河南省洛阳市创新发展联盟2022-2023学年高二物理下学期5月阶段性检测（Word版附解析）

2022~2023学年下学期创新发展联盟高二阶段检测物理考生注意：1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第三册第一、二章。第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多个选项符合题目要求，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.下列关于热学问题的说法正确的是A.小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大B.非晶体有确定的熔化温度C.液体分子的无规则运动称为布朗运动，温度越高，布朗运动越明显D.一种液体是否浸润某种固体，只与该种液体的性质有关2.关于晶体，下列说法正确的是A.晶体熔化过程中，分子平均动能不变B.大颗粒的盐是单晶体，磨成了细盐后是多晶体C.所有晶体都有固定的熔点，其光学性质具有各向同性D.因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也一定是晶体3.在“天宫课堂”中某航天员往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，下列说法正确的是A.气泡受到浮力B.因为气泡处于完全失重状态，所以不会有水分子进入气泡中C.气泡内气体在界面处对水产生压力D.水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力4.在洛阳古城墙上放置一种测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化不可能是A.温度降低，压强增大B.温度降低，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强增大5.冬天，一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度，该温度换算成热力学温度为T，为了测出室外的空气温度，他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后，测量其直径为L₁ ，之后拿到室外并放置较长一段时间后，测量其直径为L₂，若不考虑气球表皮的弹力变化，且气球吹大后视为球体，大气压不变，室内、外的温度均保持不变，则室外的热力学温度为A.L1L2TB.L2L1TC.L22L12TD.L23L13T6.水平放置的圆柱形密闭容器，中间用无摩擦的活塞隔开。活塞右端和圆柱形容器的右端用轻质弹簧相连接，如图甲所示。弹簧遵循胡克定律，自然长度为圆柱形容器长度的一半。活塞左侧为真空，右侧理想气体的热力学温度为T₀。若缓慢增加活塞右侧理想气体的热力学温度T，其对应的弹簧伸长量为x，则x-T的关系最接近图乙中A.1B.2C.3D.47.某同学在水杯中倒入一半开水后，将杯盖盖上后杯内空气(视为一定质量的理想气体)的温度约为97℃，一段时间后，该同学想喝水时，发现杯盖很难被打开，若此时杯中空气的温度与外部环境温度均为17℃，则下列说法正确的是A.杯盖很难被打开的原因是降温后杯内空气的压强大于外界大气压强B.17℃时杯内空气的体积比97℃时的大C.17℃时杯内空气的密度比97℃时的大D.17℃时杯内空气对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数比97℃时的少8.铂是贵金属之一，较软，有良好的延展性、导热性和导电性。已知铂的摩尔质量为0.195kg⋅mol⁻¹,密度为21.4×10³kg⋅m⁻³,阿伏加德罗常数为6×10²³mol⁻¹,把铂原子看成球体，球体的体积公式V=43πr3,其中r为球的半径，则铂原子的直径是A.3×10⁻¹⁰mB.4×10⁻¹⁰mC.5×10⁻¹¹mD.3×10⁻¹¹m9.关于扩散现象，下列说法正确的是A.扩散现象可以发生在液体、气体或固体中B.扩散现象证明了分子间有间隙C.扩散现象是化学反应的结果D.扩散现象证明分子在永不停息地做无规则运动10.两个分子力的合力为F、分子势能为Ep，当它们的距离等于r₀时，F=0。则下列说法正确的是A.当两分子间的距离大于r₀且分子间距离越来越大时，分子势能Ep先减小后增大B.当两分子间的距离大于r₀且分子间距离越来越大时，合力F先增大后减小 C.当两分子间的距离等于r₀时，分子势能Ep一定为0D.当两分子间的距离小于r₀且分子间距离越来越小时，分子势能Eₚ一直增大11.“温故而知新”，一同学在笔记本上做了些课后总结，其中错误的是A.达到热平衡的系统具有不同的温度B.热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一C.在温度不变的情况下，压强与体积成反比D.在表示温度差的时候可以用摄氏度代替开尔文12.某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，则下列说法正确的是A.气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布B.高温状态下分子速率的分布范围相对较大C.图线a对应气体分子平均动能较大的情形D.某个气体分子在高温状态时的速率一定大于在低温状态时的速率第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。13.