气体体积如何变化，然后应用玻意耳定律分析答题。
根据题意分析清楚气体状态变化过程，求出封闭气体压强，根据题意应用玻意耳定律即可解题。
【解答】
设大气压强为，水银的密度为，则玻璃管内封闭气体压强；
将玻璃管缓慢下压一小段距离，玻璃管内封闭气体体积V减小；
气体温度不变而体积V减小，由玻意耳定律可知，气体压强p增大，
气体压强增大，而大气压不变，则h减小，由以上分析可知：V、h都变小。
故选：B。  4.【答案】C 【解析】解：当活塞被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为，对气缸，根据平衡条件有：，
当气缸被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为，对活塞，根据平衡条件有：，
缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有：，
代入数据解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
应用平衡条件求出气缸内封闭气体的压强，气体温度不变，应用玻意耳定律求出气缸的质量。
本题考查了玻意耳定律的应用，根据题意应用平衡条件求出封闭气体的压强是解题的关键，应用玻意耳定律即可解题。
 5.【答案】C 【解析】解：AB、当温度为热力学温度时，初态：，
末态：，
根据查理定律可得：，解得
当温度为摄氏温度时，气体做容变化，初态：，
末态：，
根据查理定律可得：，解得，故AB错误
CD、当温度为热力学温度时
当是摄氏温度时：，故C正确，D错误；
故选：C。
气体做等容变化，根据查理定律找出和的函数关系，区分t是摄氏温度还是热力学温度即可。
本题主要考查了查理定律，关键是正确的确定温度时摄氏温度还是热力学温度，找出函数关系即可。
 6.【答案】B 【解析】解：AB、由图可知图中实线对应的速率较大，由于温度越高，速率大的分子占的比例越大，则实线对应的气体分子温度较高，温度是平均动能的标志，图中实线对应的温度高，则分子平均动能大，故A错误，B正确；
C、由理想气体状态方程可得，相同体积下，实线对应的气体压强大，故C错误；
D、根据密度公式、理想气体状态方程可得，质量相同，压强相同，温度越高，密度越小，故D错误。
故选：B。
温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占的比例越大；根据理想气体状态方程分析不同条件下得气体压强、气体密度。
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，知道纵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。
 7.【答案】D 【解析】解：AB、图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，即不是固体颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹．故A错误，B错误；
CD、图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，水分子的运动是无规则的，不能说明小颗粒分子的运动是无规则的．故 C错误，D正确．
故选：D
粉笔末的运动是布朗运动，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反应的是液体分子的无规则运动，由布朗运动的特点分析各选项．
重点考察分子动理论的内容，明确布朗运动特点，一定要知道悬浮微粒的无规则热运动，每隔一定时间的位置记录不是一回事．
 8.【答案】ABD 【解析】解：A、金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂，是因为分子间存在引力，A正确；
B、拉断一根钢绳需要用一定的外力，是因为要克服分子间的引力，B正确；
C、食盐能溶于水而石蜡却不溶于水，不是分子间作用力的原因，C错误；
D、液体一般很难压缩，是克服分子间的斥力，D正确；
故选：ABD。
组成物质的分子在不停的做无规则运动，分子的运动与温度有关，称为热运动；分子间存在间隙，有相互作用的引力和斥力；不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散发生在固体、液体和气体之间．
本题考查学生对分子动理论内容的掌握，以及对分子引力理解的程度，是一道基础题．
 9.【答案】ABD 【解析】解：AB、在图线中，等容变化的图线是延长线过坐标原点的直线，即在图线中图线与横轴交点的横坐标为，即BA延长线与横轴交点K的坐标为；时对应气体的压强为，即为图线中A点的纵坐标，直线的斜率为，故AB正确；
C、由于为上升的为绝对零度，这时气体分子的热运动停止，气体无压强，这实际是不能达到的，故C错误；
D、根据图象可知，上升的时对应气体的压强为，故D正确。
故本题选：ABD。
在图线中，等容变化的图线是延长线过坐标原点的直线，即在图线中图线与横轴交点的横坐标为，由此得到图象与横坐标的交点坐标，由此得到图象的斜率，知道绝对零度无法达到。
本题主要是考查一定质量的理想气体的图象问题，解答本题的关键是知道图象表示的物理意义、知道图象与横坐标的交点表示的物理意义。
 10.【答案】ACD 【解析】解：A、根据理想气体状态方程可得，该气体在体积缓慢增大的过程中压强减小，可能温度不变，故A正确；
B、该气体在压强增大的过程中，若体积减小，外界对气体做功，温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，应该放热，故B错误；
C、如果气体做等圧変化，气体被压缩的过程中，温度降低，增气体内能减小，故C正确；
D、该气体经等温压缩后，根据玻意耳定律可知，其压强一定增大；温度不变，则气体内能不变，压缩气体外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，过程一定放出热量，故D正确；
E、温度是分子平均动能得标志，如果该气体与外界没有发生热量交换，说明不吸放热，不能确定温度如何变，故E错误；
故选：ACD。
根据理想气体状态方程可分析PVT三者之间的关系；根据热力学第一定律可分析吸放热情况。
本题运用理想气体状态方程和热力学第一定律结合，分过程进行分析，就可以正确解答。另外还要知道：温度是分子平均动能的标志。
 11.【答案】ACD 【解析】解：当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A正确；
B.一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由题图乙知状态A与状态B的pV相等，则状态A与状态B的温度相同，由图线的特点可知，温度升高，pV增大，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B错误；
C.由题图丙可知，当分子间的距离时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故C正确；
D.题图丁为分子势能图线，对应的分子势能最小，则对应分子间的平衡距离，当分子间的距离时，分子力表现为斥力，分子间距离由变到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故D正确。
故选：ACD。
当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大；图线中若时代表温度不变；当分子间的距离时，分子力表现为引力；当分子间的距离时，分子力表现为斥力，分子间距离由变到的过程中，分子力做正功，分子势能减小。
本题考查对分子的平均动能、分子间势能和等温变化的理解，注意分子势能并不是随着分子间距的增大而增大的，关键在于分子间距与的关系。
 12.【答案】ABD 【解析】解：A、气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素，故A正确；
B、大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等，故B正确；
C、气体的体积一定时，温度升高，分子的平均动能增大，分子对器壁的撞击力增大，压强增大，故C错误；
D、温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频繁，压强增大，故D正确。
故选：ABD。
气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素；大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等；气体的体积一定时，温度升高，分子的平均动能增大；温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多。
本题主要考查气体压强的微观解释，考查知识点有针对性强、难度适中的特点，考查了学生掌握知识的能力。
 13.【答案】④①②⑤③； ；；油酸分子是紧挨在一起的；AB。 【解析】【分析】
将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积；然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积；则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径；
采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；
根据浓度按比例算出纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由求分子直径；
“用油膜法估测分子大小”时要建立物理模型：油酸分子视为球形；油膜为单分子层；油酸分子是紧挨在一起的，根据实验原理及分析误差的原因。
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字。
【解答】
“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
准备浅水盘④形成油膜①描绘油膜边缘②测量油膜面积⑤计算分子直径③，
故正确的顺序为：④①②⑤③。
滴油酸酒精溶液的体积
1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积：
面积超过正方形一半的正方形的个数为114个
故油膜的面积；
油酸分子直径。
本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。
根据，则有：
A、水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A正确；
B、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故B正确；
C、求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴，则1滴油酸的体积减小，会导致计算结果偏小，故C错误；
D、油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D错误；
故选：AB。
故答案为：④①②⑤③； ；；油酸分子是紧挨在一起的；AB。  14.【答案】解：此液体的质量为

