绝密★启用前 能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物
体
2022-2023 学年第二学期北华中学物理考试
C．随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到 300 C
高二物理试题 D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
3．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定
考试时间：75 分钟 ．．
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题），页数在试卷下端；考试结束后，将答 律的是（ ）
题纸（答题卡）上交，本卷留存。 A．热力学第一定律 B．牛顿第三定律
注意事项： C．闭合电路欧姆定律 D．机械能守恒定律
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将考号、科目等填涂正确。
4．如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长
2．答题时请按要求用笔。
为 H 的空气柱，管内水银柱高于水银槽 h，若将玻璃管
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在．草．稿．纸．、．试．卷．上．答．题．无．效．。 竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 H 和 h 的变化情况为（ ）
5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 A．H 和 h 都增大 B．H 和 h 都减小
C．H 减小，h增大 D．H 增大，h 减小
第 I 卷（选择题）
1
一、单项选择题 5．如图所示是一定质量的理想气体从状态 A 经 B 至 C 的 p— 图线，则
V
1．各向异性可用来描述（ ）
在此过程中( )
A．非晶体没有规则的几何形状 B．非晶体内部的物理性质与方向的关系
A．气体的内能改变 B．气体的体积增大
C．多晶体的内部结构 D．晶体的物理性质与方向的关系
C．气体向外界放热 D．气体对外界做功
2．根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是（ ）
6．将氧气瓶由寒冷的室外搬到温暖的室内，并放
A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能
置一段时间，瓶内氧气（ ）
B．凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量
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姓名：___________班级：___________考号：___________考场： 座号：
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A．分子热运动的平均动能变小，压强变小 C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
B．分子热运动的平均动能变小，压强变大 D．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大
C．分子热运动的平均动能增大，压强变小 10．图为利用钨锅炼铁的场景。若铁的质量大于钨锅的质量，起始时铁的
D．分子热运动的平均动能增大，压强变大 温度比钨锅的温度低，当它们接触在一起时，忽略它们和外界交换的能量，
7．国家速滑馆（又名“冰丝带”）是北京 2022 年冬奥会冰上运动的主场馆， 下列说法正确的是（ ）
为确保运动项目的顺利完成，需要对场馆内降温。若将场馆内的空气看做 A．达到热平衡时，钨锅的温度比铁的低
理想气体，已知降温前场馆内、外的温度均为 7℃，降温后场馆内温度为 B．热传递的过程中，铁从钨锅吸收热量
－8℃，该过程中场馆内气体压强不变。以下说法正确的是（ ） C．达到热平衡时，钨锅内能的增加量小于铁内能的减少量
A．场馆内空气质量不变 D．达到热平衡时，由于铁的质量大于钨锅的质量，钨锅内能的减少量大
B．场馆内空气的热量是由场馆内自发传递到场馆外的 于铁内能的增加量
C．场馆内所有空气分子的分子动能都减小 11．规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一、合格的医用
D．场馆内空气分子单位时间内与冰场碰撞次数增多 防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一水滴落在某防护口罩内
8．取一滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍 侧的示意图，以下说法正确的是（ ）
显微镜下，观察到小炭粒做无规则的运动。下列说法正确的是（ ） A．图片中的口罩为不合格产品
A．小炭粒的运动是扩散现象 B．图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关
B．水的温度为0℃时，小炭粒静止不动 C．图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集
C．小炭粒越小，运动越明显 D．该材料对所有的液体都是不浸润的
D．小炭粒与水分子之间的斥力推动着它做无规则的运动 12．如图所示，导热性能良好内壁光滑的汽缸内部存有一定质量的理想气
9．下列说法正确的是（ ） 体，缸外环境保持恒温。现用外力 F 拉杆，使活塞缓慢向右移动，此过程
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大 中缸内气体质量保持不变，下列说法正确的是（ ）
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
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A．缸内气体的体积增大，内能增加 充满空气，气闸舱 B 内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门 K，