(6分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。(1)本实验做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②;③油酸分子是紧挨在一起的。(2)测得油膜的面积约为160cm²,则油酸分子的直径是m。(结果保留两位有效数字)(3)某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是。A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，将1mL溶液的滴数多记了几滴14.(9分)如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下：①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V₁和由计算机显示的气体的压强p₁；③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据；④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。(1)关于本实验的基本要求，下列说法正确的是(填选项前的字母)。A.移动活塞时应缓慢一些B.封闭气体的注射器应密封良好C.必须测出注射器内封闭气体的质量D.封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示(2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出(填“p-V”或“p-1V”)图像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。(3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T₁、T₂,且T₁>T₂。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是(填选项的字母)。15.(10分)竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T₁=300K,外界大气压强p₀=75cmHg。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空。(1)求此时气体的温度T₂；(2)此后再让气体温度缓慢降至初始温度T₁，求气体的长度L₃。16.(12分)肺活量是在标准大气压p₀=1atm下，人一次尽力呼出空气的体积。“祖冲之”研究小组设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量。某同学通过气球口用力向气球内吹气(吹气前气球内部的空气可忽略不计)，气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r=10cm，球内空气的压强p₁=1.5atm，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为V=43πr3,人体正常温度约为37℃。(1)求该同学的肺活量V₀，如果考虑温度变化的影响，且环境温度低于人体正常温度，则所测肺活量比实际值偏大还是偏小?(2)已知在标准状况下，即0℃，1atm下，空气的摩尔体积为22.4L⋅mol⁻¹,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,求该同学一次能呼出的空气分子数n(计算结果保留两位有效数字)。17.(15分)如图甲所示，一个内壁光滑的汽缸内有一横截面积为S的活塞，活塞与汽缸的质量均为m ，汽缸内密封了一定质量(远小于m)的理想气体，汽缸放在光滑的水平面上，用水平向右的拉力F₁作用在汽缸底部的中点，使整体水平向右做匀加速直线运动；对同一汽缸，把它旋转到竖直方向(开口向上并悬空)，用竖直向下的推力F₂作用在活塞中点，如图乙所示，使整体在空中竖直向下做匀加速直线运动。F₁=F₂=2mg,大气压强恒为p₀，重力加速度大小为g。(1)求甲、乙两图中汽缸内气体的压强之比；(2)若甲、乙两图中汽缸内气体的体积相同，且甲图中汽缸内气体的热力学温度为T₁，求乙图中汽缸内气体的热力学温度。2022~2023学年下学期创新发展联盟高二阶段检测物理参考答案1.A【解析】小草叶子上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都会增大，选项A正确；非晶体没有确定的熔化温度，选项B错误；布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映，选项C错误；一种液体是否浸润某种固体，与这两种物体的性质都有关系，选项D错误。2.A【解析】晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A正确。3.C【解析】气泡内气体在界面处对水产生压力，选项C正确。4.C【解析】玻璃泡导热良好，如果大气温度升高，那么玻璃泡内部气体温度升高，压强变大，外部压强减小，水柱必然下降，选项C不可能。5.D【解析】气球的体积V=4πR33=πL36,由理想气体状态方程V1T1=V2T2,解得T2=L23L13T,选项D正确。6.C【解析】当温度为T₀时，活塞平衡弹簧伸长。当温度缓慢增加时，由pVT=恒量可知，p增大V增大，压力呈非线性变化，且增加幅度逐渐减小，故题图乙中3正确，选项C正确。