分子的摩尔数为

分子的个数为

代入数据解得：
设液体分子的直径为d，则由题意可知

解得：
答：此液体中分子的个数为；
若将液体分子视为球体，此液体分子的直径为。 【解析】根据质量和密度的关系，同时结合阿伏加德罗常数的相关计算得出分子的个数；
理解液体分子的排列特点，结合球的体积公式得出液体分子的直径。
本题主要考查了阿伏加德罗常数的相关应用，熟悉公式之间的推导即可完成分析，难度不大。
 15.【答案】解：设漏去的氢气在降压到4atm后的体积为。以钢瓶内全部氢气为研究对象，设想漏去的氢气盛于一个无形的容器内，其压强和钢瓶中剩余部分相同。初状态压强为、体积为；降压后状态压强为、体积为。由等温有


解得：
取漏去的氢气为研究对象，初状态压强为、体积为；末状态压强为、体积为，由等温变化有

解得：
答：此时间段内，储气钢瓶漏去的氢气在压强为1atm、的恒温环境下的体积为5L。 【解析】先分析出气体变化前后的状态参量，整个过程中温度不变，根据一定质量的理想气体的状态方程计算出气体的体积。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合公式即可完成分析。
 16.【答案】解：设玻璃管的横截面积为S，管口向下时，封闭气体压强，气体体积，
管口向上时，封闭气体压强，气体体积，
气体温度不变，由玻意耳定律得：
代入数据解得：
设玻璃管中气体的温度升高到时，水银恰好不溢出，
气体初状态温度，气体末状态体积
对气体加热过程，气体压强不变，由盖-吕萨克定律得：
代入数据解得：
答：保持气体温度不变，将玻璃管缓慢转动到开口向上，此时气柱的长度是35cm；
在玻璃管开口向上时对气体加热，当玻璃管中水银恰好不溢出时，此时玻璃管中气体的温度是600K。 【解析】封闭气体发生等温变化，分析气体初末的状态参量，应用玻意耳定律求出空气柱的长度。
玻璃管竖直放置对气体加热，气体发生等压变化，应用盖-吕萨克定律可以求出气体的温度。
分析清楚气体的状态变化过程、求出气体的状态参量是解决本题的前提与关键，分过程应用玻意耳定律、盖-吕萨克定律可以解题。
 17.【答案】解：①由于活塞b的质量忽略不计，所以当活塞b恰升至顶部时，氮气的压强为，
活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程．
设气缸A的容积为，
氮气初态体积为，温度为，
氮气末态体积为，温度为，
根据盖吕萨克定律可得：
解得：
②活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，
活塞a上方的氧气经历等温过程，
氧气初态体积为，压强为，
氧气末态体积为，压强为，
根据玻意耳定律可得：
解得：
再以氮气为研究对象，
氮气初态：压强，体积，温度，
氮气末态：压强，体积，温度，
根据理想气体的状态方程可得：
解得：
答：①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰升至顶部时，氮气的压强为，温度为420K；
②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，氮气的温度为 【解析】①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖吕萨克定律求解．
②继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律即可求出当活塞a上升的距离是气缸高度的时，氧气的压强，再对氮气运用理想气体的状态方程，即可求出此时氮气的温度．
本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分气体之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．