浑源县第七高级中学校2022-2023学年高二下学期6月第三次月考
物理试题
试题满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题(共8小题)
1.(4分)下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是( )
A.开空调1min内教室内的气体处于平衡态
B.两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态
C.0℃的冰水混合物放入1℃的环境中,冰水混合物处于平衡态
D.压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态
2.(4分)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是( )
Ⅰ.三颗微粒运动位置的连线 Ⅱ.分子间的作用力与距离的关系
Ⅲ.食盐晶体 Ⅳ.小草上的露珠
Ⅴ.拉力大于玻璃板的重力
①微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动 ②当两个相邻分子间的距离为时,它们之间相互作用的引力和斥力大小相等 ③食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 ④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力作用的结果 ⑤洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力必须大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力
A.①③ B.②③ C.③④⑤ D.②④⑤
3.(4分)如图所示,一圆简形汽缸静置于地面上,汽缸简的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为.现用手握住活塞手柄缓慢向上提,不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦,若设汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F,则( )
A., B.,
C., D.,
4.(4分)如图所示,一定质量的理想气体,经过图线A→B→C→A的状态变化过程,的延长线过
点,与纵轴平行。由图线可知( )
A.A→B过程,气体压强不变,密度减小 B.B→C过程,气体压强增大,密度增大
C.B→C过程,气体温度升高,密度减小 D.C→A过程,气体温度不变,密度增大
5.(4分)如图甲所示,匝的圆形线圈M,它的两端点C、D与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示(取垂直线圈平面向里为正方向),则C、D两点的电势高低与电压表的读数为( )
A.,20V B.,10V C.,20V D.,10V
6.(4分)一个容积为的钢瓶中,装有压强为的氧气。在恒温状态下用容积的抽气简抽气,则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为( )
A. B. C. D.
7.(4分)如图所示的绝热容器,把隔板抽掉,让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡( )
A.气体对外做功,内能减少,温度降低
B.气体对外做功,内能不变,温度不变
C.气体不做功,内能不变,温度不变,压强减小
D.气体不做功,内能减少,压强减小
8.(4分)如图所示,和是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g.则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为 B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为 D.金属棒产生的焦耳热为
二、多选题(共4小题)
9.(4分)下列说法正确的是( )
图1金属内简和绝热外简间封闭了一定体积的空气,内简中有水
图2斯特林循环,有两个等温和两个等容过程
图3输液的部分装置输液过程中(瓶A中尚有液体)
A.图1中在水加热开温的过程中,被封闭的空气内能增大,压强增大,分子间引力和斥力都减小
B.图2中A到B过程中p、V值的乘积小于C到D过程中p、V值的乘积
C.图3中瓶A中上方气体的压强随液面的下降而减小
D.图3中在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变
10.(4分)对下列几种固体物质的认识,正确的有( )
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
11.(4分)一列简谐横波在介质中沿x轴传播,甲图为某一时刻的波形图,P点横坐标为1.5m.乙图为振动传播到P点后,质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波长为4m B.该简谐波的频率为2Hz
C.该简谐波的波速为2m/s D.从该时刻起,经过2s,P点通过的路程为40cm
12.(4分)如图所示,电流表、电压表为理想电表,变压器为理想变压器,、是定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,则下列说法正确的是( )
A.仅将滑片上移时,电流表A的示数变大
B.仅将滑片下移时,电压表V的示数变大
C.滑片下移、上移时,电阻的功率增大
D.只断开开关S,电压表V的示数变大,电流表A的示数变小
三、实验题(共2小题)
13.(6分)某学校物理实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中,
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为______cm.
(2)小组成员在实验过程中有如下做法,其中正确的是______(填选项前的字母)。
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
(3)测量出多组周期T、摆长l的数值后,面出图线如图所示,此图线斜率的物理意义是______。
A.G B. C. D.
(4)在(3)中,描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小______。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能
14.(8分)在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液还滴滴入量简。记录滴入的滴数直到量简达到1.0mL为止。恰好共滴了100滴:
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓:
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含油酸为______,油膜面积为______,求得油酸分子直径为______m(此空保留1位有效数字)。
(2)若阿伏伽德罗常数为,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为ρ,则下列说法正确的是______。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏大,对于出现这种结
果的原因,不可能是由于______。
A.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
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画好
D.水面上痱子粉撒的较多,油膜没有充分展开
四、计算题(共3小题)
15.(12分)如图所示,截面为矩形的透明设备放置在真空环境中,,一束光入射到上表面与夹角为,折射到面中点时恰好发生全反射,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)该透明设备材料的折射率(可用根号表示);
(2)光从射入到第一次射出经历的时间.