7.D【解析】杯内空气温度降低，由p1T1=p2T2,可知杯内压强减小，杯内空气的压强小于外界大气压强，选项A错误；17℃时与97℃时相比，杯内空气的体积不变，质量不变，所以密度不变，选项B、C均错误；17℃时与97℃时相比，杯内空气的压强减小，对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数减少，选项D正确。8.A【解析】1mol铂原子的体积V=mρ=9.1×10-6m3,每个铂原子的体积V1=VNA=1.5×10-29m3,V1=43πD23,解得铂原子的直径D=3×10⁻¹⁰m,选项A正确。9.AD【解析】扩散现象在液体、气体、固体中都会发生，选项A正确；扩散现象能证明分子在永不停息地做无规则运动，选项D正确。 10.BD【解析】当两分子间的距离大于r₀且分子间距离越来越大时，合力F先增大后减小，选项B正确；当两分子间的距离小于r。且分子间距离越来越小时，分子势能Ep一直增大，选项D正确。11.AC【解析】达到热平衡的系统具有相同的温度，选项A错误；在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积成反比，选项C错误。12.AB【解析】气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，选项A正确；高温状态下分子速率的分布范围相对较大，选项B正确。13.(1)将油膜看成单分子层(2分)22.5×10⁻⁹(2分)(3)AC(2分)【解析】(1)本实验中三点理想化的假设是，将油酸分子视为球形，油酸分子一个个紧挨在一起，油膜为单分子油膜。(2)直径d=VS=1×10-6÷500÷50÷160×10-4=2.5×10-9m。(3)d偏大的原因要么是V大了，要么是S小了，A、C选项都是S小了，选项A、C均正确；油酸中含有大量酒精，最后酒精溶于水，对结果无影响，选项B错误；多数几滴n增加，会使V=V₀÷n减小，选项D错误。14.(1)AB(2分)2p-1V(3分)过原点的倾斜直线(2分)(3)AC(2分)【解析】(1)由于该实验是“用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律”，条件是一定质量的气体，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，使气体和外界进行充分的吸热、放热，保证温度不变，选项A、B均正确；等温变化的规律为：p₁V₁=p₂V₂,所以不必要测出气体的质量，只要质量不变即可，选项C错误；只要压强p两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出气体做等温变化的规律，选项D错误。(2)如果作p-V图像，因为它们的乘积是不变的，故这个图像应该是一条曲线，正比关系更能形象直观地判断压强p与体积V的数量关系，故应作出p-1V图像，在误差允许的范围内,p-1V图线是一条过原点的倾斜直线。(3)由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T₁对应的图线，选项A正确、B错误；设p=k1V,则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，选项C正确、D错误。15.解：以cmHg为压强单位，设玻璃管横截面积为S。(1)在AB段液柱排空的过程中气体是恒压变化的L₁=19cm,L₂=25cm,T₁=300K(1分)由盖一吕萨克定律得SL1T1=SL2T2(2分)代入数据求得T₂≈394.7K。(2分)(2)当温度又降回初始温度时，T₁=300K,最终气体长度为L₃，与开始时的状态相比是恒温变化过程，此时 BC管中液柱长h₃=L₃(1分)气体压强p₃=(75+L₃)cmHg(1分)又开始时气体压强p₁=(75+25)cmHg=100cmHg(1分)由玻意耳定律得p₃SL₃=p₁SL₁(1分)代入数据求得L₃=20cm。(1分)16.解：(1)该同学呼出空气是等温变化，肺活量为V₀由p₀V₀=p₁V₁(1分)其中p₁=1.5p₀(1分)V1=4πr33=4.187L(2分)代入数据得V0=p1V1p0=6.28L(1分)如果考虑温度变化，则p0V0T0=p1V1T1(1分)得V0=p1V1p0T0T1,T0T1>1,则V₀>6.28L,即测量值偏小。(1分)(2)设该同学呼出空气的摩尔体积为VV0273+T0=V273(2分)T₀=37℃该同学呼出空气的摩尔数为V22.4(1分)含有的分子数n=V22.4×6.0×1023(1分)解得n=1.5×10²³(个)。(1分)17.解：(1)对题图甲的整体进行受力分析，由牛顿第二定律有F₁=2ma₁(1分)对题图乙的整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得F₂+2mg=2ma₂(2分)设题图甲中汽缸内气体的压强为p甲，对题图甲的活塞进行受力分析，应用牛顿第二定律有p0S-p甲S=ma1(1分)设题图乙中汽缸内气体的压强为p乙，对题图乙中的汽缸进行受力分析，应用牛顿第二定律有p乙S-p0S+mg=ma2(2分)可得p甲=p0-mgS(2分)p乙=p0+mgS(2分)故p甲p乙=p0S-mgp0S+mg。(1分)(2)设题图乙中汽缸内气体的热力学温度为T₂，题图甲、乙中汽缸内气体的体积相同，由等容变化规律有p甲T1=p乙T2(2分)解得T2=p0S+mgp0S-mgT1。(2分)