江西省狮山中学2019-2020高二物理5月摸底试题（Word版带答案）

2019-2020 学年下学期高二年级五月摸底测试卷 物 理 测 试 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 3．范围：选修 3-3 全部内容。 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 4 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～10 题只有一项符合题目要求，第 11～15 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1．关于液体蒸发和沸腾的比较，下列哪句话是错误的(　　) A．蒸发和沸腾都属汽化现象 B．蒸发能在任何温度下发生，沸腾只在一定温度下发生 C．蒸发和沸腾在任何温度下都可以发生 D．蒸发和沸腾都要吸收热量 2．下列说法不正确的是(　　) A．液晶就是一种液体和晶体的混合物，既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性 B．物体的温度越高，组成物体的大多数分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 C．毛细玻璃管插入水中，管的内径越小，管内水面升得越高 D．空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比 3．高温物体甲和低温物体乙发生热传递，最后达到热平衡，这个过程的实质是(　　) A．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者温度相等 B．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者内能相等 C．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者温度相等 D．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者内能相等 4．对热现象的认识和应用，下列说法正确的是(　　) A．晶体的导热性能一定是各向异性 B．空气相对湿度越大时，暴露在空气中的水蒸发得越慢 C．要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可在高温条件下利用分子的布朗运动来完成 D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的 面积 5．如图为水的饱和汽压图象，由图可以知道(　　) A．饱和汽压与温度无关 B．饱和汽压随温度升高而增大 C．饱和汽压随温度升高而减小 D．未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强 6．关于能量转化与守恒，下列说法中正确的是(　　) A．摩擦生热的过程是不可逆的 B．凡是能量守恒的过程就一定会发生 C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 7．如图，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程①、②、③、④到达状态 e，对此气 体，下列说法不正确的是(　　) A．过程①中气体的压强逐渐增大 B．过程②中气体对外界做正功 C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．状态 c、d 的内能相等 8．关于晶体和非晶体及分子势能，以下说法错误的是(　　) A．气体对外做功，其内能可能增加 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．分子势能可能随分子间距离的增加而增加 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 9．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图所示。 现将左端液体下移，使铁丝刚刚露出液面，则(　　) A．天平仍然平衡 B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降 C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一层液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降 D．以上说法都不对 10．如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固 定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧(绳未画出)，此时弹簧的弹性势能为 Ep(弹簧处在自然长度时的 弹性势能为零)。现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到 平衡状态。经过此过程(　　) A．Ep 全部转换为气体的内能 B．Ep 一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 C．Ep 全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 D．Ep 一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 11．如图，一定量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p－V 图中从 a 到 b 的直线所示。 在此过程中(　　) A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 12．同一种液体，滴在固体 A 的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管 B 插入这种液体 时，液面又出现如图乙所示的情况。若 A 固体和 B 毛细管都很干净，则(　　) A．A 固体和 B 管可能是同种材料 B．A 固体和 B 管一定不是同种材料 C．A 固体的分子对液体附着层的分子的引力比 B 管的分子对液体附着层的分子的引力小 D．液体对 B 管不浸润 13．下列关于湿度的说法中正确的是(　　) A．绝对湿度大，相对湿度一定大 B．相对湿度是 100%，表明在当时的温度下，空气中的水蒸气已达饱和状态 C．相同温度下相对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和 D．