B．缸内气体等温膨胀，对外做功 A 中的气体进入 B 中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交
C．单位时间内缸内气体分子对活塞的碰撞次数增多 换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
D．缸内气体的体积增大，内能减小 A．B 中气体可自发地全部退回到 A 中
B．气体温度不变，体积增大，压强减小
二、多项选择题
C．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
13．关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（ ）
D．气体体积变大，气体分子单位时间对座舱壁单位面积碰撞的次数将变
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以
少
相互转化的
16．下列说法正确的是（ ）
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的
A．温度升高，物体分子热运动的平均动能一定增大
几何形状
B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
C．晶体沿不同的方向导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一
C．外界对物体做功，物体内能一定增加
定相同
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
外界吸热
14．如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管
内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定
第Ⅱ卷（非选择题）
后封闭气体的压强和体积变化情况是（ ）
三、实验题
A．封闭端内气体的压强增大 B．封闭端内气体的压强减小
17．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
C．封闭端内气体的压强不变 D．封闭端内气体的体积减小
①往边长约为 40 cm的浅盘里倒入约 2 cm 深的水。待水面稳定后将适量
15．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装
的痱子粉均匀地撒在水面上。
置，其原理图如图所示。座舱 A 与气闸舱 B 之间装有阀门 K，座舱 A 中
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
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姓名：___________班级：___________考号：___________考场： 座号：
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③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油 气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出。
酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒
内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
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。
完成下列填空：
（1）某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，
则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数______（选
填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为：______（选填“吸
（1）上述步骤中，正确的顺序是________。（填写步骤前面的数字） 热”“放热”“没有热传递”）；
（2）油酸酒精溶液的浓度为每 1000mL 溶液中有纯油酸 1mL，用注射器 （2）另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测
测得 1mL 上述溶液有 200 滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉 量结果描绘的 p V 图像如图所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线
的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形 与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温
小方格的边长为 1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 度改变引起的，则可以判断Ta ______Tb 。（选填“>”“<”）；
________mL，油酸膜的面积是________cm2。根据上述数据，估测出油酸
分子的直径是________nm。（结果均保留三位有效数字）
18．如图所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的
关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为是理想
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四、解答题
19．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部
封有长 l 1=20cm 的空气柱，中间有一段长为 l 2=20cm 的水银柱，上部空气
