卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年河南省南阳市重点学校高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 关于热现象，说法正确的是( )
A. 布朗微粒越小，布朗运动越不明显
B. 毛细管越小，毛细现象越不明显
C. 热力学第一定律揭示了宏观热现象的方向性
D. 一定质量的理想气体，体积从缓慢增大到，中间过程不同，气体对外做功可能不同
2. 关于理想气体，说法正确的是( )
A. 理想气体吸热后温度一定升高 B. 理想气体等压压缩过程可能吸热
C. 理想气体绝热膨胀过程内能一定减少 D. 理想气体自由膨胀一定对外做功
3. 对于下列四幅图的说法，正确的是( )
A. 图甲，两种温度下，图像与横轴所围面积不同
B. 图乙，当时，分子力不为零
C. 图丙，固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固定薄片是单晶体
D. 图丁，玻璃试管倒扣在水槽中且试管内水面下凹，说明水对玻璃是不浸润的
4. 如图所示，将一只倒置的试管竖直地插入容器内，试管内外水面的高度差为，若使试管插入水中的深度增大一些，则试管内外水面的高度差将( )
A. 增大 B. 减少 C. 保持不变 D. 无法确定
5. 如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱高为封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( )
A. 变长 B. 变短 C. 上升 D. 下降
6. 如图所示，容积为的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门气体只进不出均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气次，向活塞右侧打气次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为( )
A. B. C. D.
7. 将一个装有一定量水未装满的口服液玻璃瓶，瓶口向下按入水池中，在水面下深处恰能保持悬浮状态。假设水温一直保持恒定，下列说法正确的是( )
A. 将瓶向下按，放手后瓶又回到水面下深处
B. 将瓶向下按，放手后瓶将在水深处悬浮
C. 将瓶向上提，放手后瓶又回到水面下深处
D. 将瓶向上提，放手后瓶上升到水面
8. 一定质量的理想气体从状态开始，经、、三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为、、以下判断正确的是( )
A. 气体在过程中对外界做的功小于在过程中对外界做的功
B. 气体在过程中从外界吸收的热量大于在过程中从外界吸收的热量
C. 在过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D. 气体在过程中内能的减少量大于过程中内能的增加量
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡内封闭有一定量的空气，与相连的管插在水银槽中，管内水银面的高度可反映玻璃泡内空气的温度即环境温度，已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的。当温度为时，管内水银面的高度为。管的体积与大玻璃泡的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是( )
A. 该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B. 当温度为时，封闭气体的压强相当于高的水银柱产生的压强
C. 若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度的测量值偏大
D. 若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大
10. 有一自制简易气温计，向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀的透明细吸管，接口用密封胶密封，在吸管内引入一小段染色的液柱长度可忽略，在吸管上标注温度值。如果不计大气压的变化，即形成了一个简易气温计。已知罐的容积为，吸管有效长度为，横截面积为，当气温为时，液柱离管口，下列说法正确的是( )
A. 该气温计利用的是气体等压变化的规律
B. 该“气温计”所能测量的最高气温约为
C. 该“气温计”刻度一定不均匀
D. 如果大气压降低了，则测量值将较真实值偏大
11. 设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形气缸、内径分别为和，长度均为，内部分别有轻质薄活塞、，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸左端开口。外界大气压强为，最初气缸Ⅰ内通过封有压强为的气体，气缸内通过封有压强为的气体，一细管连通两气缸，开始时、均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过向右移动的距离可测定水的深度，已知相当于高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法正确的是( )
A. 当活塞向右移动时，水的深度
B. 此深度计能测的最大深度
C. 若要测量的最大水深，气缸内通过所封气体的压强应改为
D. 若要测量的最大水深，气缸内通过所封气体的压强应改为
12. 如图所示，两个水平放置、内径不同的导热圆柱形金属气缸、通过细管相连，一定质量的气体被封闭在两个活塞之间，两个活塞通过金属细杆相连，活塞与气缸之间无摩擦。初始状态两活塞都静止不动，此时活塞到各自气缸底部的距离相等，缸内气体温度为，外界大气压强为。已知气缸、内径之比为，中间细管体积忽略不计，现缓慢对气缸加热，使得缸内气体温度逐渐升高，下面说法正确的是( )
