1、1 / 10 江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二物理下学期第三次检测 试题 一、单项选择题（共 6 小题，每题 6 分） 1.一定质量的理想气体经历了 ABC 的三个变化过程，其压强随热力 学温度变化的 pT 图象如图所示，A、B、C 三个状态时气体的体积分别 为 VA、VB、VC，则通过图象可以判断它们的大小关系是( ) A VAVBVC B VAVBVC C VAVBVC D VAVBVC 2下列关于热运动的说法中，正确的是( ) A 0的物体中的分子不做无规则运动 B 因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动 C 存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒
2、， 说明煤分子和混凝分子都在做无规 则的热运动 D 运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 3.已知理想气体的内能与温度成正比 如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态 1 到状态 2 的变化曲线， 则在整个过程中汽缸 内气体的内能( ) A 先增大后减小 B 先减小后增大 C 单调变化 D 保持不变 4.对于一定质量气体的体积、温度、压强的说法中不正确的是( ) A 保持温度不变，气体体积增大，分子密度减小，使气体分子在单位时间对容器单位面积 上的碰撞次数减少，导致压强减小 B 保持压强不变，气体的体积增大，气体的密度减小，对器壁碰撞的次数有减小的趋势， 但温度的升高，
3、使每个分子对器壁的平均冲力增大而导致压强有增大的趋势， 两种趋势的作 用可相抵消，所以，压强不变时，温度升高，体积必增大 2 / 10 C 保持体积不变，气体的分子密度不变，当温度升高时，平均每个气体分子对器壁的冲力 增大，单位时间内对单位面积碰撞次数增多，致使气体压强增大 D 气体温度、体积不变，气体压强可以改变 5.如图所示，竖直放置的上下固定的两汽缸 A、B 之间用质量不计的活塞和轻杆连接，活塞 与汽缸壁之间无摩擦且不漏气，A 的横截面积大于 B 的横截面积，A、B 中气 体的初始温度相同现使 A、B 升高相同温度到再次达到稳定时，与初态相 比 A、B 中气体的体积变化量为 VA、VB，
4、压强变化量为 pA、pB，对 活塞压力的变化量为 FA、FB，则( ) A 活塞与轻杆向上移动了一段距离 B FAFB C pApB D VAVB 6.一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处 于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示，当在活塞下方注入一定质量 的理想气体后，温度为 T 时，气柱高为 h，温度为 T时，气柱的高为(活塞 与圆筒间摩擦不计)( ) A B C h D h 二、多项选择题(共 5 小题,每小题 6 分,选不全的得 3 分) 7.如图所示是一定质量的理想气体的 pV 图象，若其状态由 ABC A，且 AB 等容，BC 等压，CA 等温，则气体在
5、 A、B、C 三个状 态时( ) A 单位体积内气体的分子数 nAnBnC B 气体分子的平均速度 vAvBvC C 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力 FAFB，FBFC D 气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是 NANB，NANC 3 / 10 8.如图所示， 内径均匀、 两端开口的 V 形管， B 支管竖直插入水银槽中， A 支管与 B 支管之间的夹角为 ，A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持 静止，下列说法中正确的是( ) A B 管内水银面比管外水银面高 h B B 管内水银面比管外水银面高 hcos C B 管内水银面比管外水银面低 hcos D 管内封闭气体的压
6、强比大气压强小 hcos 高的水银柱 9.如图所示，a、b、c、d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的 四个状态，图中 ad 平行于横坐标轴，dc 平行于纵坐标轴，ab 的延长 线过原点，以下说法正确的是( ) A 从状态 d 到 c，气体不吸热也不放热 B 从状态 c 到 b，气体放热 C 从状态 a 到 d，气体对外做功 D 从状态 b 到 a，气体吸热 10.关于固体、液体性质，下列说法正确的是( ) A 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化 B 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥 力，所以液体表面具有收缩的趋势 C 当液晶中电场强度不同时，它对
