2020高中物理 综合学业质量标准检测（含解析）-

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE20-学必求其心得，业必贵于专精综合学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7~10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1．如图所示是焦耳在研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是(C)A．热量可由高温物体传给低温物体B．机械能守恒C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关D．在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是,在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，故选项C正确,其余选项不是焦耳实验的结论。2．(2018·江苏徐州市高二下学期期中)下列说法正确的是(A)A．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C．实际气体在温度不太高、压强不太大时可以当做理想气体来处理D．为了节约能源，应提高利用率,随着技术的进步一定可以制造出效率为100％的机器解析：当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故A正确;用气筒给自行车打气，越打越费劲,是因为车胎内外的压强差越来越大，与气体分子之间有斥力无关,故B错误;严格遵守气体实验定律的气体是理想气体,实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体，故C错误；不可能制造出效率为100%的机器，故D错误。3.（2018·河北省邢台市第一中学高二下学期月考)如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况，下列说法正确的是(C）A．Ta>TbB．随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大C．随着温度升高,气体分子中速率大的分子所占的比例会增加D．若从Ta到Tb气体的体积减小,气体一定从外界吸收热量解析：由图可知，b的分子的速率较大的分子数比较多,则b的分子的平均动能一定比较大，由于温度是分子的平均动能的标志，所以Ta〈Tb,故A错误;温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个气体分子的速率都增大，故B错误,C正确;从Ta到Tb气体的体积减小,则外界对气体做正功；结合Ta<Tb可知气体的内能增大,由热力学第一定律可知，气体不一定从外界吸收热量,故D错误。4．（2019·江苏省苏州五中高二下学期期中)如图所示,一向右开口的汽缸放置在水平地面上,活塞可无摩擦移动且不漏气,汽缸中间位置有小挡板.初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则下列p－T图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是(B)解析:当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比,图线是过原点的倾斜的直线;当缸内气体的压强等于外界的大气压时，气体发生等压膨胀，图线是平行于T轴的直线.故B选项正确.5．下列说法正确的是(C）A．分子力随分子间距的增大而减小B．雨伞伞面上有许多细小的孔却能遮雨，是因为水的表面张力的作用C．在液晶显示器中，染料分子与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性D．为保存地下水分,要把地面夯实，是为了破坏土壤里的毛细管解析:分子间距从小于r0开始增大时，分子力先减小后增大再减小，故A错；雨伞面上有小孔却能遮雨，是由于不浸润现象造成的,故B错；由液晶的特性知C正确;夯实地面不能破坏毛细管,D错.6．(2019·吉林省吉化一中高二下学期期中）如图所示，两个直立气缸由管道相通。具有一定质量的活塞a、b用刚性杆固连,可在气缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态.大气压强不变，现令缸内气体的温度缓慢升高一点,则系统再次达到平衡状态时（A）A．活塞向下移动了一点，缸内气体压强不变B．活塞向下移动了一点，缸内气体压强增大C．活塞向上移动了一点，缸内气体压强不变D．活塞的位置没有改变,缸内气体压强增大解析：根据eq\f(p1，T1)＝eq\f（p2,T2)，温度升高，压强增大，对整体受力分析有paSa＋p0Sb＝pbSb＋p0Sa，温度升高时,paSa＋p0Sb>pbSb＋p0Sa，活塞会下移，当再次平衡时，受力会再次平衡，内部压强不变，A对。7．