2022级高二下学期第三次月考自我检测物理试题 2024.6
时间90分钟 满分100分
一．单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）
1.布朗运动是说明分子运动的重要实验事实,布朗运动是指（ ）
A. 液体分子的运动 B. 悬浮在液体中的固体颗粒的运动
C. 悬浮在液体中的固体分子的运动 D. 液体分子与固体分子的共同运动
2.分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确是（ ）
A. 固体分子间的引力总是大于斥力
B. 气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力
C. 分子间的引力随着分子间距离增大而增大，而斥力随着距离增大而减小
D. 分子间的引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小
3.关于密闭容器中气体压强，下列说法中正确的是（ ）
A. 是由于气体分子间相互作用的斥力作用产生的 B. 是由于气体分子碰撞容器壁产生的
C. 是由于气体的重力产生的 D. 气体温度越高，压强就一定越大
4.关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是 （ ）
A. 物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大
B. 物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小
C. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大
D. 1g 100℃的水变成1g 100℃的水蒸汽，分子热运动的平均动能增大
5.下列说法中正确的是( )
A． 当分子间引力大于斥力时，随着分子间距离的增大，分子间作用力的合力一定减小
B． 单晶硅中原子排列成空间点阵结构，因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中
C． 液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
6.液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在( )
A． 液体不浸润固体的附着层
B． 表面张力较大的液体的附着层
C． 所有液体的附着层
D． 液体浸润固体的附着层
7.如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动过程中，缸内气体（ ）
A．内能增加，外界对气体做正功
B．内能减小，所有分子热运动速率都减小
C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
8.如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（ ）
A．状态a的内能大于状态b
B．状态a的温度高于状态c
C．过程中气体吸收热量
D．过程中外界对气体做正功
9．如图，封有空气的玻璃瓶开口向下静置于恒温水中。将其缓慢往下压了一小段距离，此过程中气体的质量保持不变。不考虑气体分子间的相互作用，则能反映瓶内气体状态变化的图像是（ ）
10．封有理想气体的导热气缸开口向下被悬挂，活塞下系有钩码P，整个系统处于静止状态，如图所示。若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢。下列说法中正确的是（ ）
A．外界温度升高，气体的压强一定增大
B．外界温度升高，外界可能对气体做正功
C．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热
D．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小
二． 多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选对不全的得2分，选错或不答的得0分）
11.根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是（ ）
A. 气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈
B. 气体分子的平均动能越大，气体的温度越高
C. 气体的压强越大，气体分子的平均动能越大
D. 气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大
12．下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（ ）
A．水黾可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
13.关于液晶分子的排列，下列说法正确的是( )
A． 液晶分子在特定方向排列整齐
B． 液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化
C． 液晶分子的排列整齐而稳定
D． 液晶的物理性质稳定
14．下图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气( )
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
15．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有（ ）
A．没有固定的熔点
B．天然具有规则的几何形状
C．沿不同方向的导热性能相同
D．分子在空间上周期性排列
16.列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活寒、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（ ）
A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热
C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变
三、计算题（5小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17．(6分)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2.0 cm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2.0 cm.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76 cmHg，环境温度为296 K.
(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．
18．(10分)如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S＝10－3m2，活塞的质量为m＝2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10－3m3 ，A、B之间的容积为2.0×10－4m3，外界大气压强p0＝1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至327℃。
(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；
(2)缸内气体最后的压强；
(3)在图乙中画出整个过程中的p－V图线。
19．(10分)密闭容器内装有质量的氧气，开始时氧气压强为，温度为，因为阀门漏气，经过一段时间后，容器内氧气压强变为大气压强，温度降为，已知大气压强为，容器不变形，且以上状态的氧气均视为理想气体。求漏掉的氧气质量。
20．(10分)如图所示，长方形容器体积为V0＝3L，右上方有一开口与外界相连，活塞将导热容器分成左、右两部分，外界温度为27℃时，左、右体积比为1：2。当外界温度缓慢上升，活塞就会缓慢移动。设大气压强为p0＝1.0×105Pa，且保持不变，不计活塞与容器间的摩擦，求：
（1）活塞刚好移动到容器的正中央时，外界的温度；
（2）活塞移动到容器正中央的过程中，若左侧容器中气体的内能增加，左边容器内气体吸收的热量。
21．(10分)如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为和。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中
（1）内能的增加量；
（2）最终温度T。
三、附加题
22．(4分)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度．
23.（6分）一定质量的理想气体从状态开始，经历、、cd、回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中、cd均垂直于横轴， 的延长线均过原点。
（1）在P-V图像中定性画出此过程，标上字母并标上箭头。
（2）这一过程气体 （填“吸热”或“放热”）。
24．（8分）做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢的向外拉动活塞，注射器内空气体积逐渐增大，多次测量得到如图所示的p-V图线（其中实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线，实验过程中环境温度保持不变）．
（1）在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化？ ，（填“变大”“变小”或“不变”）．
