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- 2021-04-12 发布
江苏省泰州中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题
一、单项选择题
1. 如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端变钝了。产生这一现象的原因是（ ）
A. 玻璃是非晶体，熔化再凝固变成晶体
B. 玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体
C. 熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧
D. 熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张
【答案】C
【解析】玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体。故AB错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同情况下球的表面积最小，故呈球形。故C正确，D错误。故选C。
2. 如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（）
A. 充气过程中，储气室内气体内能增大
B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大
C. 喷水过程中，储气室内气体放热
D. 喷水过程中，储气室内气体压强增大
【答案】A
【解析】试题分析：充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变，故气体内能增大，选项A正确，B错误；喷水过程中，气体对外做功，W＜0；由于气体温度不变，则,根据可知，储气室内气体吸热，选项C错误；喷水过程中，储气室内气体体积增大，温度不变，则根据可知压强减小，选项D错误；故选A.
考点：热力学第一定律；气体的状态方程.
3. 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．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小
【答案】C
【解析】试题分析：布朗运动不是液体分子的热运动，而是液体分子无规则碰撞所产生的一种花粉颗粒的运动，但是它反映了液体分子是运动的，故选项A错误；对一定质量的气体加热，如果气体对外做功，则其内能不一定增加，选项B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，选项C正确；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故选项D错误。
考点：分子间作用力，温度的含义，布朗运动。
4. 甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取分子勢能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过中（ ）
A. 分子间的引力和斥力都在减小
B. 分子间作用力的合力增大
C. 分子间的力先做负功后做正功
D. 分子势能先减小后增大
【答案】D
【解析】分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大。故A错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0
，分子力表现为引力，并且随距离的减小，先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随分子距离的减小而增大。故B错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故C错误，D正确。故选D。
点睛：该题考查分子之间的作用力以及分子势能随距离的变化，分子力做功对应着分子势能的变化，要正确分析分子之间距离与分子力、分子势能的关系．
5. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
C. 只要系统中有一个物体具有加遠度，系统动量就不守恒
D. 系统中所有物体的加速度为零时，系統的总动量不一定守恒
【答案】B
【解析】若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒。故A错误；只要系统所受到合外力为零，则系统的动量一定守恒；故B正确；系统中有一个物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的速度都改变，都有加速度，单个物体受外力作用，系统的动量却守恒。故C错误；系统中所有物体的加速度为零时，系统所受的合外力为零，即系统的总动量一定守恒，故D错误；故选B。
6. 关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是（ ）
A. 原子是一个质量分布均匀的球体
B. 原子的质量几乎全部集中在原子核内
C. 原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D. 原子核半径的数量级是
【答案】B
..................
7. 一定质量的气体做等压变化时，其图象如图所示，若保持气体质量不变，使气体的压强增大后，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列可能正确的是（）
A. 等压线与轴之间夹角变大
B. 等压线与轴之间夹角不变
C. 等压线与轴交点的位置不变
D. 等压线与轴交点的位置一定改变
【答案】C
【解析】质量不变，压强增大后，根据＝C可知，的比值将减小；故图象的斜率减小；等压线与t轴夹角变小；故AB错误；由于等压线一定过热力学温度的0点，故一定交与-273℃处；故等压线与t轴交点的位置不变；故C正确，D错误；故选C。
8. 在一个密闭隔热的房间里，有一电冰箱正在工作，如果打开电冰箱的门，过一段时间后房间的温度会（ ）
A. 降低
B. 不变
C. 升高
D. 无法判断
【答案】C
【解析】冰箱只是把冰箱内的热量移到外面，但在绝热的密封舱中，冰箱门打开，整个房间内的热量应该是不变的，由于整个过程中只有电在做功，产生焦耳热，电能转化为内能，根据能量守恒可知室内温度升高了。故选C。
点睛：冰箱、空调等温控设备在调节局部空间温度时，要消耗电能，电能最终转化为内能，使环境温度升高。
二、多项选择题
9. 如图所示为一定量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的意率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是（ ）
A. 温度升高，所有分子的运动速率均变大
B. 温度越高，分子的平均地率的小
C. 0℃和100℃时氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点
D. 100℃的氧气与0℃的氧气相比，速率大的分子所占的比例大
【答案】CD
【解析】试题分析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，从图中可以看出温度高时，速率大的分子所占比例较大，A、B错误，C、D正确．
考点：本题考查了温度是分子平均动能的标志。
点评：解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义，对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．
10. 在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下最冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为（ ）
A. 压强变小
B. 压强不变
C. 一直是饱和汽
D. 变为未饱和汽
【答案】AC
【解析】水上方蒸汽的气压叫饱和气压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，饱和气压随着温度的降低而减小，AC正确，BD错误．
【点睛】考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解，关于这两个概念注意：饱和汽压随温度的升高而增大，饱和气压与蒸汽所占的体积无关，与该蒸汽中有无其他气体也无关，不能用气体实验定律分析，这是饱和气体，不是理想气体，对于未饱和汽，气体实验定律近似适用．
11. 关于电荷量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的带电荷量可以是任意值
B. 物体的带电荷量只能是某些值
C. 物体的带电荷量的最小值为
D. 一个物体带的正电荷，这是它失去了个电子的缘故
【答案】BCD
【解析】物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，选项A错误，B正确；物体的带电荷量的最小值为1．6×10－19 C，选项C正确；一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了 个电子的缘故，选项D正确；故选BCD.