7、不同颜色的光吸收强度就不同 D 蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体 11.如图所示，导热汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过 滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口 0.2 m，活塞面积为 10 cm 2，大气压强为 1.0105Pa，物重为 50 N，活塞质量及一切摩擦 不计.缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，在此过程中封闭气 体吸收了 60 J 的热量.则( ) A 封闭气体的压强将增大 B 封闭气体的压强大小为 1.510 5Pa C 气体对外做功 10 J 4 / 10 D 气体的内能增加了 50 J 三、计算题 12.（10 分）已知氧气分子的质量 m
8、5.310 26 kg，标准状况下氧气的密度 1.43 kg /m 3，阿伏加德罗常数 NA6.021023 mol1，求：(结果均保留两位有效数字) (1)氧气的摩尔质量；（3 分） (2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(4 分) (3)标准状况下 1 cm 3的氧气中含有的氧气分子的个数（3 分） 13.（12 分，每问 6 分）如图所示，一绝热气缸倒悬挂在天花板上处于静止状 态，有两个不计质量的活塞 M、N 将两部分理想气体封闭在汽缸内，温度均是 2 7 ，M 活塞是绝热的，N 活塞是导热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞 的横截面积均为 S2 cm 2，初始时 M 活塞相对于顶部的
9、高度为 h18 cm，N 活 塞相对于顶部的高度为 H27 cm，大气压强为 p01010 5 Pa现将一质量 m400 g 的小物体挂在 N 活塞的下表面上，活塞下降，系统再次平衡后，活塞 未脱离汽缸 (1)求下部分气体的压强多大？ (2)现通过加热丝对上部分气体进行缓慢加热，使上部分气体的温度变为 127 ，求稳定后 活塞 N 距离顶部的高度(活塞始终未脱离汽缸) 14.（12 分，每问 4 分）如图所示，一根两端开口、横截面积为 S2 cm 2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 5 / 10 塞下封闭着长 L21 cm 的
10、气柱， 气体的温度为 t17 ， 外界大气压取 p01.010 5 Pa(相 当于 75 cm 高的汞柱压强). (1)若在活塞上放一个质量为 m0.1 kg 的砝码，保持气体的温度 t1不变，则平衡后气柱为 多长？(g10 m/s 2) (2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到 t277 ，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？ 江苏徐州高二物理下册第三次检测试卷 6 / 10 1. A 【解 析】 由 pT 图象可知，气体由 A 到 B 为等容变化，故 VAVB；气体由 B 到 C 为等温变化，压强增大，体积减小，故 VB
11、VC；综上可知，选项 A 正确 2. C 【解 析】 分子的热运动永不停息，因此 0的物体中的分子 做无规则运动，A 错误；虽然布朗运动与温度有关，但是布朗运动是固 体颗粒的运动，不是分子的运动，而热运动是指分子永不停息的无规则 运动，故 B 错误；扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，C 正确； 热运动是分子的运动，其激烈程度只与物体的温度有关，与物体的宏观 运动状态没有关系，D 错误 3. B 【解 析】 由图知汽缸内理想气体状态的 pV 变化特点是先减小后增大， 又因为 C(常量)可知温度 T 先减小后增大，故气体内能先减小后增大，B 正 确 4. D 【解 析】 根据理想气体状态方程
12、恒量，如果温度和体积不变，那么压强一 定不变 5. B 【解 析】 以初态时的活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件：p0SAp0SBp ASApBSB，(p0pA)SA(p0pB)SB，由于 SASB，可见 pApB，首先假设活 塞不动，则 A、B 两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体 A： ，对气体 B：又初始状态满足 pApB，TATB， 可见使 A、B 升高相同温度，因此 pApB，故活塞会向下移动一段距 离；两活塞向下移动的距离是相等的，而 A 的横截面积较大，故 VA VB；FpS，因为 pApB，SASB，因此，FAFB 6. C 【解 析设弹簧的劲度系数为 k，当气柱高为