露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故 14．我国神九航天员的漫步太空已成为现实。神九航天员漫步太空，此举震撼世界，意义重大 无比。其中，飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此 飞船将此设施专门做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示，两个相通的舱 A、B 间装有阀门 K，指令舱 A 中充满气体，气闸舱 B 内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门 K 后，A 中 的气体进入 B 中，最终达到平衡，则(　　) A．气体体积膨胀，但不做功 B．气体分子势能减少，内能增加 C．体积变大，温度降低 D．B 中气体不可能自发地全部退回到 A 中 15．如图所示的两端开口的 U 形管中，盛有同种液体，并用阀门 K 将液体隔成左、右两部分， 左边液面比右边液面高。现打开阀门 K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放 热为 Q，内能变化量为 ΔU，动能变化量为 ΔEk；大气对液体做功为 W1，重力做功为 W2，液体克服 阻力做功为 W3，由功能关系可得下列选项正确的是(　　) A．W1＝0 B．W2－W3＝ΔEk C．W2－W3＝Q＝ΔU D．W3－Q＝ΔU 二、非选择题（本题共 3 小题，共 40 分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位） 16．(13 分)一定质量的理想气体，状态从 A→B→C→D→A 的变化过程可用如图所示的 p－V 图 描述，图中 p1、p2、V1、V2 和 V3 为已知量。 (1)气体状态从 A 到 B 是________(填“等容”“等压”或“等温”)过程； (2)气体状态从 B 到 C 的变化过程中，气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”)； (3)气体状态从 C 到 D 的变化过程中，气体________(填“吸热”或“放热”) (4)气体状态从 A→B→C→D 的变化过程中，气体对外界所做的总功为______________。 17．(13 分)如图所示，一导热气缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体。活塞通 过滑轮组与一重物连接，并保持平衡。已知气缸高度为 h，开始活塞在气缸中央，初始温度为 t 摄氏 度，活塞面积为 S，大气压强为 p0，物体重力为 G，活塞质量及一切摩擦不计。缓慢升高环境温度， 使活塞上升 Δx，封闭气体吸收了 Q 的热量。(活塞、气缸底的厚度不计，且气缸始终未离开地面)求：(1)环境温度升高了多少度？ (2)气体的内能如何变化？变化了多少？ 18．(14 分)如图所示，一根两端开口、横截面积为 S＝2 cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中 并固定(插入水银槽中的部分足够深)，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长 L＝21 cm 的气柱，气体的温度为 t1＝7 ℃，外界大气压取 p0＝1.0×105 Pa(相当于 75 cm 高的汞柱的压强)。g 取 10 m/s2。 (1)若在活塞上放一个质量为 m＝0.1 kg 的砝码，保持气体的温度 t1 不变，则平衡后气柱为多长？ (2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到 t2＝77 ℃，此时气柱为多长？ (3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为 10 J，则气体的内能增加多少？参考答案与解析 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 4 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～10 题只有一项符合题目要求，第 11～15 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选 对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1．【答案】C 【解析】蒸发和沸腾都是汽化现象，都需要吸热，但沸腾只能在沸点下发生，蒸发可以 在任何温度下发生，且随温度的升高蒸发加剧。所以 ABD 正确，C 是错误的。 2．【答案】A 【解析】液晶是一种特殊的物质形式，既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，故 A 错 误；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，故 B 正确；如 果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面，且管越细，液面上升越高，管越粗，管内液面越低， 水和玻璃是浸润的，故 C 正确；相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之 比，故 D 正确。 3．【答案】A 【解析】宏观上甲的温度降低，乙的温度升高，因而有的同学会错误地认为甲物体向乙 物体传递了温度，而实质上是甲将内能传递给了乙，因而选项 C、D 错误；热传递完成后，最 后甲、乙两物体达到热平衡，即两者温度相同，并不是内能相等，选项 B 错误，而选项 A 正 确。 4．【答案】B 【解析】单晶体各向异性，多晶体各向同性，故 A 错误；空气相对湿度越大时，空气中 水蒸气压强越接近饱和汽压，暴露在空气中的水蒸发得越慢，故 B 正确；固体也能扩散，生 产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的 扩散来完成，故 C 错误；“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是纯油酸 的体积除以油膜的面积，故 D 错误。 5．【答案】B 【解析】由图象可知选项 A、C 错误，B 正确；由于饱和汽压与温度有关，温度不确定时， 未饱和汽压与饱和汽压无法比较，选项 D 错误。 6．