A. 初始状态连接两活塞的金属杆受到拉力作用
B. 温度升高到时内部气压大小为
C. 温度升高到时内部气压大小为
D. 温度升高到时内部气压大小为
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
13. 图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
有关该实验的下列说法正确的是________。
A.图中的操作步骤顺序是；丙丁乙甲
B.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验
C.往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的，用注射器测得滴这样的油酸溶液为，取滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为________。
14. 某实验小组用如图所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
关于该实验，下列说法正确的是_____。
A.实验前应将注射器内的空气完全排出
B.空气柱体积变化应尽可能的快些
C.空气柱的压强随体积的减小而减小
D.作出的图像可以直观反映出与的关系
如图是甲、乙两同学在实验中得到的图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_____。
某同学采用如图所示的实验装置，测出了注射器内封闭气体的几组压强和体积的值后，用作纵轴、作横轴，画出图像如图甲、乙、丙所示，则甲产生的可能原因是_____乙产生的可能原因是_____；丙产生的可能原因是_____。从下列选项选取，填写字母
A.各组的、取值范围太小
B.实验过程中有漏气现象
C.实验过程中气体温度升高
D.在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
15. 如图，下端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，玻璃管长约米，管内用长的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知大气压强为，玻璃管导热性能良好且周围环境温度保持不变，重力加速度为。
若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，求玻璃管中空气柱长度；
若将玻璃管向下做加速度为的匀加速直线运动，求稳定时玻璃管中密封空气柱长度。
16. 如图所示，是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，其压强为，体积为，血压计工作时，气泵工作，向气路系统充入压强为的空气，气路系统体积膨胀，当气路系统的压强达到时，气路系统内的空气体积变为，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为时，气路系统内的空气体积变为，已知外界大气压强为，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。
当气路系统的压强达到时，充入的外部空气体积；
打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。
17. 如图所示，两个粗细不同的可导热汽缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通忽略细管的容积。两汽缸各有一个活塞，质量分别为和，活塞与汽缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度。已知，
若右活塞底面积为，求左活塞的底面积。
在两活塞上同时各放一质量为的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差假定环境温度始终保持为。
在达到上一问的终态后，环境温度由缓慢上升到，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到汽缸顶部。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.布朗微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，A错误；
B.毛细现象是指浸润液体在细管中上升的现象，内径越细，现象越明显，B错误；
C.热力学第一定律揭示了改变物体内能的两种方式，热力学第二定律揭示了宏观热现象的方向性， C错误；
D.一定质量的理想气体，体积从缓慢增大到，根据热力学第一定律，气体对外做功等于气体减少的内能与从外界吸收的热量之和，因为中间过程不同，气体减少的内能和从外界吸收的热量不一定相同，所以气体对外做功不一定相同，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.根据热力学第一定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，故A错误；
B.根据理想气体状态方程 ，气体等压压缩过程，压强不变，体积减小，温度一定降低，内能也减小，即 ；体积减小，外界对气体做功， ，再根据热力学第一定律 ，则 ，所以理想气体等压压缩过程一定放热，故B错误；
C.理想气体绝热膨胀过程， ， ，根据热力学第一定律 可知， ，所以理想气体绝热膨胀过程内能一定减少，故C正确；