12. 若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有（）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】因为1摩尔水含有阿伏加德罗常数个水分子，则每个水分子的质量 m0=；标准状态下水蒸气的摩尔体积 V=，则，选项AD正确；，式中的V0′应该是一个水分子运动占据的空间的体积，选项B错误；，式中的V0′应该是一个水分子运动占据的空间的体积，选项C错误；故选AD。
点睛：本题要理解阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义，来理解分子质量和摩尔质量的关系；注意区别水分子的体积和水蒸气中一个水分子运动占据的空间的体积的不同．
13. 一定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化，则该气体体积变化的情况是（ ）
A. 沿，逐步减小
B. 沿，先逐步增大后逐步减小
C. 沿，逐步减小
D. 沿，逐步减小
【答案】BC
【解析】由理想气体状态方程PV/T=C可知，V=CT/P；由图象可知，沿a→b，气体压强减小而温度升高，则气体体积变大，故A错误；由图象可知，沿b→c，压强变大温度升高，而P与T的比值先逐渐减小，后逐渐增大，则气体体积先增大后减小，故B正确；沿c→d过程中，P/T逐渐变大，则气体体积逐渐减小，故C正确；沿d→a，P/T先增大后减小，则气体体积先减小后增大，故D错误；故选BC。
点睛：此题由理想气体状态方程求出V的表达式，由图象判断出T/P ，即图线各点斜率的倒数如何变化即可判断出气体体积如何变化．
14. 一粒珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把其在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭起到停止的过称为过程Ⅱ，则（ ）
A. 过程I中钢珠的动量的该变量等子重力的冲量
B. 过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程I中重力的冲量的大小
C. I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D. 过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
【答案】AC
【解析】过程Ⅰ中钢珠所受外力只有重力，由动量定理可知，钢珠动量的改变等于重力的冲量，故A正确；过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小与过程Ⅱ中重力冲量大小的和,故B错误；在整个过程中，钢珠动量的变化量为零，由动量定理可知，Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等零，故C正确；过程Ⅱ中钢珠所受合外力的冲量不为零，由动量定理可知，过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量不等于零，故D错误。所以AC正确，BD错误。
15. 如图所示为氢原子的能级图，若用能量为的光子去照射大量处于基态的氢原子，则（ ）
A. 氢原子能从基态跃迁到n＝4的激发态上去
B. 有的氢原子能从基态跃迁到的激发态上去
C. 氢原子最多能发射3种波长不同的光
D. 氢原子最多能发射6种波长不同的光
【答案】AD
【解析】由氢原子的能级图得到，n=4的激发态与基态的能级差为△E=E4-E1=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV，所以用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去。故A正确，B错误。氢原子吸收光子的能量跃迁到n=4的激发态后，向低能级跃迁时，任意两个能级之间发生一次跃迁，共发射=6种波长不同的光。故C错误，D错误。故选AD。
点睛：注意当入射光的能量小于氢原子的电离能时，只能吸收能量恰好等于两个能级之差的光子；从高能级向低能级跃迁时最多能辐射的光子种类是．
三、简答题
16. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验方法及步骤如下：
①内体积油酸中酒精，直至总量达到；
②用注射吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入75滴时，测得其体积恰好是
③先往边长的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸在水面上尽可能散开，将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上，并在塑料板上描下油酸膜的形状；
⑤描出的轮廓如图所示，已知每个小正方形的边长，数出轮廓内正方形的个数，可以算出油酸膜的面积S；
⑥结合以上数据，可计算得到油酸分子的直径D；
根据以上信息，回答下列问题：
（1）步骤④中要让油膜尽可能放开的原因是____________；
（2）油酸膜的面积S是_____；
（3）油酸分子的直径D是_______m，（结果保留一位有效数字）
【答案】 (1). 让油膜在水平面上形成单分子油膜； (2). （之间均可） (3).
