【解析】安徽省阜阳汇文中学2022-2023学年高二下学期物理第三次月考试题

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安徽省阜阳汇文中学2022-2023学年高二下学期物理第三次月考试题

一、单选题（每题4分，共32分）

1．（2023高二下·阜阳月考）下列说法正确的是（）

A．布朗运动就是分子的运动

B．温度越高布朗运动越明显

C．悬浮颗粒越大布朗运动越明显

D．分子之间的作用力总表现为引力

【答案】B

【知识点】布朗运动；分子间的作用力

【解析】【解答】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中小颗粒的运动，而不是分子的动动，故A错误；

BC．温度越高，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越剧烈，悬浮小颗粒的不平衡性越明显，即布朗运动越明显，悬浮颗粒越大，悬浮小颗粒的不平衡性越不明显即布朗运动越不明显，故B正确，C错误；

D．分子间作用力取决于分子间距离，当分子间距小于r0表现为斥力，大于r0表现为引力，故D错误。

故选B。

【分析】布朗运动是悬浮在液体或气体中小颗粒的运动，而不是分子的动动，温度越高，颗粒越小，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越剧烈，悬浮小颗粒的不平衡性越明显，即布朗运动越明显，反之，温度越低，颗粒越大，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越缓慢，悬浮小颗粒的不平衡性越不明显，即布朗运动越不明显；分子间作用力取决于分子间距，当分子间距小于r0表现为斥力，大于r0表现为引力。

2．（2023高二下·阜阳月考）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当质点Q在t=0时的振动状态传到质点P时，则（）

A．质点Q向左运动了3cm

B．质点Q此时的速度最大，加速度也最大

C．1cmr0时，分子间的作用力表现为引力

B．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小

C．当分子间距离r=r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0

D．当分子间距离rr0时，分子间的作用力表现为引力，故A正确；

B．当分子间距离r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距减小，分子引力做正功，由功能关系可知，分子势能减小，故B正确；

C．当分子间距离r=r0时，分子间引力与斥力大小相等，则分子间作用力为0，由于从无究远到分子间距离r=r0过程中，分子引力做正功，分子势能减小，则此r=r0时分子势能小于0，故C错误；

D．当分子间距离rr0时，分子间的作用力表现为引力，根据分子间距离范围分析分子力表现为引力还是斥力，由功能关系即可判断分子势能变化。

12．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对理想气体缓慢地加热，汽缸处在大气中，大气压强恒定，活塞始终在汽缸内。经过一段较长时间后，下列说法正确的是（）

A．汽缸中气体的压强比加热前要大

B．汽缸中气体的压强保持不变

C．汽缸中气体的体积比加热前要大

D．活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要多

【答案】B,C

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律

【解析】【解答】AB．由题意可知，汽缸处在大气中，且大气压强恒定通过电热丝对理想气体缓慢地加热过程中，气体发生等压变化，故A错误，B正确；

C．根据等压变化，由可知，由于汽缸和活塞都绝热，气体温度升高，则气体体积变大，故C正确；

D．由于温度升高，气体分子平均动能增大，分子平均速率增大，体积变大，分子数密度减小，且气体压强不变，则活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少，故D错误。

故选BC。

【分析】由题意分析得到气体发生等压变化，根据等压变化分析气体体积的变化，根据气体压强微观意义分析活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数变化。

三、实验题（每空2分，共12分）

13．（2023高二下·胶州期中）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。

（1）本实验中做了三点理想化假设，

①将油酸分子视为球形；

②；

③油酸分子是紧挨在一起的。

（2）测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是m；（结果保留两位有效数字）

（3）某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是______。

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴

【答案】（1）油膜看成单分子层

（2）2.5×10-9

（3）A；C

【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小

【解析】【解答】（1）本实验中做了三点理想化假设，是油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的；

（2）1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为

由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为

（3）A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，A符合题意；

B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，B不符合题意；

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，C符合题意；

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】（1）本实验设计了三点理想化假设，还有一点是把油膜看出单分子层；

