河北省定州中学2020学年高二物理上学期周练试题（11 16页

河北省定州中学2020学年高二物理上学期周练试题（11.4，承智班，含解析） ‎ 一、选择题 ‎1．如图所示,电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ,其PMN部分是半径为的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长,匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里.一粗细均匀的金属杆质量为,电阻为R,长为,从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为,金属杆与轨道始终保持良好接触,则 A．杆下滑过程机械能守恒 B．杆最终不可能沿NQ匀速运动 C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于 D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 荷量为．故D正确．故选D。‎ 考点：能量守恒定律；电磁感应 ‎【名师点睛】本题要抓住题中隐含的条件：导轨是金属的，可与杆组成导电回路，磁通量在改变，回路中会产生感应电流，有电荷通过杆。‎ ‎2．以下说法正确的是 A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大 B．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0＝‎ C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学向异性的特点 E．一定质量的理想气体，压强不变，体积增大，分子平均动能增加 ‎【答案】DE ‎【解析】‎ 有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故D正确．定质量的理想气体，压强不变，体积增大，则温度升高，则分子平均动能增加，选项E正确；故选DE.‎ 考点：分子动理论；阿伏伽德罗常数；热力学第二定律；液晶；理想气体 ‎【名师点睛】本题考查了分子动理论、阿伏伽德罗常数、热力学第二定律、液晶以及理想气体；解题的关键是明确分子动理论的含义，特别是分子力以及分子势能与分子间距离的关系，记住F-r图象与EP -r图象的特点.‎ ‎3．下列说法正确的是 A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．物体的温度越高，分子的平均动能越大 C．对一定质量气体加热，其内能一定增加 D．气体压强是气体分子间的斥力产生的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是液体分子无规则运动的反应，是分子热运动的反应，但布朗运动不是分子的热运动，故A错误．温度是分子平均动能的标志，故物体的温度越高，分子的平均动能越大，故B正确．根据△E=W+Q可知，对一定质量气体加热，其内能不一定增加，选项C错误；气体压强是大量的气体分子对容器器壁频繁的碰撞而产生的，选项D错误；故选B.‎ 考点：布朗运动；温度；热力学第一定律；气体的压强 ‎【名师点睛】‎ 布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显．分子的热运动是用不停息的无规则热运动。‎ ‎4．下列说法正确的是（ ）‎ A.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 C.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能最大 D.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 ‎【答案】CDE ‎【解析】‎ 考点：阿伏加德罗常数；布朗运动；物体的内能 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握热力学的基础知识，平时要加强基础知识的学习．要注意布朗运动既不是固体颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动。‎ ‎5．如图为某压力锅的结构简图．将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，锅内气体 A．压强增大 B．内能不变 C．对外界做正功 D．分子平均动能增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 考点：封闭气体压强；温度是分子平均动能的标志；热力学第一定律 ‎【名师点睛】本题关键是明确气体的内能取决于气体的温度，要能够根据查理定律分析气体的状态参量的变化。‎ ‎6．关于下列四幅图的说法，正确的是 ；‎ 甲 乙 丙 丁 斥力 引力 F r r0‎ O 水 单分子油膜 A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 C．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体 D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：在估测油酸分子直径时，我们把油酸分子简化为了球形，并在水面上形成了单分子油膜，故A正确；显微镜下观察到的是每隔30s时微粒的位置，不是布朗运动的轨迹，故B错误；晶体具有各向异性，而非晶体和多晶体具有各向同性，由图可知，其为各向异性，说明云母为单晶体，故C错误；D图中分子间距离为r0时，分子间作用力的合力F最小为零，而分子势能也最小，故D正确．故选AD.‎ 考点：晶体和非晶体；布朗运动；分子间的相互作用力 ‎【名师点睛】本题考查热学的基本内容，在学习热学时要注意全面综合分析，每个知识点均可作为考点出题.‎ ‎7．下列说法正确的是 A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动 B．气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大 C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力 先变大，后变小，再变大 D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；热力学第一定律；热力学第二定律 ‎【名师点睛】该题考查热力学第一定律、热力学第二定律，对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义。‎ ‎8．对一定量的气体，下列说法正确的是 A．气体体积是指所有气体分子的体积之和 B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高 C．气体对器壁的压强是由于地球吸引而产生的 D．当气体膨胀时，气体对外做功，因而气体的内能一定减少 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：气体分子间空隙很大，所以A错误．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高，选项B正确；气体压强产生的原因就是因为大量气体分子不断碰撞容器器壁而产生的，C错误．