柱的长度 l 3=30cm。已知大气压强为 p0 = 75.0cmHg。
（1）如果在玻璃管底部缓慢加热，使下部的空气柱温度由 27 度变为 87
度，上部空气柱的长度变为多长？
（2）如果将玻璃管缓慢顺时针旋转 180 度，玻璃管中的水银不流出，温 21．如图所示为一定质量的理想气体的 P-V 图象，理想气体经历从
度不变，下部空气柱的长度变为多长？ A→B→C→D→A 的变化过程，其中 D→A 为等温线．已知理想气体在状
态 B 时温度为 T=1000K，在 C→D 过程中放出热量 Q=400J，求
（1）理想气体在状态 D 时的温度 T；
（2）C→D 过程中理想气体的内能变化量 U
20．如图图 1 所示，水平放置、粗细均匀的玻璃管用长为h = 30cm的水银
柱封闭着长为L = 24cm的氢气。现将玻璃管在竖直平面内沿逆时针方向
缓慢旋转 = 30 角到图 2 位置。已知大气压强为 p0 = 75cmHg，氢气的
温度为T0 = 300K 。
(1)求图 2 位置时管内氢气柱的长度 L ；
(2)在图 2 位置对氢气缓慢加热，当氢气的温度升高到 T时，氢气柱的长度
恰好又为 L，求 T的大小。
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姓名：___________班级：___________考号：___________考场： 座号：
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………参考答案：
1．D
【分析】单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的几何形状；单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性；无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点；无论是单晶体还是多晶体晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性。
【详解】各向同性和各向异性是指物理性质在不同的方向进行测量得到的结论。可以用来描述晶体的物理性质与方向的关系。
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】A．由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下，内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误；
B．由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，故B正确；
C．是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到，故C错误；
D．若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】A．热力学第一定律是描述做功与热传递改变物体的内能之间的关系，则能体现能量守恒定律，故A正确；
B．牛顿第三定律描述的是作用力与反作用力间的关系，不能体现能量守恒定律，故B错误；
C．闭合电路欧姆定律描述的量电动势等于在外电路与内电路上电势降落之和，则能体现能量守恒定律，故C正确；
D．机械能守恒定律描述的量动能与势能间的相互转化但总机械能不变，则能体现能量守恒定律，故D正确。
本题选不能体现能量守恒定律的，故选B。
4．A
【详解】假设管内水银柱高度不变，由于向上提起玻璃管，封闭空气柱变长，根据玻意耳定律，气体体积增大，空气柱压强变小，根据
得h增大。所以H和h都增大。
故选A。
5．C
【详解】试题分析：根据气体状态方程 =C和已知的变化量去判断其它的物理量．对于一定质量的理想气体，温度升高，那么气体的内能增加．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．
由图象可知该理想气体发生的是等温变化，故气体的内能不变，ΔU＝0；但气体的体积在减小，故外界对气体做功，W>0；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，Q<0，气体向外界放热，故C正确
考点：理想气体状态方程 热力学第一定律
点评：够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．
6．D
【详解】将氧气瓶由寒冷的室外搬到温暖的室内，并放置一段时间，瓶内氧气温度升高，气体分子热运动的平均动能增大；氧气瓶的容积不变，所以氧气的体积不变，根据查理定律，有
可知，温度升高，所以气体的压强变大。
故选D。
7．D
【详解】A D．从气体压强微观方面解释，温度降低，分子平均动能减小，单位体积内的分子数增大，场馆内空气分子单位时间内与冰场碰撞次数增多，从而使压强维持不变。单位体积内的分子数增大，所以场馆内空气质量变大。A错误，D正确。
B．由热力学第二定律，场馆内空气的热量是不可能自发由场馆内传递到场馆外。B错误；
C．温度降低，分子平均动能减小，并不是场馆内所有空气分子的分子动能都减小。C错误。
故选D。
8．C
【详解】A．小炭粒是有很多炭分子组成的固体微粒，它的运动是水分子的撞击引起的，故它的运动是布朗运动，不是扩散现象，故A错误；
B．水的温度为时，水分子不会停止热运动，则小炭粒不会停止运动，故B错误；
C．炭粒越小，表面积越小，同一时刻撞击炭粒的水分子越少，冲力越不平衡，炭粒运动越明显，故C正确；
D．小炭粒做无规则的运动是水分子的撞击引起的，而不是分子力推动，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A、外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误．B、气体从外界吸收热量，Q＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故B错误．C、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C错误．D、温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D正确；故选D．