（2）利用纯油酸的体积除以表面积可以求出分子直径的大小；

（3）利用分子直径的表达式可以判别直径偏大是由于表面积偏小或者体积偏大。

14．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；

②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）实验过程中，下列说法正确的____；

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

（2）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是____。

A．实验过程中有漏气现象

B．实验过程中气体温度降低

C．实验过程中气体温度升高

D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是。

A．B．

C．D．

【答案】（1）B

（2）C；D

（3）A；C

【知识点】理想气体的实验规律

【解析】【解答】（1）A．为了保证气体温度不变，实验过程中推拉活塞时，动作要慢，故A错误；

B．为了保证气体温度不变，实验过程中推拉活塞时，手不能握住注射器，故B正确；

C．活塞移至某位置时，应迅状态稳定后再记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。

故选B。

（2）由图像可知，图线斜率即为气体压强与体积的乘积，图线弯曲部分斜率变大，即变大，由理想气体状态方程可知，pV=CT，pV增大，可能是温度升高，也可能是C变大，而C取决于气体种类和物质的量，由于气体种类不变，所以也可能是气体质量变大。

故选CD。

（3）AB．由理想气体状态方程可知，pV=CT，则温度越高，pV越大，由题意可知，T1>T2，故A正确，B错误；

CD．由理想气体状态方程可知，，即温度越高，图线斜率越大，由图可知，故C正确，D错误。

故选AC。

【分析】（1）根据用气体压强传感器探究气体等温变化的规律应保证气体温度不变结合各情景分析；

（2）根据图线斜率即为气体压强与体积的乘积，图线弯曲部分斜率变大，即变大，由理想气体状态方程可知，pV=CT进行分析即可；

（3）由理想气体状态方程得到PV在图像中的意义和图线斜率进行分析即可。

四、解答题（共4小题，每小题10分，共40分，解题过程要有必要的文字说明）

15．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，一梯形透明介质ABCD，∠A=75，∠B=45。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。求：

（1）介质对该光线的折射率n；

（2）该光线从AD面射出的折射角r。

【答案】（1）解：该光线在介质中传播的光路如图所示

根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角

又

解得

（2）解：根据几何关系，该光线射到AD面的入射角

据折射定律可得

解得

【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射

【解析】【分析】（1）根据题意画出光路图，根据几何关系找出全反射的临界角，由求解即可；

（2）根据光路图结合几何关系，找出在AD面上的入射角，由折射定律求解即可。

16．（2023高二下·阜阳月考）若一个汽车轮胎充气后容积为V，内部气体压强为p，温度为T。

（1）若外界温度降低导致轮胎内气体温度降低了，容积减小了，求此时轮胎内气体的压强；

（2）若轮胎漏气，在等温状态下轮胎内气体的压强减小为原来的0.9。求漏气后，轮胎内剩余气体的质量与原来轮胎内气体质量的比值。

【答案】（1）解：由题意可知，末状态温度为，

体积为，

由理想气体状态方程得

代入数据得

（2）解：气体发生等温变化，末状态压强为，

由玻意耳定律得

解得

漏气后，轮胎内剩余气体的质量与原来胎内气体质量的比值

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体的等温变化及玻意耳定律

【解析】【分析】（1）由题意确定温度降低后气体的温度、体积，再根据理想气体状态方程求解即可；

（2）先由等温变化求出压强变为原来的0.9倍时的体积，再根据同温同压下质量之比等于体积之比即可求解。

17．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，一竖直放置、上端开口且导热良好的圆筒型气缸高度为3h，气缸内部横截面积为S。现将厚度不计的活塞保持水平状态从气缸上部轻放，稳定时活塞距气缸底部的距离为2h，已知外界大气压强恒为p0，环境温度保持不变，气缸不漏气且不计活塞与气缸之间的摩擦，重力加速度大小为g。

（1）求活塞质量。

（2）若再将一个相同的活塞从气缸上端轻放，求系统再次稳定时上部的活塞距气缸顶端的距离。

【答案】（1）解：活塞稳定时，气缸内气体压强p1=+p0

从放上活塞到活塞稳定，由玻意耳定律p0.3hs=p1.2hs

联立解得活塞质量为p1=p0，m=

（2）解：若再将一个相同的活塞从气积上端轻放，设系统再次稳定时上部的活塞距气缸顶端的距离为h1，则由玻意耳定律

可得上部的高度

对下部，系统稳定时的气体压强为

再由玻意耳定律

可得下部的高度

又由

解得

【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算

【解析】【分析】（1）由平衡得到稳定状态下气体的压强，再根据等温变化列出方程即可求解活塞质量；

（2）分别对两部分气体由等温变化列方程结合几何关系即可求解。

18．（2023高二下·阜阳月考）图所示，内部横截面积S=2×10-3m2的汽缸放置在水平地面上，质量m=2kg的活塞将一部分理想气体密封在汽缸内，活塞用不可伸长的细绳悬挂起来，此时，活塞下表面到汽缸底部的距离h=0.2m，缸内气体的温度t0=27℃，压强刚好为大气压强p0=1.0×105Pa。现对汽缸加热，使汽缸内部气体的温度缓慢升高，并且整个过程活塞未离开汽缸。已知重力加速度g=10m/s2，T=(t+273)K。