根据△E=W+Q可知当气体膨胀时，气体对外做功，气体的内能不一定减少，选项D错误；故选B.‎ 考点：气体的压强；热力学第一定律 ‎【名师点睛】气体体积是气体所能充满的整个空间，压强产生的原因就是因为大量气体分子不断碰撞容器器壁而产生的.‎ ‎9．关于热现象，下列说法正确的是 A.布朗运动就是分子的热运动 B.物体吸收热量，内能一定增大 C.温度升高，物体内分子的平均动能一定增加 D.气体能够充满容器的整个空间,是由于气体分子间呈现出斥力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；热力学第一定律；温度；气体的压强 ‎【名师点睛】解答本题需掌握：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的标志；热力学第一定律：△U=Q+W；温度是分子热运动平均动能的标志；除了在相互碰撞时，气体分子间作用力是很微弱的，甚至是可以忽略的。‎ ‎10．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是________‎ A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变 B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈 C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和 D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 E．外界对物体做功，物体的内能必定增加 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故AB正确；物体的内能就是物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和，故C正确；布朗运动是由悬浮在液体中的微粒受到液体分子的碰撞引起的，故D错误；外界对物体做功，若物体同时不吸收热量，或放出热量，或吸收的热量比较少，物体的内能可能减少，故E错误；故选ABC.‎ 考点：布朗运动；热力学第一定律 ‎【名师点睛】本题考查了分子平均动能的唯一标志是温度，还有物体的内能、布朗运动和热力学第一定律等知识点，难度不大，注意做功和热传递都可以改变物体的内能。‎ ‎11． 下列说法正确的是（ ）‎ A．布朗运动就是液体分子的运动 B．两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快 C．热力学温标的最低温度为0 K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一 D．气体的温度越高，每个气体分子的动能越大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；分子力；热力学温标；温度 ‎【名师点睛】解答此题要知道：固体小颗粒的无规则运动是布朗运动；分子间引力和斥力随分子间距的增大而减小，热力学温标，温度是分子平均动能的标志；‎ ‎12．下列说法正确的是 A．布朗运动就是液体分子的运动 B．在轮胎爆裂的这一短暂过程中，气体膨胀，气体温度下降 C．分子间距离的变化对分子引力的影响比对分子斥力的影响大 D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可以从低温物体传递到高温物体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误；根据热力学第一定律△U=W+Q知在轮胎爆裂的这一短暂过程中，气体膨胀，＜0，故气体温度下降，B正确；分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，斥力比引力变化的快，故C错误；根据热力学第二定律知热量只能够自发从高温物体传到低温物体，但也可以通过热机做功实现从低温物体传递到高温物体，故D错误；故选B。‎ 考点：布朗运动；热力学第一定律；分子力；热力学第二定律 ‎【名师点睛】本题考查分子动理论的知识和热力学定律的理解和记忆，此处知识点不多，但要注意理解和应用。‎ ‎13．下列说法中不正确的是 A．第一类永动机无法制成是因为它违背了能量守恒定律 B．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动 C．地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低 D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终不能达到绝对零度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：永动机；布朗运动；热力学第一定律；热力学第二定律 ‎【名师点睛】解决本题关键要加强基础知识的学习，掌握热力学第一、第二定律和分子动理论知识；关键是加强记忆，多看书。‎ ‎14．下列说法正确的是（　　）‎ A．常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大 B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功，同时空气的内能增加了2.5J，则空气从外界吸收热量 C．物体的温度为C时，分子的平均动能为零 D．热量从低温物体传到高温物体是不可能的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：根据理想气体状态方程知，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大，A正确；根据热力学第一定律公式△U=W+Q知对空气做功3.5×105J，同时空气的内能增加了2.5×105J，则空气向外界放出热量1.0×105J，B错误；分子处于永不停息的无规则运动之中，温度为零，分子不会停止运动，‎ 分子的平均动能不会为零，C错误；热量从低温物体传到高温物体是可能的，比如电冰箱，D错误；故选A.‎ 考点：理想气体状态方程；热力学第一定律；分子的平均动能；‎ ‎【名师点睛】本题考查了理想气体状态方程，热力学第一定律和分子的无规则运动等；能用热力学第一定律公式△U=W+Q判断吸热或放热，知道分子处于永不停息的无规则运动之中；知道热量从低温物体传到高温物体是可能的。‎ ‎15．下列说法正确的是（ ）‎ A．一定质量的理想气体在等温变化过程中，若吸热，则一定对外做功 B．分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快 C．热机工作过程中，若没有摩擦，则它可以将吸收的热量全部转化为机械能 D．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的总作用力 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 壁单位面积上的作用力，D错误；故选AB。‎ 考点：热力学第一定律；热力学第二定律 ‎【名师点睛】本题考查了热力学第一定律和第二定律的应用，知道对理想气体内能由温度决定；知道不可能从单一热源吸热全部用来做功而不产生其它影响，压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的作用力。