D.理想气体自由膨胀对外不做功，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】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；当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；单晶体各向异性；试管中水面下凹是由于水对玻璃的浸润引起的。
本题考查了热学部分的基础知识，要求学生熟练掌握并灵活运用。
【解答】、图甲两种温度下，图线与横轴围成图形的面积均为，图像与横轴所围面积一定相同，故 A错误；
B、图乙，当时，分子势能最小，分子间的斥力和引力大小相等，分子力为零，故 B错误；
C、图丙，固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固定薄片各向异性，是单晶体，故 C正确；
D、图丁，玻璃试管倒扣在水槽中且试管内水面下凹是由于水对玻璃是浸润的引起的，故 D错误。
4.【答案】
【解析】解：当试管处于静止时，内外压强平衡，假设试管口处有一小液片，此液片外部的压强为大气压液片所处深度处水的压强；液片内部的压强来自密闭液体的压强和试管内水柱产生的向下的压强．如果向下压试管，管口外水的深度增加，压强增大，管内的压强也会增大相等的值来与之平衡．而管内的空气同时会被压缩，压强增大，因为，管内液柱的上升高度始终小于试管向下插入的深度，即试管内外液面的高度差会增大．
故选：．
当试管处于静止时，内外压强平衡，假设试管口处有一小液片，此液片外部的压强为大气压液片所处深度处水的压强；液片内部的压强来自密闭液体的压强和试管内水柱产生的向下的压强．
本题考查了学生对液体压强的认识和理解，其内部压强的变化是解决此题的关键．
5.【答案】
【解析】
【分析】根据平衡求压强可确定和的高度关系；根据玻意耳定律可以知道气体的体积的变化。
【解答】
对于管内封闭气体的压强可得：
也可以有：，则知：，不变则不变。
当外界压强增大时，管内封闭气体压强增大，根据玻意耳定律可以知道气体的体积减小，则下降。
故选D。
6.【答案】
【解析】解：最终两侧压强为，左侧体积为，右侧体积为，则。
对左侧有：
对右侧有：
联立解得：，故A正确，BCD错误；
故选：。
分别对两侧的封闭气体分析出变化前后的状态参量，结合气体的等温变化及玻意耳定律和体积之间的关系联立等式即可完成分析。
本题主要考查了气体的等温变化及玻意耳定律，解题的关键点是分析出变化前后的状态参量，联立等式即可完成分析。
7.【答案】
【解析】
【分析】瓶子受到的浮力为其中为水的密度，为重力加速度，是排开水的体积．如果排开水的体积不变，则瓶子受的浮力不变．这里排开水的体积主要由空气的体积决定．空气的体积主要受压强影响．
【解答】瓶保持静止不动，受力平衡，
、水温一直保持恒定，将瓶下按后，由玻意耳定律，增大减小，，故放手后加速下沉．故AB错误；
、若将瓶子提起，由玻意耳定律，则压强减小，空气体积增大，排水量增大，，瓶子会加速上升，放手后瓶上升到水面，故C错误，D正确．
故选：
8.【答案】
【解析】
【分析】
根据图象的面积表示气体做功，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题。
本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体内能由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住图象的面积表示气体做功。
【解答】
A、根据图象的面积表示气体做功，得气体在过程中对外界做的功为：，过
程中气体对外界做的功为：，所以气体在过程中对外界做的功等于在过程中对外
界做的功，故A错误
B、气体在过程中，因为、两个状态的相等，所以，即，根据热力学第一定律可知，从外界吸收的热量为气体在过程中，因为状态的大于状态的，所以，即，根据热力学第一
定律可知，在过程中从外界吸收的热量为：，则有：，故B错误
C、在过程中，气体等压压缩，温度降低，即，根据热力学第一定律可知，外界对气体做的功小于气体
向外界放出的热量，故C正确
D、因为，而一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体在过程中内能的减少量等于过程中内能的增加
量，故 D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】A.根据题意，管的体积与大玻璃泡的体积相比可忽略不计，可知在中液面移动时，可近似认为气体体积不变，即该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A正确；
B.温度为时，封闭气体的压强
即封闭气体的压强相当于高的水银柱产生的压强，故B错误；
C.根据查理定律有
其中
即有
可知，温度升高，管内水银面的高度降低，即管中刻度从上往下，表示的温度逐渐升高，若把该温度计置于高山顶进行测温，由于高山顶的大气压低于标准大气压，对管中气体有
温度一定时，管中气体压强运动，大气压强减小，可知管内液面的高度比山底的低一些，则温度的测量值偏高，故C正确；
D.根据
可知，若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，管中气体的压强减小，可知管内液面上升，根据上述，温度的测量值偏小，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.该气温计利用的是气体等压变化的规律进行测量的，故A正确；
B.设该“气温计”所能测量的最高气温为 ，根据盖吕萨克定律可得
其中
联立解得
则有
故B错误；
C.根据盖吕萨克定律可得
则有
又
联立可得
即温度的变化量与距离的变化量成正比，则该“气温计”刻度分布均匀，故C错误；
D.根据题意可知，罐内气体温度越高，体积越大，染色液柱越靠近吸管的右端；如果气压降低了，则染色液柱稳定时的位置比真实值对应的位置偏右，测量值将较真实值偏大，故D正确。
故选AD。
11.【答案】