如图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气(AB)A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大解析:水加热升温时,传热给封闭的气体，由于外筒隔热，且气体无法对外做功,因此气体温度升高，内能增大，故A项正确;封闭的理想气体温度升高，体积不变，由理想气体状态方程可知，气体压强增大，故B项正确；分子间的引力和斥力与气体压强和温度无关，只与分子间距有关,分子间的引力与斥力不变，故C项错误；温度升高，气体分子的平均动能增大,平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，故D项错误。8。（2019·重庆一中高二下学期检测)将一定质量的某种理想气体密闭在容积可变的容器中，其压强（p）随密度（ρ）变化的规律如图所示，其状态经历了如图所示ab、bc、cd、da四个过程的变化，其中cd的延长线通过原点,ab与水平轴平行，bc与竖直轴平行,da是双曲线的一部分，则下列说法正确的是(CD)A．da过程气体温度保持不变B．ab过程气体可能从外界吸收热量C．bc过程气体一定向外界放出热量D．cd过程气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析:根据一定质量理想气体方程eq\f(pV,T)＝C,且V＝eq\f(m,ρ）得到：p＝eq\f(CT，m）ρ，所以图象斜率与温度成正比所以da过程气体温度变大，A错误；根据A选项分析，ab过程斜率变小，温度降低，而理想气体内能只与温度有关，内能减小。密度变大，体积减小,所以外界对气体做功，根据热力学第一定律:ΔU＝Q＋W得Q〈0，所以气体放热，B错误；bc过程斜率变小，温度降低，内能减小，密度不变，体积不变,W＝0,结合ΔU＝Q＋W得到Q〈0，所以气体放热，C正确;cd过程斜率不变,气体温度不变,分子平均动能不变，但气体压强减小，根据压强微观解释，气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少,D正确。9．一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，气体吸收热量的变化过程是(ACD)解析：A选项,由eq\f（pV，T）＝C可知，温度T一定时(ΔU＝0)，p与V成反比，1到2体积V增大,气体对外做功，W＜0,由ΔU＝Q＋W可得Q＞0（吸热)。B选项，由eq\f（pV,T)＝C知T减小(ΔU＜0），而V减小(W＞0),得Q＜0（放热)。C选项,由eq\f(pV，T)＝C知压强p一定，T增大（ΔU＞0），V增大(W＜0),则Q＞0（吸热）.D选项,由V－T图象可知V一定(W＝0)，T增大（ΔU＞0）,可得Q＞0（吸热)，故选ACD.10．关于下列四幅图的说法，正确的是(AD）A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹C．烧热的针尖，接触涂上蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小解析：在估测油酸分子直径时，我们把油酸分子简化为球形,并在水面上形成了单分子油膜，故A正确；显微镜下观察到的是每隔30s时微粒的位置，不是布朗运动的轨迹，故B错误；晶体具有各向异性，而非晶体和多晶体具有各向同性，由图可知，其为各向异性，说明云母为单晶体，故C错误；D图中分子间距离为r0时，分子间作用力的合力F最小为零，而分子势能也最小，故D正确，故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、填空题（共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11．(5分）(2019·重庆市第一中学高二下学期检测)在做用油膜法估测分子大小的实验中，酒精油酸溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm.试求:（1)油酸膜的面积是_106__cm2；(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是_8×10－6__mL；(3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径_7。5×10－10__m.解析：(1）根据图中的轮廓可知,油膜面积S＝106×1cm2＝106cm2.（2)由1mL溶液为75滴可知1滴溶液的体积为eq\f（1，75）mL又已知每104mL溶液中有纯油酸6mL则1滴溶液中含纯油酸的体积为V＝eq\f(1,75）×eq\f（6，104)mL＝8×10－6mL（3)油酸分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6，106）cm≈7。5×10－8cm＝7.5×10－10m。12．（6分）（2018·上海市长宁、嘉定区高二上学期期末)某同学利用玻意耳定律,设计了测量小石块体积的实验方案,并按如下步骤进行了实验：Ⅰ。将连接注射器的压强传感器、数据采集器以及计算机相连,如图所示，再将小石块装入注射器内；Ⅱ。缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1,从计算机上读取此时气体的压强p1;Ⅲ.重复步骤Ⅱ若干次,记录每一次活塞所在位置的容积刻度Vn，并读取对应的气体压强pn；Ⅳ.处理记录的数据，求出小石块体积。试回答下列问题:(1）实验过程中,除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的_温度__不变。