2023-2024學(xué)年吉林省通化市梅河口市高二下學(xué)期培優(yōu)物理試題（含答案）

2023-2024學(xué)年吉林省通化市梅河口市高二下學(xué)期培優(yōu)物理試題說明：本試卷分第Ⅰ卷（10題）和第Ⅱ卷（5題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。第Ⅰ卷一、選擇題(本大題共10小題，1--7題為單選每小題4分、8--10題為多選每小題6分，共46分。請(qǐng)將答案直接填寫在答題卡內(nèi)指定處。)1．如圖，兩端封閉的玻璃管水平放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為左右兩部分A和B，已知兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB。若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將（）A．向右移動(dòng) B．向左移動(dòng) C．靜止不動(dòng) D．無法確定向哪移動(dòng)2．如圖所示為豎直放置的上細(xì)下粗密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為ΔVA，ΔVB，壓強(qiáng)變化量ΔpA，A．水銀柱向上移動(dòng)了一段距離 B．ΔC．ΔpA=Δ3．如圖，活塞質(zhì)量為m，氣缸質(zhì)量為M，通過彈簧吊在空中，氣缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，氣缸內(nèi)壁與活塞無摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強(qiáng)為，則（）A．氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于+B．氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于C．內(nèi)外空氣對(duì)氣缸的作用力大小為(M+m)gD．內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力大小為mg4．關(guān)于一定量的氣體,下列說法不正確的是（）A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低C.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加5．有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說法正確的是()A.體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)有可能減小C.氣體分子的數(shù)密度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大D.氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大6．如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則()A．Tb＞Tc，Qab＞QacB．Tb＞Tc，Qab＜QacC．Tb＝Tc，Qab＞QacD．Tb＝Tc，Qab＜Qac7．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體8．關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法正確的是（）A.只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B.熱平衡就是平衡態(tài)C.兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說明這兩個(gè)系統(tǒng)原來的溫度是相等的D.處于熱平衡的幾個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等9．如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是()A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變10．如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）A．h中的氣體內(nèi)能增加B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等第Ⅱ卷實(shí)驗(yàn)題(本大題共2道小題，每空2分，共18分。請(qǐng)將答案直接填寫在答題卡內(nèi)指定處)11．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，把該溶液滴入燒杯內(nèi)，總滴數(shù)為50滴。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。 (以下計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)若每一小方格的邊長(zhǎng)為10mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為________m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______m。(4)為了盡可能準(zhǔn)確地估測(cè)出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的________。A．油酸濃度適當(dāng)大一些B．油酸濃度適當(dāng)小一些C．油酸擴(kuò)散后立即繪出輪廓圖D．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖第11題第12題12．如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐連接起來；②緩慢移動(dòng)活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值；③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的；A．推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要快，以免氣體進(jìn)入或漏出B．推拉活塞時(shí)，手不可以握住注射器氣體部分C．活塞移至某位置時(shí)，應(yīng)迅速記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度和壓力表的壓強(qiáng)值（2）某同學(xué)在推動(dòng)活塞的過程中測(cè)出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖像如圖所示，則產(chǎn)生的可能原因是。A．實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象B．實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度降低C．實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高D．實(shí)驗(yàn)過程中外面氣體進(jìn)入注射器，使注射器里面氣體質(zhì)量增加了（3）在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為、，且。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是。A．

B．

C．

D．

三、計(jì)算題(本大題共3道小題，13、14題10分，15題16分，共36分。請(qǐng)將答案直接填寫在答題卡內(nèi)指定處)13．如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處。活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為、m，面積分別為、S，彈簧原長(zhǎng)為l。初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為。已知活塞外大氣壓強(qiáng)為，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計(jì)彈簧的體積。（重力加速度常量g）（1）求彈簧的勁度系數(shù)；（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度。14.如圖所示，粗細(xì)均勻的U型玻璃管豎直放置，右管口封閉，管內(nèi)A、B兩段水銀柱將管內(nèi)封閉有長(zhǎng)度均為的a、b兩段氣體，水銀柱A的長(zhǎng)度為，水銀柱B在右管中的液面比在左管中的液面高，大氣的壓強(qiáng)相當(dāng)于高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，環(huán)境溫度為，現(xiàn)將環(huán)境溫度升高，使氣柱b長(zhǎng)度變?yōu)?，左?cè)的水銀柱A未溢出管口，求：（1）升高后的環(huán)境溫度；（2）水銀柱A上升的高度。15．2023年12月21日，神舟十七號(hào)的三位航天員密切協(xié)作，完成了天和核心艙太陽(yáng)翼修復(fù)試驗(yàn)等既定任務(wù)。如圖所示，航天員身著出艙航天服，首先從太空艙進(jìn)入到氣閘艙，關(guān)閉太空艙艙門，然后將氣閘艙中的氣體緩慢抽出，再打開氣閘艙門，從氣閘艙出艙活動(dòng)。已知?dú)忾l艙的容積為，艙中氣體的初始?jí)簭?qiáng)為，溫度為300K。為了安全起見，先將氣閘艙的壓強(qiáng)降至，給航天員一個(gè)適應(yīng)過程。此過程中，求：（1）若氣閘艙的溫度保持不變，抽出的氣體在壓強(qiáng)下的體積；（2）若氣閘艙溫度變?yōu)?80K，氣閘艙內(nèi)存留氣體的質(zhì)量與原氣閘艙內(nèi)氣體質(zhì)量之比。（保留2位有效數(shù)字）高二物理培優(yōu)考試題答案1．C2．A3．B4．D5．B6．C7．BD8．CD9．AB10．AD11．(1)8.0×10－3(7.8×10－3～8.5×10－3均可)(2)1.0×10－11(3)1.3×10－9(或1.2×10－9)(4)BD12．答案：BCD/DCAC/CA13．（1）；（2），【詳解】（1）設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為，對(duì)兩活塞和彈簧的整體受力分析，由平衡條件有解得對(duì)活塞Ⅰ由平衡條件有：解得彈簧的勁度系數(shù)為：（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體使得活塞Ⅱ剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，對(duì)兩活塞和彈簧的整體由平衡條件可知，氣體的壓強(qiáng)不變依然為：即封閉氣體發(fā)生等壓過程，初末狀態(tài)的體積分別為，由氣體的壓強(qiáng)不變，則彈簧的彈力也不變，故有：有等壓方程可知：解得：14.（1）；（2）【詳解】（1）開始時(shí)，左管中氣柱a的壓強(qiáng)為右管中氣柱b的壓強(qiáng)為溫度升高后，氣柱a的壓強(qiáng)不變，氣柱b的壓強(qiáng)為對(duì)氣柱b研究，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

解得

（2）氣柱a發(fā)生等壓變化，則解得則水銀柱A上升的高度為15．（1）0