2011-2012学年黑龙江省大庆市铁人中学高二（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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. 难度：中等

如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，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^-10m
B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10^-10m
C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力
D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大

3. 难度：中等

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. 难度：中等

一定质量的理想气体由状态A变到状态B的P-T图线如图所示，可知在由A到B的过程中正确的是（ ）

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. 难度：中等

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T_I，T_II，T_III，则（ ）
A．T_Ⅰ＞T_Ⅱ＞T_Ⅲ
B．T_Ⅲ＞T_Ⅱ＞T_Ⅰ
C．T_Ⅱ＞T_Ⅰ，T_Ⅱ＞T_Ⅲ
D．T_Ⅰ=T_Ⅱ=T_Ⅲ

6. 难度：中等

如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖 直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．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. 难度：中等

带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体，用如图所示的V-T图表示气体的状态，开始时气体处于状态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．设气体在状态b和状态c的压强分别为P_b、和P_C，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q_ab和Q_ac，则（ ）
A．P_b＞P_c，Q_ab＞Q_ac
B．P_b＞P_c，Q_ab＜Q_ac
C．P_b＜P_c，Q_ab＞Q_ac
D．P_b＜P_c，Q_ab＜Q_ac

8. 难度：中等

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. 难度：中等

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. 难度：中等

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．8：3

二、解答题

11. 难度：中等

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. 难度：中等

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，记录下此时管内水面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h=204mm．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．

13. 难度：中等

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p，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. 难度：中等

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B变化到C．已知状态A的温度为300K．
①求气体在状态B的温度；
②由状态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. 难度：中等

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，其横截面积分别为和，质量分别是M_A=6kg，M_B=4kg．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？

16. 难度：中等

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p=75cmHg、气温t=87℃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t₁=-3℃，活塞将移动的距离．