【解析】A.当活塞向右移动 时，假设活塞不动，对气缸中的气体，根据玻意耳定律有
解得
可知假设成立，则水产生的压强为
由于相当于高的水产生的压强，可知水的深度为，故A错误；
B.根据图示分析可知，当活塞恰好到达气缸区右侧，但与右侧没有挤压时，能够测量的水最深，此时活塞左右两侧的气体压强相等，对活塞左侧气体有
对活塞右侧气体有
解得
则水产生的压强为
由于相当于高的水产生的压强，可知此深度计能测的最大深度为
故B正确；
C.若要测量的最大水深，该深度对应压强为 ，此时活塞恰好到达气缸区右侧，气体压强为
令置于水中之前，气缸内通过所封气体的压强为，根据玻意耳定律对活塞左侧气体有
对活塞右侧气体有
解得
故C正确；
D.若要测量的最大水深，该深度对应压强为 ，此时活塞恰好到达气缸区右侧，气体压强为
对深度计左侧气体有
解得
对深度计右侧气体有
解得
故D正确。
故选BCD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题以两个底面积不同的活塞为肯景，考查气体的等压和等容变化，考查考生的科学思维及推理论证能力。合理的选择研究对象是求解问题的关键所在。
【解答】
A.气缸、直径之比为，则面积之比为，设活塞面积为，初始状态缸内压强为，金属杆
上的拉力为，对于活塞，对于活塞，联立解得，，因此，初始状态连接两活塞金属杆既不受拉力，也不受压力，A错误
开始升温过程中封闭气体做等压膨胀，直至活塞右移至缸底，设此距离为，此时对应的温度为，则，解得，所以，若温度时，内部压强等于，B错误，C正确
D.当温度时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持不变，则，解得，D正确。
故选CD。
13.【答案】
【解析】根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙 乙 丁 甲，故A错误；
B.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B正确；
C.应等油酸完全散开稳定后开始描绘油膜轮廓，故C错误；
故选B。
根据题意可知，滴这样的溶液中的油酸体积为
14.【答案】；研究气体的质量不同或者同质量气体在不同温度下研究；；；。
【解析】
【分析】
本题主要考查探究一定量的气体发生等温变化遵循的规律的实验，明确实验原理和注意事项是解决问题的关键。
根据实验原理和注意事项，结合玻意耳定律分析即可求解；
根据控制变量法进行分析；
结合图象的形状分析误差来源。
【解答】
应在注射器内封闭一定质量的空气作为研究对象，不能将注射器的空气完全排出，故A错误；
B.为使气体温度保持不变，空气柱体积变化应尽可能的慢些，让注射器内的气体与外界充分进行热交换，保持气体温度不变，故B错误；
C.对一定质量的气体，在温度不变时，由玻意耳定律可知，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；
D.由玻意耳定律有，，与成正比，为直观方便处理实验数据，应作出的图象直观反映与的关系，故D正确。
根据图象可知，如果温度相同，则说明两次气体的质量不同，如果气体的质量相同，则两次温度不同，所以两图像斜率不同的主要原因是研究气体的质量不同或者同质量气体在不同温度下研究；
甲图：甲图中图像的交点在横轴上，即测量的压强为时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测小了，可能是在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强，故选D；
乙图：图线向上弯曲，说明乘积变大，是温度升高或质量增加造成的现象，故选C；
丙图：图线向下弯曲，可能是实验过程中有漏气现象，导致乘积减小，故选B。
15.【答案】解：；
以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为，初始状态的压强为：；初始状态的体积为：；
倒转后的压强为：，体积为：
根据玻意耳定律得：
联立解得：
玻璃管向下做加速度为的匀加速直线运动，设封闭气体的压强为，水银柱的质量为，对水银柱分析得：
解得：
由玻意耳定律得：
解得：
答：玻璃管中空气柱长度为；
稳定时玻璃管中密封空气柱长度为。
【解析】分析出玻璃管内的封闭气体变化前后的气体状态参量，根据玻意耳定律列式计算出空气柱长度；
对水银柱进行受力分析，得出气体的压强，分析其他变化前后的物理量，根据玻意耳定律计算出空气柱长度。
本题主要考查了一定质量的封闭气体的状态实验方程，解题关键点是分析变化前后的气体状态参量，结合公式完成计算即可。
16.【答案】假设充入的外部空气的体积为 ，根据玻意耳定律可得
其中 ，
可得充入的外部空气的体积为；
假设放出的气体在 时，对应的体积为 ，根据玻意耳定律可得
其中
解得
放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比为。
【解析】本题考查了玻意耳定律的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量，应用玻意耳定律即可解题；解题时注意研究对象的选择。
17.【答案】 ； ，
【解析】设左、右活塞的面积分别为 和 ，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
解得
在两个活塞上各加质量为的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件
，则右活塞降至汽缸底部，所有气体都在左汽缸中
在初态，气体的压强为
体积为
在末态，气体压强为
体积为
为左活塞的高度
由玻意耳定律得
解得
当温度由上升至时，气体的压强始终为 ，设 是温度达到时左活塞的高度，
由盖吕萨克定律得
解得
活塞对气体做的功为
解得
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