16.(12分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A到状态B,再从状态B到状态C,最后从状态C回到状态A.已知气体在状态A的体积,从B到C过程中气体对外做功1000J.求:
(1)气体在状态C时的体积;
(2)气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量.
17.(14分)如图所示,一粗细均匀的玻璃瓶水平放置,瓶口处有阀门K,瓶内有A、B两部分用一活塞分开的一定质量的理想气体。开始时,活塞处于静止状态,A、B两部分气体长度分别为2L和L,压强均为p。若因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整个过程中气体温度保持不变,瓶口处气体体积可以忽略。当活塞向右缓慢移动的距离为0.4L时,(忽略摩擦阻力)求此时:
(1)A中气体的压强:
(2)B中剩余气体与漏气前B中气体的质量之比。
浑源县第七高级中学校2022-2023学年高二下学期6月第三次月考
参考答案
1.【答案】B
【解析】开空调1min内教室内的气体温度、体积均要变化,故不是平衡态,A错误;两物体温度不同,接触后高温物体会向低温物体传热,是非平衡态,B正确;0℃的冰水混合物放入1℃的环境中,周围环境会向冰水混合物传热,故不是平衡态,C错误;压缩密闭容器中的空气,要对空气做功,机械能转化为内能,故不是平衡态,D错误。
2.【答案】D
【解析】①微粒运动就是物质颗粒的无规则运动,即布朗运动,是液体分子的无规则热运动的表现,则①错误;②当两个相邻分子间的距离为r0时,它们之间相互作用的引力和斥力大小相等,分子力表现为零,则②正确;③食盐晶体的物理性质沿各个方向不同,表现为各向异性,故③错误;④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力作用的结果,则④正确;⑤洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力必须大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力,则⑤正确。故选项D正确。
3.【答案】C
【解析】将汽缸刚提离地面时,对整体受力分析有,
对汽缸受力分析有,
解得,C选项正确,A、B、D错误.
4.【答案】B
【解析】由题图可知,A→B过程,气体体积与热力学温度成正比,则气体发生等压变化,气体压强不变,体积减小,密度变大,故A错误;由题图可知,B→C过程,气体体积减小,温度升高,由理想气体状态方程得压强增大,密度增大,B正确,C错误;由题图可知,C→A过程,气体的体积增大,温度不变,由玻意耳定律得压强减小,密度减小,故D错误。
5.【答案】B
【解析】圆形线圈产生感生电动势,相当于电源的内电路.线圈中的磁通量均匀增加,由楞次定律知,线圈中感应电流为逆时针方向,又因为线圈相当于内电路,故;,因而电压表的读数为10V.
6.【答案】D
【解析】钢瓶的容积为,抽气筒容积为,最初钢瓶内气体压强为,抽气过程气体温度不变,由玻意耳定律,
第一次抽气有
第二次抽气有
第三次抽气有
第四次抽气有
经过计算有.
7.【答案】C
【解析】右边是真空,因此隔板抽掉后,气体并不对外做功,气体内能保持不变,因此温度不变。由于体积增大,分子的密集程度减小,压强减小。
8.【答案】D
【解析】金属棒沿弯曲部分下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:,金属棒到达平直部分时的速度,金属棒到达平直部分后做减速运动,刚到达平直部分时的速度最大,则最大感应电动势,最大感应电流,故A错误;
通过金属棒的电荷量,故B错误;
金属棒在整个运动过程中,由动能定理有,则克服安培力做功:,故C错误;由功能关系知,金属棒克服安培力做的功转化为焦耳热,定值电阻与金属棒的电阻相等,通过它们的电流相等,则金属棒产生的焦耳热:,故D正确.