‎ ‎16．以下说法正确的是 A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 B．温度相同的氢气和氧气，氧气的分子平均动能比氢气的分子平均动能大 C．气体的压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的 D．一定质量的理想气体，在温度和体积都保持不变的情况下，可以使其压强增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是由于液体分子无规则运动碰撞产生的，故布朗运动证明了液体分子的无规则运动，A错误；温度是分子平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，氧气的分子平均动能与氢气的分子平均动能一定相同，B错误；气体的压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的，C正确；一定质量的理想气体，在温度和体积都保持不变的情况下，根据理想气体状态方程知压强一定不变，故D错误；故选C。‎ 考点：布朗运动；气体的压强；理想气体状态方程 ‎【名师点睛】加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3-3的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目。‎ ‎17．关于分子运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 C．当分子间的距离变小时，分子间斥力和引力的合力可能减小，也可能增大 D．物体温度改变时物体分子的平均动能不一定改变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；分子平均动能；分子力 ‎【名师点睛】解答本题需要掌握：布朗运动的实质以及物理意义，尤其是体会其无规则运动的含义；分子力与分子距离之间的关系；理解温度是分子平均动能的标志的含义。‎ ‎18．下列说法中正确的是 A．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性；‎ B．饱和汽压随温度的升高而变小；‎ C．单晶体具有规则形状，且有各向异性的特征；‎ D．没有效率为100%的热机是因为它违背了热力学第一定律。‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，A正确；饱和汽压随温度的升高而变大，B错误；单晶体具有规则形状，且有各向异性的特征，C正确；没有效率为100%的热机是因为它违背了热力学第二定律，D错误；故选AC。‎ 考点：晶体；饱和气；热机 ‎【名师点睛】选修3-3的知识点较多，难度不大，需要记忆的多，像晶体的性质、热机的效率和饱和蒸汽压的特点等。‎ ‎19．以下关于分子动理论的说法中正确的是（ ）‎ A．物质是由大量分子组成的 B．-2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小 E．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 考点：分子动理论；布朗运动 ‎【名师点睛】‎ 物质是由大量分子组成的；分子永不停息的做无规则的热运动；分子间存在相互作用的引力和斥力，并且引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，在分子间距离变化过程中，伴随分子力做正或负功，分子势能会减小或增大；扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但是实质不同.‎ ‎20．下列说法中正确的是 A．外界对物体做功，物体的内能一定增加 B．物体的温度升高，物体内所有分子的动能都增大 C．在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大 D．在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：改变内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，A错误；物体的温度升高，物体分子的平均动能增大，不一定每个都增大，B错误；在平衡位置以内，在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大，C错误；在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小，D正确；故选D。‎ 考点：物体的内能；分子力 ‎【名师点睛】掌握改变内能的两种方式，温度是分子平均动能的标志，分子力做功与分子势能的变化关系。‎ 二、计算题 ‎21． 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)气体的压强．‎ ‎(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？‎ ‎(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？‎ ‎【答案】(1) (2) (3) Q－(p0S＋mg)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：‎ ‎（1）活塞受力分析如图，由平衡条件得P=‎ ‎(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化，由盖—吕萨克定律 得：‎ 考点：热力学第一定律；盖—吕萨克定律 ‎【名师点睛】知道气体发生的是等压变化，应用平衡条件、热力学第一定律、盖吕萨克定律即可正确解题。‎ ‎22．如图所示，一竖直放置的绝热气缸，内壁竖直， 顶部水平，并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝，在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体，气体的温度为T0，绝热活塞的质量为m，横截面积为S0。若通过电热丝缓慢加热，使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置，此过程中电热丝放出的热量为Q，已知外界大气压强为p0，重力加速度为g，并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用，求：‎ ‎（i）在活塞下滑过程中，缸内气体温度的增加量△T；‎ ‎（ii）在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量△U。‎ ‎【答案】（i） （ii）‎ ‎【解析】‎ 试题分析： （i）有盖吕萨克定律得 整理得，温度增加量 ‎（ii）气体在等压变化过程中，活塞受力平衡 气体对活塞做功 根据热力学第一定律 在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量 考点：盖吕萨克定律; 热力学第一定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键是：等压变化时气体做功为W=P△V．然后根据热力学第一定律计算内能的变化量. ‎