【答案】A 【解析】摩擦生热是由机械能转化为内能的过程，是自发的过程，而内能不能自发的变 为机械能，所以摩擦生热的过程是不可逆的，故 A 正确；根据“热力学第二定律”可知，宏观 热现象具有方向性，故能量守恒的过程不一定都会发生，故 B 错误；热传递存在方向性的含 义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发的从高温物体传递到低温物 体，但若有其它影响也可以将热量从低温物体传递到高温物体，空调机制冷时必须通过压缩机做功才能实现热量从低温物体传递到高温物体，因此热传递仍然存在方向性，故 C 错误； 能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但 耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故 D 错误。 7．【答案】C 【解析】过程①是等容变化，温度升高，由查理定理可知压强增大，故 A 项正确；过程② 中，体积增大，气体对外做功，故 B 项正确；过程④是等容变化，温度降低，放出热量，故 C 项错误；过程③是等温变化，温度不变，故状态 c、d 的内能相等，故 D 项正确。 8．【答案】B 【解析】内能改变两种方式，做功和热传递，由于未说明传热情况，故内能可能增加，A 正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，说明云母片导热各向异性，所以云母片 是晶体，而非蜂蜡，B 错误；当 r>r0 时，间距增大，分子力做负功，分子势能增大，C 正确； 晶体和非晶体可以相互转变，比如天然的水晶是晶体，而熔融后的玻璃是非晶体，所以 D 正 确。 9．【答案】C 【解析】由于铁丝刚好离开液面，和液面间形成一层液膜，此液膜的表面张力使铁丝受 到向下的作用力，所以天平左端下降。 10．【答案】D 【解析】弹簧静止后仍有弹性势能，最后活塞重心升高，重力势能增加，由于气体的体 积变小，活塞对气体做了功，气体内能增加。故正确答案为 D。 11．【答案】BCD 【解析】由图知气体的 pV 一直增大，由pV T ＝C，知气体的温度一直升高，故 A 错误；一 定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故 B 正确；气体 的体积增大，则气体一直对外做功，故 C 正确；气体的内能一直增加，并且气体一直对外做 功，根据热力学第一定律△U＝W＋Q 可知气体一直从外界吸热，故 D 正确。 12．【答案】BC 【解析】由题图中给出的现象知，该液体对 A 固体不浸润，对 B 管浸润，A、B 一定不是 同种材料，A、D 错误，B 正确；由液体不浸润 A 固体而浸润 B 管可知，C 正确。 13．【答案】BCD 【解析】相对湿度除和绝对湿度有关外，还和相同温度下水的饱和汽压有关。根据相对 湿度公式知，相对湿度是 100%表明在当时的温度下，空气中的水蒸气的实际压强等于饱和汽 压，A 错误，B 正确；相同温度下相对湿度越大，表明空气中的水蒸气越接近饱和，C 正 确．夜间和清晨气温降低，饱和气压减小，为了达到新的平衡，部分水蒸气会液化而形成露 水，D 正确。14．【答案】AD 【解析】当阀门 K 被打开时，A 中的气体进入 B 中，由于 B 中为真空，所以 A 中的气体 不会做功，则 A 正确；又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，则气体的温度也不 变，则 B、C 错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，B 中气体不能自发地全部退回到 A 中，故 D 正确。 15．【答案】ABD 【解析】由动能定理可知 W2－W3＋W1＝ΔEk，其中 W1＝p·ΔV 左－p·ΔV 右＝0，可知 A、B 正确。由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q 得 ΔU＝W3－Q，可知 D 正确，C 错误。 二、非选择题（本题共 3 小题，共 40 分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说 明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明 确写出数值和单位） 16．(13 分) 【答案】(1)等压　(2)降低　(3)放热　(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2) 【解析】(1)从 A 到 B 压强不变，所以是等压过程。 (2)从 B 到 C 为等容过程，由查理定律p1 T1＝p2 T2可知温度降低。 (3)从 C 到 D 为等压压缩过程，体积减小，温度降低，因此外界对气体做功，内能减 小．由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q 可知，气体放出热量。 (4)从 A 到 B 过程体积增大，气体对外界做功 W1＝p2(V3－V1)；从 B 到 C 过程体积不变， 不做功；从 C 到 D，外界对气体做功 W2＝p1(V3－V2)。所以从 A→B→C→D 过程中，气体对 外界所做的总功 W＝W1－W2＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)。 17．(13 分) 【解析】(1)活塞缓慢移动，任意时刻都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨 克定律可知： V T＝ΔV ΔT，得 ΔT＝2Δx h (273.15＋t)。 (2)设气缸内气体压强为 p，由平衡条件得：pS＝p0S－G 封闭气体对外做功 W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx 由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx。 18．(14 分) 【解析】(1)被封闭气体的初状态：p1＝p0＝1.0×105 Pa，V1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K 末状态：p2＝p0＋mg S ＝1.05×105 Pa，V2＝L2S，T2＝T1＝280 K 根据玻意耳定律，有 p1V1＝p2V2，即 p1L＝p2L2 得 L2＝p1 p2L＝20 cm。(2)对气体加热后，气体的压强不变 p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K 根据盖—吕萨克定律，有V2 T2＝V3 T3，即L2 T2＝L3 T3 得 L3＝T3 T2L2＝25 cm。 (3)气体对外做的功 W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J 根据热力学第一定律得：ΔU＝－W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J 即气体的内能增加 8.95 J。