2019-2020学年湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中高二（下）期中物理试卷一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，满分48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，错选或不答的得0分．）1．（4分）关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能C．1g 100℃水的内能小于1g 100℃水蒸气的内能D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的2．（4分）下列有关热现象的叙述中正确的是（）A．气体的温度越高，分子热运动就越剧烈，所有分子的速率都增大B．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的C．分子力随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大D．一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，分子间的平均距离一定增大3．（4分）下列说法正确的是（）A．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性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．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D．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部4．（4分）若以M表示水的摩尔质量，V m表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式①N A＝②ρ＝③m＝④△＝其中（）A．①和②都是正确的B．①和③都是正确的C．②和④都是正确的D．①和④都是正确的5．（4分）如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住。
当管内气体温度升高时，图中所示的高度h1和h2变化情况是（）A．h1不变，h2变大B．h1不变，h2变小C．h1变大，h2不变D．h1变小，h2不变6．（4分）如图所示为一定质量气体状态变化时的P﹣T图象，由图象可知，此气体的体积（）A．先不变后变大B．先不变后变小C．先变大后不变D．先变小后不变7．（4分）如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态，此时活塞到缸口的距离h＝0.2m，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的压强p＝5×104Pa，现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。
在此过程中封闭气体吸收了Q＝60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦力不计，则在此过程中气体内能的增加量为（）A．70J B．60J C．50J D．10J8．（4分）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、温度为T时，气柱高为h，则当温度为T'时，气柱的是（）A．B．C．h D．h9．（4分）下列说法正确的是（）A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律B．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径D．一定质量的理想气体，压强不变、温度升高时，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少10．（4分）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。
在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
关于这一过程，下列说法正确的是（）A．气缸内气体的内能保持不变B．气缸内气体的内能不断减小C．气体对外界做的功大于气体从外界吸收的热量D．气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量11．（4分）如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度t的关系图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，下列说法正确的有（）A．气体的内能增大B．气体的压强减小C．气体的压强不变D．气体对外做功，同时从外界吸收热量12．（4分）如图所示，10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央，下面的叙述中，正确的是（）A．当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱不移动B．当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱将向右移C．当氧气温度升高10℃，氢气温度升高20℃时，汞柱向左移D．当氧气温度升高10℃，氢气温度升高20℃时，汞柱不会移动二、实验题：本题共2小题，满分15分．请将解答填在答题卡相应的位置．13．（6分）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。
（1）错误的步骤是（写出步骤数字代号），油酸分子直径的表达式d＝；（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于。
A．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴14．（9分）在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于中间刻度20ml处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每减小2ml测一次压强p，实验数据记录在下表中最后得到p和V的乘积逐渐减小．序号V（m l）p（×105Pa）pV（×105Pa•ml）120.0 1.001020.020218.0 1.095219.714316.0 1.231319.701414.0 1.403019.642512.0 1.635119.621（1）（单选题）造成上述实验结果的可能原因是在实验过程中（A）注射器中有异物（B）实验时环境温度增大了．（C）实验时外界大气压强发生了变化．（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．（2）由此可推断，该同学的实验结果可能为上图（选填“a”或“b”）．（3）若另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，实验仪器完好，操作规范，也从中间刻度开始实验，则得出的V﹣图象的斜率比上一同学直线部分的斜率相比（选填“增大”、“减小”或“相同”）．三、计算题：本大题共4小题，共37分．把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．15．（9分）封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示．该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上．在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J．则：①气体吸收热量还是放出热量，热量为多少焦耳？②若在状态D的体积为2V0，则状态D的温度为多少？16．（9分）如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为m＝5kg、横截面面积为S＝50cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为t1＝27℃、压强为p1＝1.0×105Pa．已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2。
（i）现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？（ii）继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升H＝10cm，在这上过程中理想气体的内能增加了18J，则气体与外界交换的热量为多少？17．（9分）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56°C时，30分钟就可以灭活。
如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E．a缸内被封闭气体初始温度t1＝27°C，活塞位于气缸中央，与底部的距离h1＝60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。
（i）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h2＝66cm，持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活？（i）若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了Q＝1.0×104J的热量，稳定后气体a内能增加了△U＝8.5×103J，求此过程气体b的内能增加量。
18．（10分）2019年12月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。
勤消毒是防疫很关键的一个措施。
如图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的消毒液，上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。
将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有消毒液流出。
已知消毒液的密度为ρ，大气压强恒为p0，喷雾口与喷雾器等高。
忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。
①求室内温度。
②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比。
2019-2020学年湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中高二（下）期中物理试卷试题解析一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，满分48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，错选或不答的得0分．）1．解：A、布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，故A错误。
B、不计分子之间的分子势能，内能只和分子动能有关，此时气体内能等于分子数与分子平均动能的乘积；氢气分子的质量小于氧气分子的质量，则质量相同的情况下，则氢气物质的量大于氧气物质的量，又因为氢气与氧气的温度相同，它们的平均动能也相同，则氢气的内能大于氧气的内能，故B错误。
C、温度相同，分子的平均动能相同，一定质量物体在分子平均动能相同的情况下，分子势能越大，内能也越大；1g 100℃水变成1g 100℃水蒸气，需要吸收热量转化为分子势能，所以其内能增大，故C正确。
D、做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能转化为内能或将内能转化为其他形式的能量；热传递是将一个物体的内能传递给另一个物体，且做功和热传递可以同时进行，故D错误。