（1）当活塞上升0.1m时，求缸内气体的温度；

（2）若在活塞上升0.1m的过程中，气体的内能增加了20J，求缸内气体吸收的热量。

【答案】（1）解：设当活塞上升0.1m时，缸内气体的压强为p，根据力的平衡有

解得

根据理想气体状态方程有

解得

（2）解：气体对外做功，有

根据热力学第一定律有

其中

解得

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；压强及封闭气体压强的计算

【解析】【分析】（1）对活塞受力分析且由平衡得出活塞上升0.1m时气体的压强，再根据理想气体状态方程有求解；

（2）先求出活塞上升0.1m的过程中气体对外做的功，再热力学第一定律有求解气体吸收的热量。

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安徽省阜阳汇文中学2022-2023学年高二下学期物理第三次月考试题

一、单选题（每题4分，共32分）

1．（2023高二下·阜阳月考）下列说法正确的是（）

A．布朗运动就是分子的运动

B．温度越高布朗运动越明显

C．悬浮颗粒越大布朗运动越明显

D．分子之间的作用力总表现为引力

2．（2023高二下·阜阳月考）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当质点Q在t=0时的振动状态传到质点P时，则（）

A．质点Q向左运动了3cm

B．质点Q此时的速度最大，加速度也最大

C．1cmr0时，分子间的作用力表现为引力

B．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小

C．当分子间距离r=r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0

D．当分子间距离rT2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是。

A．B．

C．D．

四、解答题（共4小题，每小题10分，共40分，解题过程要有必要的文字说明）

15．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，一梯形透明介质ABCD，∠A=75，∠B=45。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。求：

（1）介质对该光线的折射率n；

（2）该光线从AD面射出的折射角r。

16．（2023高二下·阜阳月考）若一个汽车轮胎充气后容积为V，内部气体压强为p，温度为T。

（1）若外界温度降低导致轮胎内气体温度降低了，容积减小了，求此时轮胎内气体的压强；

（2）若轮胎漏气，在等温状态下轮胎内气体的压强减小为原来的0.9。求漏气后，轮胎内剩余气体的质量与原来轮胎内气体质量的比值。

17．（2023高二下·阜阳月考）如图所示，一竖直放置、上端开口且导热良好的圆筒型气缸高度为3h，气缸内部横截面积为S。现将厚度不计的活塞保持水平状态从气缸上部轻放，稳定时活塞距气缸底部的距离为2h，已知外界大气压强恒为p0，环境温度保持不变，气缸不漏气且不计活塞与气缸之间的摩擦，重力加速度大小为g。

（1）求活塞质量。

（2）若再将一个相同的活塞从气缸上端轻放，求系统再次稳定时上部的活塞距气缸顶端的距离。

18．（2023高二下·阜阳月考）图所示，内部横截面积S=2×10-3m2的汽缸放置在水平地面上，质量m=2kg的活塞将一部分理想气体密封在汽缸内，活塞用不可伸长的细绳悬挂起来，此时，活塞下表面到汽缸底部的距离h=0.2m，缸内气体的温度t0=27℃，压强刚好为大气压强p0=1.0×105Pa。现对汽缸加热，使汽缸内部气体的温度缓慢升高，并且整个过程活塞未离开汽缸。已知重力加速度g=10m/s2，T=(t+273)K。

（1）当活塞上升0.1m时，求缸内气体的温度；

（2）若在活塞上升0.1m的过程中，气体的内能增加了20J，求缸内气体吸收的热量。

答案解析部分

1．【答案】B

【知识点】布朗运动；分子间的作用力

【解析】【解答】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中小颗粒的运动，而不是分子的动动，故A错误；

BC．温度越高，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越剧烈，悬浮小颗粒的不平衡性越明显，即布朗运动越明显，悬浮颗粒越大，悬浮小颗粒的不平衡性越不明显即布朗运动越不明显，故B正确，C错误；