【解析】在该实验中，由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出，因此浅盘中倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上，以便于操作．
（1）实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜层．
（2）由图示可知，由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算，75格．则油酸薄膜面积S＝75×4cm2＝300cm2.
（3）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
油酸分子的直径
点睛：此实验中是将油酸分子在水面上以球模型一个靠一个排列的，且估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则．
17. 如图所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目均
_____（填“相同”取“不同”），由此得出晶体具有______的性质（填“各向同性”或各向异性”）。
【答案】 (1). 不同 (2). 各向异性
【解析】三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同，表现为各向异性．
18. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了的功，则空气____（选填“吸收”或“放出”）了____J的热量：当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能_____（选填“增加”或“减小”）。
【答案】 (1). 放出 (2). (3). 减小
【解析】由公式E=Q+W知，温度不变则E=0，外界对空气做了0.6J的功，W=0.6J，所以Q=-0.6J，负号说明空气放出了0.6J的热量；缸内水位迅速降低时，则空气的体积膨胀，对外做功，W＜0，瞬间时Q=0，所以U＜0，即气体内能减小．
点睛：做此类题目时，记住公式U=Q+W，理解各物理量的含义，正负代表什么意思，注意过程很短的过程可认为是绝热过程，即Q=0．
19. 一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线中的一支，图中和为已知量。
（1）从状态A到B，气体经历的是_____（填“等温”“等容”或“等压”）过程；
（2）从B到C的过程中，气体做功大小为_______；
（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为______
（填“吸热”“放热”或“无吸放热”）。
【答案】 (1). 等温 (2). (3). 放热
【解析】（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=C得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．
（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：
W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；
（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．
点睛：此题关键是知道p-V图象中的双曲线表示等温线，图线与V轴所围的“面积”等于气体做功的大小，能熟练运用气态方程和热力学第一定律进行研究这类问题．
四、计算论述题
20. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积。已知水的密度、摩尔质量，阿伏伽德罗常数。试求：（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数N；
（2）一个水分子的直径d。
【答案】（1）个（2）
【解析】（1）水的摩尔体积为
=1.8×10-5 m3/mol
水分子数：≈3×1025个
（2）建立水分子的球模型设其直径为d，每个水分子的体积为，则有
故水分子直径
21. 如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动，碰撞后B球静止，已知碰撞时间为，A、B的质量均为，求：
（1）碰撞后A球的速度大小；
（2）碰撞过程A对B平均作用力的大小；
【答案】（1）（2）
【解析】（1）A、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向；
由动量守恒定律得 mvB-mvA=0+mvA′
解得 vA′=0.8m/s
（2）对B，由动量定理得 −△t＝△pB=0-mvB
解得 ＝8N
点睛：对于碰撞过程，要掌握其基本规律：动量守恒定律。要知道碰撞、打击等过程求作用力要根据动量定理，不能根据牛顿定律，因为物体间相互作用力是变力。
22. 如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到的能级上，辐射出能量为的光子；
（1）跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？
（2）要给基态的氢原子最少提供多少电子伏特的能量，オ能使它辐射出上述能量的光子？
（3）在图中画出获得该能量后氢原子可能的跃还情况。
【答案】（1）动能增大，原子能量减小（2）
（3）跃迁图如图所示：
【解析】（1）氢原子从高能级到n=2能级跃迁时，要辐射光子，则原子的总能量要减小，电子的轨道半径减小，根据可得，则电子的动能变大；
（2）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55 eV ，则En=hν+E2=-0.85 eV
解得：n=4
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75 eV．
（3）如图所示；
23. 如图所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为，活塞的质量为，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，A、B之间的容积为，外界大气压强。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为，温度为，现缓慢加热缸内气体，直至327℃。求：
（1）活塞刚离开B处时气体的温度；
（2）缸内气体最后的压强；
（3）在图（乙）中画出整个过程中的图线。
【答案】（1）（2）
（3）如图所示：