（2)设小石块的体积V0，任意两次测得的气体压强及体积为p1、V1和p2、V2，则上述物理量之间的关系式为_p1(V1－V0)＝p2（V2－V0)__。（3）为了减小实验误差，实验数据通常采用作直线图线的方法来处理。横、纵坐标对应的物理量最佳的设置方法是:以eq\f(1，p）为横轴、以_V__为纵轴.(4）指出实验中导致小石块体积误差的一个因素_注射器连接压强传感器之间的软管有体积__。解析:（1)实验过程中，除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的温度不变。（2）根据玻意耳定律可得：p1（V1－V0）＝p2（V2－V0）(3）根据玻意耳定律有：pV＝C，要作直线图,故以eq\f（1,p）为横轴、以V为纵轴。(4）在计算时，忽略了注射器连接压强传感器之间的软管有体积，将会导致误差。13．(7分)(2019·山东省济宁市实验中学高二下学期检测）一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解,正确的有_AD__。A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律（2)压缩过程中,两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3。4×104J，则该气体的分子平均动能_增大__（选填“增大”、“减小”或“不变")，活塞对该气体所做的功_等于__（选填“大于"、“小于”或“等于")3.4×104J.解析：(1）理想气体是一种理想的模型，实际并不存在,但实际气体在温度不太低，压强不太大时都可视为理想气体，故选项A正确,B错误；理想气体的内能仅与温度有关，选项C错误；理想气体遵循气体实验定律,选项D正确.（2）气体内能增加，温度升高，分子的平均动能将增大；由热力学第一定律W＋Q＝ΔE知，W＝ΔE＝3.4×104J。三、论述·计算题（共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14。(9分)如图所示,一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA＝27℃，气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B，A、M、B的状态参量如图所示，求：（1)状态B的温度；（2)从A到B气体对外所做的功。（取1atm＝1.0×105Pa)答案：(1）－33℃(2)3。0×105J解析：(1）设A状态和状态B的温度、体积、压强分别为：T1、V1、p1、T2、V2、p2，由已知可得T1＝300K，V1＝3m3，p1＝2.5atm，V2＝6m3，p2＝1atm,从A到B由理想气体状态方程,有:eq\f(p1V1，T1）＝eq\f（p2V2，T2)，解得：T2＝eq\f(p2V2T1,p1V1)＝240K故t2＝T2－273＝－33℃（2）从A到M是等容变化，不做功；从M到B是等压变化，做的功为：W＝p·ΔV＝1。0×105×3J＝3。0×105J所以从A到B气体对外做的功为：WAB＝W＝3.0×105J15．（10分）“拔火罐”是一种中医疗法,为了探究“火罐"内的温度,某人设计了如图实验。圆柱状薄壁汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连.将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底的距离为L。由于汽缸传热良好，随后重物会被吸起,最后重物稳定在距地面eq\f（L,10）处。已知环境温度为27℃不变，eq\f（mg,S）与eq\f（1，6）大气压强相当，汽缸内的气体可看作理想气体，问酒精棉球熄灭时汽缸内的温度为多少摄氏度？答案:127℃解析：设酒精棉球熄灭时汽缸内的温度为t，汽缸内封闭气体的状态为：p1＝p0V1＝LST1＝（237＋t）K重物稳定后汽缸内封闭气体的状态为：p2＝p0－eq\f（mg，S)＝eq\f(5,6）p0V2＝eq\f（9，10）LST2＝（273＋27）K＝300K由理想气体状态方程：eq\f(p1V1,T1）＝eq\f(p2V2,T2）解得：T1＝400K,所以t＝127℃。16．(11分）2014年3月29日,河南栾川县老君山的人们将20袋新鲜空气送至河南郑州绿城广场让市民免费“品尝”,很快被市民一“吸”而光。意犹未尽的市民甚至“拧干”已经干瘪的空气袋，挤出最后一缕空气。设正常情况下一个人1min呼吸16次，每次吸入p0＝1atm的净化空气500mL.一个空气袋能装p＝10atm的净化空气的体积V＝20L。假定这些空气可以全部被吸掉，人在呼吸空气时，空气温度不变。(1）试估算一个人24h需要吸这样的新鲜空气的袋数（结果保留整数)。（2）假设新鲜空气在压缩至空气袋中的过程中，温度保持不变，则在压缩过程中新鲜空气的内能如何变化？此过程“吸热”还是“放热”?答案:(1）58袋（2)内能不变，放热解析：（1）设一个人24h吸入1atm的新鲜空气的体积为V0，则V0＝(16×60×24)×500mL＝1.152×107mL＝11.52×103L①设一袋压缩新鲜空气可转化为p0＝1atm的空气的体积为V′,由玻意耳定律有pV＝p0V′②设一个人24h需要吸这样的新鲜空气的袋数为n，则n＝eq\f（V0，V′）③联立①②③三式可解得n＝58袋.(2）压缩过程中