D．分子间作用力取决于分子间距离，当分子间距小于r0表现为斥力，大于r0表现为引力，故D错误。

故选B。

【分析】布朗运动是悬浮在液体或气体中小颗粒的运动，而不是分子的动动，温度越高，颗粒越小，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越剧烈，悬浮小颗粒的不平衡性越明显，即布朗运动越明显，反之，温度越低，颗粒越大，液体或气体分子对悬浮小颗粒的碰撞越缓慢，悬浮小颗粒的不平衡性越不明显，即布朗运动越不明显；分子间作用力取决于分子间距，当分子间距小于r0表现为斥力，大于r0表现为引力。

2．【答案】C

【知识点】横波的图象

【解析】【解答】A．机械波中的质点只在各自平衡位置附近振动，并不会随波发生迁移，故A错误；

B．此时质点Q位于平衡位置，位移为零，速度最大，由F=-kx可知，此时回复力为零，加速度为零，故B错误；

C．经过四分之三个周期Q质点的振动状态传到质点P，由质点的振动特点可知，此时质点P位于平衡位置，x=2cm处质点处于波峰，x=3cm处质点处于波峰平衡位置，即1cmr0时，分子间的作用力表现为引力，故A正确；

B．当分子间距离r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距减小，分子引力做正功，由功能关系可知，分子势能减小，故B正确；

C．当分子间距离r=r0时，分子间引力与斥力大小相等，则分子间作用力为0，由于从无究远到分子间距离r=r0过程中，分子引力做正功，分子势能减小，则此r=r0时分子势能小于0，故C错误；

D．当分子间距离rr0时，分子间的作用力表现为引力，根据分子间距离范围分析分子力表现为引力还是斥力，由功能关系即可判断分子势能变化。

12．【答案】B,C

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律

【解析】【解答】AB．由题意可知，汽缸处在大气中，且大气压强恒定通过电热丝对理想气体缓慢地加热过程中，气体发生等压变化，故A错误，B正确；

C．根据等压变化，由可知，由于汽缸和活塞都绝热，气体温度升高，则气体体积变大，故C正确；

D．由于温度升高，气体分子平均动能增大，分子平均速率增大，体积变大，分子数密度减小，且气体压强不变，则活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少，故D错误。

故选BC。

【分析】由题意分析得到气体发生等压变化，根据等压变化分析气体体积的变化，根据气体压强微观意义分析活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数变化。

13．【答案】（1）油膜看成单分子层

（2）2.5×10-9

（3）A；C

【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小

【解析】【解答】（1）本实验中做了三点理想化假设，是油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的；

（2）1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为

由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为

（3）A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，A符合题意；

B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，B不符合题意；

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，C符合题意；

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】（1）本实验设计了三点理想化假设，还有一点是把油膜看出单分子层；

（2）利用纯油酸的体积除以表面积可以求出分子直径的大小；

（3）利用分子直径的表达式可以判别直径偏大是由于表面积偏小或者体积偏大。

14．【答案】（1）B

（2）C；D

（3）A；C

【知识点】理想气体的实验规律

【解析】【解答】（1）A．为了保证气体温度不变，实验过程中推拉活塞时，动作要慢，故A错误；

B．为了保证气体温度不变，实验过程中推拉活塞时，手不能握住注射器，故B正确；

C．活塞移至某位置时，应迅状态稳定后再记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。

故选B。

（2）由图像可知，图线斜率即为气体压强与体积的乘积，图线弯曲部分斜率变大，即变大，由理想气体状态方程可知，pV=CT，pV增大，可能是温度升高，也可能是C变大，而C取决于气体种类和物质的量，由于气体种类不变，所以也可能是气体质量变大。

故选CD。

（3）AB．由理想气体状态方程可知，pV=CT，则温度越高，pV越大，由题意可知，T1>T2，故A正确，B错误；

CD．由理想气体状态方程可知，，即温度越高，图线斜率越大，由图可知，故C正确，D错误。

故选AC。

【分析】（1）根据用气体压强传感器探究气体等温变化的规律应保证气体温度不变结合各情景分析；

（2）根据图线斜率即为气体压强与体积的乘积，图线弯曲部分斜率变大，即变大，由理想气体状态方程可知，pV=CT进行分析即可；

（3）由理想气体状态方程得到PV在图像中的意义和图线斜率进行分析即可。

15．【答案】（1）解：该光线在