9.【答案】BD
【解析】在水加热升温的过程中,被封闭的空气温度升高,内能增大,则气体分子的平均动能增大,分子对单位面积器壁的撞击力增大,压强增大,分子间距离不变,故分子间作用力不变,A选项错误;题图2中A到B过程和C到D过程中气体均做等温变化,根据理想气体状态方程可知,A到B过程中p、V值的乘积小于C到D过程中p、V值的乘积,B选项正确;瓶A中上方气体的压强为外界大气压强与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液面下降,液体产生的压强减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,C选项错误;进气管C处的压强为大气压强,不变化,从进气管C到滴壶B之间的液柱高度不变,滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的,D选项正确。
10.【答案】AD
【解析】若物体是晶体,则熔化过程中,温度保持不变,A项正确;烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现,说明云母片是晶体,B项错误;天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列规则,C项错误;由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导致了它们的物理性质不同,D项正确.
11.【答案】AC
【解析】由题图甲知该波的波长为4m,故A正确;由题图乙知该波的周期为2s,因此其频率为,故B错误;该波的波速为,故C正确;从该时刻起经过2s,即经过一个周期,P点通过的路程为,故D错误.
12.【答案】AD
【解析】只将滑片上移时,副线圈匝数增大,由原、副线圈两端电压与匝数成正比可知,输出电压增大,输出功率增大,输入功率也增大,电流表A的示数增大,A正确;只将滑片下移时,接入的阻值减小,接入的阻值与的并联电阻减小,副线圈电流增大,两端电压增大,而副线圈两端电压不变,故电压表V的示数变小,B错误;滑片下移,副线圈电路电压减小,滑片上移,副线圈电路总电阻增大,故总电流减小,电阻的功率减小,C错误;只断开开关S,副线圈两端电压不变,电路总电阻增大,电流减小,消耗功率减小,原线圈输入功率也减小,电流表A的示数变小,两端电压减小,则电压表V测的是电阻两端的电压,示数变大,D正确。
13.【答案】(1)0.96 (2)C (3)C (4)C
【解析】(1)由题图示游标卡尺可知,其示数为。
(2)单摆在小摆角情况下的运动是简谐运动,则单摆的最大摆角应小于5°,故A错误;一个周期的时间内,摆球通过最低点2次,故B错误;由单摆的周期公式,得,摆长偏大,则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大,故C正确;为减小实验误差,应选择密度较大的摆球,故D错误。
(3)由单摆的周期公式得
图线斜率的物理意义是,故选C。
描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,即,即作出的图像,斜率不变,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小不变,故选C。
14.【答案】(1) (2)BC (3)B
【解析】(1)一滴油酸的酒精溶液含油酸为
油膜面积为格数
求得油酸分子直径为。
(2)1kg油酸所含有分子数为,故A错误;
1m3油酸所含分子数为,故B正确;
1个油酸分子的质量为,故C正确;
假设油酸分子为球形其直径为d,则一个油酸分子的体积为
油酸的摩尔体积为
根据阿伏伽德罗常数的桥梁作用,有
联立可得,故D错误。
(3)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,会使计算结果偏大,故A错误;计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理,会使油酸面积增大导致计算结果偏小,故B正确;画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画好,会使油酸面积减小导致计算结果偏大,故C错误;水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开,使油酸面积减小导致计算结果偏大,故D错误。
15.【答案】(1) (2)
【解析】(1)设该设备材料的折射率为n,在面上,设折射角为r,由折射定律得,光线折射到面中点时恰好发生全反射,入射角等于临界角,则,光路图如图,
由几何关系知
联立解得折射率.
(2)光在介质中传播的速度
光从射入到第一次射出所经过的路程为
则所需要的时间
联立解得.
16.【答案】(1) (2)400J
【解析】(1)气体从C→A,发生等压变化,根据盖-吕萨克定律有
解得
(2)气体从A→B,根据查理定律可知气体发生等容变化,则
气体从B→C,体积增大,气体膨胀对外做功,
则
气体从C→A,体积减小,外界对气体做功,
则
全过程中
初、末状态温度相同,所以全过程
根据热力学第一定律,
得吸收的热量
17.【答案】(1)(2)
【解析】(1)设活塞的横截面积为S,对A中气体分析,由玻意耳定律可得
解得
(2)A、B两部分气体虽通过活塞分开,但A、B中气体压强始终保持相同,则
设漏气后B中气体和漏出气体总长度为(假设漏出气体呈柱状,横截面积为S),由玻意耳定律可得
代入数据解得
此时B中气体的长度为
则此时B中气体质量&;与原有质量之比为
解得
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