（2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是 ．
（3）尝试把图像改为p-1/V图像。
2022级高二下学期第二次月考自我检测物理试题参考答案
1. 【答案】B【解析】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围分子的撞击力而引起的无规则运动．并不是液体或气体分子的运动，也不是悬浮的固体份子的运动，而是固体颗粒受到撞击后的运动．它能间接反应液体或气体分子的无规则运动，所以ABD错，C对．
2.【答案】D【解析】固体分子间的引力总是等于斥力，否则固体体积要缩小，故A错误；气体能充满任何仪器是因为分子处于永不停息的无规则运动，故B错误；分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，随分子间距的增大而减小，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
3.【答案】B【解析】密闭容器中气体的压强是因为气体分子撞击容器壁产生的，由气体的压强与体积和温度都有关系，CD错；
4.【答案】B【解析】物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的一种能量形式；而分子的热运动的动能叫做分子动能，是微观上的内能的一种形式．所以物体运动速度增大，与分子热运动的动能无关，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大．故B正确，C错误；温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，故D错误．所以B正确，ACD错误．
5.【答案】 C【解析】 当分子间引力大于斥力时，分子间距离r>r0，分子间作用力表现为引力，因此随着分子间距离的增大，分子间作用力可能先增大后减小，故A错误；单晶硅中原子排列成空间点阵结构，但分子之间仍然存在间隙，其他物质分子能扩散到单晶硅中，故B错误；液晶是一种特殊的物质，液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性，故C正确；水的饱和汽压仅与温度有关，与体积无关，故D错误。
6.【答案】A【解析】液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在液体不浸润固体的附着层。
7. 【答案】C【详解】初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有
气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。
AB．气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误；
CD．气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。
故选C。
8. 【答案】C
【详解】A．由于a→b的过程为等温过程，即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能，故A错误；
B．由于状态b和状态c体积相同，且，根据理想气体状态方程
可知，又因为，故，故B错误；
CD．因为a→c过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据
可知气体吸收热量；故C正确，D错误；故选C。
9．【答案】C
【解析】由题意可知气体经历等温变化，且压强增大，体积减小，根据玻意耳定律可知p与V的乘积不变，即p-V图像应为双曲线的一支，图像应为过原点的倾斜直线，故ABD错误，C正确。故选C。
10．【答案】C【解析】A．因为系统状态变化足够缓慢，所以活塞可视为始终受力平衡，外界温度升高，但大气压强和钩码质量不变，所以气体的压强不变，故A错误；
B．气体经历等压变化，根据盖-吕萨克定律可知气体温度升高，体积增大，外界一定对气体做负功，故B错误；
CD．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体压强减小，根据玻意耳定律可知气体体积增大，对外做功，又根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故C正确，D错误。
故选C。
11.【答案】AB
【解析】温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子的无规律运动越剧烈；分子的平均动能越大；故AB正确；气体的压强取决于气体分子的平均动能及体积，故压强大，无法说明气体分子的平均动能就大，故C错误；气体的分子间作用力，随距离的变化而变化，但不一定随体积增大而增大，故D错误．所以AB正确，CD错误．
12．【答案】 AB
【解析】A．因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A正确；
B．草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故B正确；
C．滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，是液体分子无规则热运动的反映，故C错误；
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动，是液体分子无规则热运动的反映，故D错误；
故选AB。
13. AB【解析】液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确.
14．【答案】 AB
【解析】气体分子间距较大，内能主要体现在分子平均动能上，温度升高时内能增大；再根据压强的微观解释可明确压强的变化．
解：水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，气体分子的平均动能增大，分子对器壁的撞击力增大，故压强增大；但分子间距离不变，故分子间作用力不变；由于温度是分子平均动能的标志是一个统计规律，温度升高时并不是所有分子的动能都增大，有少数分子动能可能减小；
故选AB．
15．【答案】 AC
【解析】根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。
故选AC。
16.【答案】 AC
【解析】AB．上下乘客时气缸内气体与外界有充分的热交换，即发生等温变化，温度不变，故气体的内能不变，体积变化缓慢，没有做功，故没有热交换，故A正确，B错误；
CD．剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，且气体与外界来不及热交换，气体经历绝热过程，外界对气体做功，温度升高，故C正确，D错误。
故选AC。
17．答案：(1)41 cm (2)312 K
解析：(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h1，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 ①
由力的平衡条件有
p＝p0＋h ②
p1＝p0－h ③
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) ④
V1＝S(L－h) ⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm. ⑥
(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＝ ⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得
T＝312 K.
18． 答案：(1)127℃ (2)1.5×105Pa (3)见解析图
解析：(1)活塞刚离开B处时，气体压强p2＝p0＋＝1.2×105Pa
气体等容变化，＝，
代入数据，解出t2＝127℃
(2)设活塞最终移动到A处，
理想气体状态方程：
＝，即＝，
代入数据，解出p3＝p0＝1.5×105Pa
因为p3>p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。
(3)如图。
19．【答案】0.89kg
【解析】开始时容器内氧气温度为
经一段时间后温度降为
压强变为
设容器的体积为，以开始时容器内全部氧气为研究对象，由理想气体状态方程得
解得
所以漏掉的氧气质量为
20．【答案】（1）450K；（2）60J
【解析】（1）活塞缓慢移动过程中，两侧气体压强相等，因为右侧气体压强始终等于大气压强，故左侧气体经历等压变化，初始状态
末状态
由盖—吕萨克定律可得
解得外界的温度为
（2）活塞移动到容器正中央的过程中，左边容器中气体对外做功，故右侧气体对活塞做功
由热力学第一定律可得
21．【答案】 （1）；（2）
【解析】（1）活塞移动时受力平衡
气体对外界做功
根据热力学第一定律
解得
（2）活塞发生移动前，等容过程
活塞向右移动了L，等压过程
且
解得T0
三、附加题
22．【答案】 低于 大于
23.【答案】（1）经历一次循环，（2）放热
【解析】气体经历一次循环的图像如图所示
根据图像与横轴所围成的面积表示做功的大小可知，过程气体对外界做的功小于外界对气体做的功，故气体经历一次循环，外界对气体做正功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量
24．（1）不变 （2）拉动活塞过程中外界气体进入了 注射器 （3）如图
【解析】（1）因气体温度不变，所以气体分子的平均动能不变；（2）原因可能是试验时外界空气进入了注射器内；（3）由于此图无法说明P与V的确切关系，所以改画P-1∕V图象．由于试验时环境温度不变，由理想气体状态方程可得PV乘积变大，所以P-1∕V图像如图。