13、 h 时，弹簧弹力 Fkh，由此产生的 江苏徐州高二物理下册第三次检测试卷 7 / 10 】 压强 (S 为容器的横截面积)， 取封闭的气体为研究对象： 初状态： (T，hS，)；末状态：(T，hS，)，由理想气体状态方程 ，得 hh，故 C 选项正确 7.CD 【解 析】 由图可知气体在 BC 过程中，体积增大，密度减小，A 错误气体 C A 过程是等温变化，分子平均速率 vAvC，B 错误而气体分子对器壁 产生作用力由压强决定，BC 为等压过程，pBpC，FBFC，FAFB，C 正确AB 为等容降压过程，密度不变，温度降低，NANB，CA 为等 温压缩过程，温度不变，密度增大，应有 NAN
14、C，D 正确 8.BD 【解 析】 以 A 管中的水银柱为研究对象，则有 pShcos Sp0S，B 管内压强 pp0hcos ，显然 pp0，且 B 管内水银面要比槽内水银面高出 hco s ，B、D 正确 9. BCD 【解 析】 从状态 d 到 c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所 以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故 A 错； 气体从状态 c 到状态 b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对 气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程， 故 B 对；气体从状态 a 到状态 d 是一个等压、升温的过程，同时体积增 大，所以气
15、体要对外做功，C 正确；气体从状态 b 到状态 a 是等容变化 过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气 体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结 果，故 D 对. 10. AC 【解 析】 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，在一定的条件下可 以转化，A 正确；液体分子间既有引力又有斥力，选项 B 错误；蔗糖是 江苏徐州高二物理下册第三次检测试卷 8 / 10 晶体，选项 D 错误；故选 A、C. 11 CD 【解 析 】 本题考查气体压强的计算方法和热力学第一定律.封闭气体压强 pp0 ， 缓慢升高气体的温度， 活塞缓慢上升， 每一状态
16、都可认为是平衡状态， 气体压强将保持不变，代入数据得 p510 4 Pa，A、B 项均错误；气体 对外做功 WpSh510 4101040.2 J10 J，C 项正确；由热力 学第一定律 UWQ10 J60 J50 J，D 项正确. 12.已知氧气分子的质量 m5.310 26 kg，标准状况下氧气的密度 1.43 kg/m3，阿伏 加德罗常数 NA6.0210 23 mol1，求：(结果均保留两位有效数字) (1)氧气的摩尔质量； (2)标准状况下氧气分子间的平均距离； (3)标准状况下 1 cm 3的氧气中含有的氧气分子的个数 【答 案 】 (1)3.210 2 kg/mol (2)3.3
17、 10 9 m (3)2.710 19 个 【解 析 】 (1)氧气的摩尔质量为 MNAm6.0210 235.31026 kg/mol3.21 0 2 kg/mol. (2)标准状况下氧气的摩尔体积 V， 所以每个氧气分子所占空间 V0 .而每个氧气分子占有的空间可以看成是棱长为 a 的立方体，即 V0 a 3，则 a3 ，a m3.310 9m. (3)1 cm 3 氧气的质量为 mV1.43110 6 kg1.43106 kg 则 1 cm 3 氧气中含有的氧气分子的个数 N个2.710 19 个 13. 江苏徐州高二物理下册第三次检测试卷 9 / 10 【答 案 】 (1)810 4
18、Pa (2)41 25 cm 【解 析】 (1)对活塞 N 和重物作为整体进行受力分析得： p0SmgpS，解得：p810 4 Pa (2)对上部分气体进行分析，由理想气体状态方程可得： ，解得：h230 cm 故活塞 M 距离顶部的距离为 h230 cm 对下部分气体进行分析，根据玻意耳定律可得： p0(Hh)SpLS 得 L1125 cm，故此时活塞 N 距离顶部的距离为 H2301125 cm4125 cm 14. (1)20 cm (2)25 cm (3)8.95 J 【解 析 】 (1)被封闭气体的初状态为 p1p01.010 5 Pa V1LS42 cm 3，T 1280 K 末状态压强 p2p01.0510 5 Pa V2L2S，T2T1280 K 根据玻意耳定律，有 p1V1p2V2，即 p1Lp2L2 得 L2L20 cm. (2)对气体加热后，气体的压强不变，p3p2，V3L3S，T3350 K 根据盖吕萨克定律，有，即 得 L3L225 cm. (3)气体对外做的功 Wp2Shp2S(L3L2)1.05 J 江苏徐州高二物理下册第三次检测试卷 10 / 10 根据热力学第一定律得 UWQ1.05 J10 J8.95 J 即气体的内能增加 8.95 J.
