2012-2013高二下期期末考试物理试题

12012—2013学年度下学期期末考试高二物理试题考试时间：90分钟总分：110分2012年5月第I卷选择题（共50分）一、选择题（本题共10小题，每题5分，共50分。在每题给出的四个选项中，至少有一个是正确的。全部选对得5分，选不全得3分，有错选或不答的得0分）1.下列说法正确的是（）A.自然界发生的过程一定是不可逆过程。B.第二类永动机不能成功是因为其违反了热力学第一定律和热力学第二定律。C.目前实验室已获得的最低温度为2.4×10-11K，将来完全有可能获得绝对零度。D.对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。2.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确在的是：()A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子力表现为斥力D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能越来越大3.以下结论中哪些是正确的（）A．绝对湿度与相对湿度成正比，与温度无关。B．相对湿度是100℅，表明在当时温度下，空气中水蒸气已达饱和状态。C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度可能增加。D．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度一定减小。4.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其变化过程反映在p-T图中是一条直线，如图所示，则此过程中该气体（）A．气体分子的平均动能增大B．气体分子间的平均距离增大C．气体的压强增大，体积减小D．气体一定吸收热量5.某种气体在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v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ，TⅡ，TⅢ，则()A.TⅠTⅡTⅢB.TⅠTⅡTⅢC.TⅠ=TⅡ=TⅢD.TⅡTⅠ,TⅡTⅢ6.如图，水平放置的密封气缸内被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑PTAB·～·左右左2动，右侧气体内由一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量7.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则(）A.PbPc，QabQacB.PbPc，QabQacC.PbPc，QabQacD.PbPc，QabQac8.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，且外界气温不变，若外界大气压增大，则下列结论正确的是（）A．汽缸的上底面距地面的高度将增大气缸内气体分子的平均动能不变。B．汽缸的上底面距地面的高度将减小，气缸内气体的压强变大。C．弹簧将缩短一些，气缸内气体分子在单位时间内撞击活塞的次数增多。D．活塞距地面的高度不变，气缸内单位体积的气体分子数增加，外界对气体做功。9．如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），下列说法中正确的是（）（A）d和b都减小（B）只有b减小（C）只有a减小（D）a和c都减小10．如图所示，用不导热的活塞把气缸分成A、B两部分气体，两部分气体均可看成理想气体，当A、B两部分气体的热力学温度之比3:2时，它们的体积之比为2:1。如果把A气体的温度提高到127℃，把B气体温度冷却到-73℃时，不计活塞与气缸间的摩擦，活塞达到平衡后，A、B两部分气体的体积之比为（）（A）2:1（B）3:2（C）5:2（D）8:3FabdcAB3ha第Ⅱ卷非选择题（共60分）二、实验题（本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分）11.（8分）在测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：A．取油酸1ml注入250ml的量杯内，然后向杯中加入酒精，直到液面达到250ml的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成酒精油酸溶液；B．用滴管吸取制得的洒精油酸溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1ml为止，恰好共滴了100滴。C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取酒精油酸溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜。D．测得此油膜面积为8×102cm2。（1）中学课本中，这种粗测油酸分子大小的方法叫做＿＿＿＿＿＿法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成＿＿＿＿＿层油膜。如果把分子看作球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的＿＿＿＿。（2）利用相关数据可求得油酸分子直径为＿＿＿＿＿＿＿＿m。