【点睛】在运用 来分析问题时，首先必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则：①W＞0，表示外界对系统做功；W＜0，表示系统对外界做功；②Q＞0，表示系统吸热；Q＜0，表示系统放热；③△U＞0，表示系统内能增加；△U＜0，表示内能减少．我们判断内能变化时，做功和热传递都要考虑．
10．B
【详解】A．达到热平衡时，钨锅的温度与铁的温度相同，A错误；
B．热传递的过程中，铁从钨锅吸收热量，B正确；
CD．达到热平衡时，根据能量守恒定律，钨锅内能的减少量等于铁内能的增加量，CD错误。
故选B。
11．B
【详解】A．根据题意合格的一次性医用防护口罩内则所用材料对水都是不浸润的，如图所示水没有浸润到口罩内侧，所以照片中的口罩一定为合格产品，故A错误；
BC．如图所示，小水滴为球形是由于液体表面张力造成的，照片中附着层内分子比水的内部稀疏，表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，故B正确，C错误；
D．浸润与不浸润现象是相对的，所以该材料对所有的液体都是不浸润的，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】AD．气体的内能仅仅与温度有关，使活塞缓慢地向右移动气体的温度始终与外界温度相同，保持不变，所以气体的内能不变，故AD错误；
B．使活塞缓慢地向右移动气体的温度始终与外界温度相同，保持不变，所以缸内气体等温膨胀，对外做功，故B正确；
C．根据理想气体的状态方程：可知，气体的温度不变，体积增大的过程中气体的压强减小；根据压强的微观意义可知，单位时间内缸内气体分子对活塞的碰撞次数减少，故C错误。
故选B。
【点睛】结合理想气体的状态方程考查对热力学定律的理解以及对压强、温度的微观意义的理解，考查的知识点比较多，要注意明确气体体积增大时对外做功，温度不变时，内能不变。
13．BD
【详解】A．晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，选项A错误；
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，选项B正确；
C．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质也不一定相同，选项C错误。
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，选项D正确。
故选BD。
14．AD
【详解】被封闭气体的压强
其中h为水银柱的竖直高度，故当管倾斜时水银柱竖直高度h将减小，则封闭气体压强p增大，又由于气体是等温变化，由玻意耳定律
知，压强增大，体积减小，故BC错误，AD正确。
故选AD。
15．BD
【详解】A．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观变化都是不可逆的，故A错误；
C．由于气闸舱B内为真空，所以气体在膨胀过程中不会对外做功，又系统与外界没有热交换，则气体内能不变，C错误；
B．对于一定质量的理想气体内能不变，则温度不变，由pV=C，且气体体积增大可知，气体压强减小，故B正确；
D．气体体积变大，分子数密度n减小，温度不变，分子平均动能不变，平均速率不变，所以气体分子单位时间对座舱壁单位面积碰撞的次数将变少，故D正确。
故选BD。
16．AD
【详解】A．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高，物体分子热运动的平均动能一定增大，故A正确；
B．当分子力表现为斥力时，随着距离减小的过程中，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；
C．外界对物体做功，若物体对外界放热，根据热力学第一定律
ΔU=W+Q
有物体的内能可能减小，故C错误；
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则温度升高，即
W＜0
△U＞0
根据
△U=W+Q
可知
Q＞0
则它一定从外界吸热，故D正确。
故选AD。
17． ④①②⑤③
【详解】（1）[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测定油膜面积并计算分子直径。故正确的顺序是④①②⑤③。
（2）[2]1滴油酸酒精溶液中含油酸的的体积为
[3]每一格的面积为1cm2，以超过半格为一格，小于半格舍去为原则，估算出油酸薄膜面积为
[4]分子直径为
18． 增多 放热 <
【详解】（1）[1]注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小根据
因此压强变大，而温度不变，分子平均动能不变，由压强的微观决定因素可知单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多。
[2]根据热力学第一定律可知，气体温度不变则内能不变，体积减小说明外界对气体做功，则可知气体放热。
（2）[3]结合图像可知由a到b过程，压缩气体过程中p与V的乘积增大，根据理想气体的状态方程，可分析出气体的温度升高了，即
19．26cm，34.5cm
【详解】①设水银柱的底面积为S，由题意可得
由等压变化可知
解得
故上部空气柱长度为
②由题意可知
则有
解得
20．(1)；(2)
【详解】(1)设玻璃管在图1、图2时的压强分别为、；氢气柱的横截面积为S。则
由玻意耳定律知
得
(2)在图2位置，对氢气柱升温前、后两个状态由盖一吕萨克定律有
得
21．(1)(2)
【详解】(1)由图示图象及题意可知，气体在状态A时的状态参量：TA，VA=2L，
气体在状态B时的状态参量：VB=5L，TB=1000K，由A到B气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：
代入数据解得：TA=400K；由D到A做等温变化，故TD=TA=400K；
(ii)气体从C到D过程体积减小，外界对气体做功，且P-V图象中围成面积表示做功得：
WCD=1×105×1×10-3J=100J，
由热力学第一定律：△U=W+Q=100+(-400)J=-300J
“-”表示气体内能减小