（取一位有效数字）12.（8分）已知地面附近高度每升高12m，大气压降低1mmHg．为了观测大气压这一微小变化，某实验小组巧妙地设计了如图所示的一个实验，在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定量的水和空气．由于内外压强差，细玻璃管内水面a将与瓶内有一定的高度差．（不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化，水银的密度为13.6×103kg/m3）（1）该小组成员选择瓶内装水而不装水银的主要原因是．（2）现将玻璃瓶放置在地面上，记录此时管内水面a的位置，再将玻璃瓶放到离地1.2m的讲台上时，则玻璃管内水面将（上升，下降）mm；（设温度保持不变）（3）小组成员想用此装置来测量高度．先将此装置放在温度为27℃、大气压为750mmHg的A处，测得水柱的高度204hmm．然后将装置缓慢地平移另一高度的B处，待稳定后发现水柱升高了40.8mm，已知B处比A处的温度高1℃，则AB间高度差为m；三、计算题（本题共4小题，13题8分，14题10分，15题12分，16题14分,共44分.解答时应写出必要的文字说明．．．．、方程式．．．和重要的演算步骤．．．．。有数值计算4的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）13.(8分)如图所示，在水平固定的筒形绝热气缸中，用绝热的活塞封闭一部分气体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强恒为p0，气体温度为27℃时，活塞与汽缸底相距45cm。用一个电阻丝R给气体加热，活塞将会缓慢移动，使气缸内气体温度升高到77℃．求：（1）活塞移动了多少距离？（2）请分析说明，升温后单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数如何变化？14.（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.（1）求气体在状态B的温度；（2）从状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．15．（12分）如图所示，一导热性能良好的容器水平放置，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别为210cmsA和24cmsB，质量分别是kgMA6，kgMB4。它们之间用一质量不计的轻质细杆相连。两活塞可在筒内无摩擦滑动，但不漏气。在气温是-23℃时，用销子M把B拴住，并把阀门K打开，使容器和大气相通，随后关闭K，此时两活塞间气体体积是300cm3，当气温升到T时把销子M拔去。若刚拔去销子M时两活塞的加速度大小为l.2m／s2(设大气压强为l.0×105Pa不变，容器内气体温度始终和外界气温相同。)（1）分析说明刚拔去销子M时两活塞的加速度的方向。（2）求温度T为多少?516.（14分）U形均匀玻璃管，右端封闭，左端开口处有一重力不计、可自由移动的活塞，中间的水银柱将空气分成A、B两部分，其各部分的长度如图所示，活塞的截面积为5.0×10-5m2．当时大气压强075pcmHg、气温087t℃时，试求：（1）A部分气体的压强．（2）使两部分气体温度均下降到13t℃，活塞将移动的距离．2012—2013学年度下学期期末考试高二物理参考答案12345678910AB611.油膜法；单分子层；直径；5*10-1012.①水密度比水银小，同样压强变化时，高度差明显（答到水的密度小便能得分）②上升，1.36；③5.413.答案：①气体发生的等压变化，设活塞面积为S开始时V1=SL1，T1=300K，升温后V2=SL2，T2=350K根据盖·吕萨克定律应有1212SLSLTT解得L2=52.5cm活塞移动的距离x=L2–L1=7.5cm②温度升高后，分子热运动平均动能增加，平均每次对器壁的撞击力度增加，而压强不变，所以单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少14.答案：①由理想气体的状态方程pAVATA＝pBVBTB得气体在状态B的温度TB＝pBVBTApAVA＝1200K.②由状态B到状态C，气体做等容变化，由查理定律得：pBTB＝pCTC，则TC＝pCpBTB＝600K故气体由状态B到状态C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，ΔU＜0，W＝0，故Q＜0，可知气体要放热．15.答案：选取活塞和杆为研究对象，当拔去M时，其受力情况分析如下图所示。根据牛顿第二定律aMMspspspspBABAoAB)(220得：app52102.1根据查理定律2200TpTp得T2=300K16（1）右端气体pA=p0+ρgh=(75+25)cmHg=100cmHg(2)左端气柱等压变化，T1＝360K，VB＝4s，T2＝270K.ADBBCDABDABCCBDCD721TVTVBB，代人数据得VB'＝3s，气柱长3cm.设右端汞柱上升xcm，则左侧汞柱下降xcm，右端气柱p1＝100cmHg，T1＝360K，VA＝30s，T2＝270K，VA'＝(30－x)s，p2＝(100－2x)cmHg.2211TVPTVPAA代人数据100×30/360＝(100－2x)(30－x)/270，x2－80x+375＝0，得x1＝5,x2＝75(不合题意舍去).∴活塞下降距离s＝6cm.