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內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市第一中學2024-2025學年高二下學期第四次診斷考試物理試題
一、單選題
1．關于布朗運動，下列說法正確的是（　　）
A．布朗運動就是分子的無規(guī)則運動
B．布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動
C．布朗運動反映固體分子的無規(guī)則運動
D．小顆粒無規(guī)則運動的軌跡就是分子無規(guī)則運動的軌跡
2．密閉容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，使該容器做自由落體運動，氣體對容器壁的壓強（　　）
A．為零 B．保持不變
C．減小 D．增大
3．現(xiàn)有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖所示。F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x軸上的四個特定的位置。現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則乙分子（　　）
A．由a到b做加速運動，由b到c做減速運動
B．由a到c做加速運動，到達c時速度最大
C．由a到c的過程中，兩分子間的分子勢能先減小后增大
D．由c到d的過程中，兩分子間的分子力一直做正功
4．一個密閉容器由固定導熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體．當兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的（ ）
A．密度相同 B．分子數(shù)相同
C．分子平均速率相同 D．分子間平均距離相同
5．某自行車輪胎的容積為V，里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p，設充氣過程為等溫過程，空氣可作為理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強也是p0，體積為（　　）的空氣（填選項前的字母）
A． B． C． D．
6．真空輪胎（無內(nèi)胎輪胎），在輪胎和輪圈之間封閉著一定質(zhì)量的空氣，輪胎鼓起對胎內(nèi)表面形成一定的壓力。當夜晚胎內(nèi)氣體溫度為時，傳感器顯示左前輪胎壓為2.0個標準大氣壓，當該車白天在路面行駛時，傳感器顯示該輪胎的胎壓為2.2個標準大氣壓，不考慮輪胎內(nèi)氣體體積的變化。則此時胎內(nèi)氣體溫度約為（ ）
A． B．3℃ C．13℃ D．23℃
7．某激光器能發(fā)射波長為λ的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h表示普朗克常量，則激光器每分鐘發(fā)射的能量子數(shù)為（　　）
A． B．
C． D．
8．在粒子散射實驗中，不考慮電子和粒子碰撞的影響，這是因為（ ）
A．粒子和電子根本無相互作用
B．電子是均勻分布的，粒子受電子作用的合力為零
C．粒子在和電子碰撞中動量的改變量極小，可忽略不計
D．電子體積很小，粒子碰撞不到電子
9．下列說法中不正確的是（ ）
A．布朗運動就是液體分子的熱運動
B．對一定質(zhì)量的氣體加熱，其體積和內(nèi)能可能都增加
C．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大
D．分子間的引力與斥力同時存在，斥力可能小于引力
二、多選題
10．關于物體的內(nèi)能、分子勢能和分子動能的說法中，不正確的是（　　）
A．對于兩個分子組成的系統(tǒng)，分子間的分子力最小時，分子勢能也最小
B．100℃的沸水的內(nèi)能比0℃的冰水混合物的內(nèi)能大
C．做自由落體運動的物體，分子的平均動能越來越大
D．外界對物體做功，不一定能改變物體的內(nèi)能
11．熱學是研究物質(zhì)處于熱狀態(tài)時的有關性質(zhì)和規(guī)律的物理學分支，源于人類對冷熱現(xiàn)象的探索。關于熱學知識，下列說法正確的是（　　）
A．水銀不浸潤玻璃但浸潤鉛
B．塵埃顆粒在空氣中的運動是布朗運動
C．有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體
D．一定質(zhì)量的理想氣體對外做功，其內(nèi)能一定增大
12．氫原子的能級如圖所示。氫原子從n=4能級直接向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應。下列判斷正確的是（　　）
A．氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大
B．該金屬的逸出功W0=12.75eV
C．用一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬，該金屬仍有光電子逸出
D．氫原子處于n=1能級時，其核外電子在最靠近原子核的軌道上運動
三、實驗題
13．在用油膜法估測分子的大小的實驗中，具體操作如下：
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250 mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴；
③在邊長約40 cm的淺盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；
④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；
⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0 cm的方格紙上，算出完整的方格有67個，大于半格的有14個，小于半格的有19個．
(1)這種估測方法是將每個分子視為 ，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的 ．
(2)利用上述具體操作中的有關數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸為 m3，油膜面積為 m2，求得的油膜分子直徑為 m．(結(jié)果全部取兩位有效數(shù)字)
四、解答題
14．如圖，粗細均勻的U形管豎直放置，側(cè)上端封閉，側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端開口處開關關閉，側(cè)空氣柱的長度為，側(cè)水銀面比側(cè)的高，現(xiàn)將開關打開，從形管中放出部分水銀，當兩側(cè)的高度差為時，將開關關閉，已知大氣壓強。
（1）求放出部分水銀后側(cè)空氣柱的長度；
（2）再向側(cè)注入水銀，使、兩側(cè)的水銀達到同一高度，若此時實驗環(huán)境的大氣壓升高為，求注入水銀在管內(nèi)的長度。

15．如圖所示，粗細均勻的U形管左端封閉，O處由橡皮軟管連接，左右兩端豎直管內(nèi)有高都為h的水銀柱封住兩部分理想氣體A和B，右端水銀柱上方和大氣相通大氣壓強等于76cmHg，初始平衡時B部分氣體總長度為96cm現(xiàn)將U形管右邊緩慢放置水平，同時改變環(huán)境溫度，已知U形管改變放置前后的環(huán)境的熱力學溫度之比為4/3，重新達到平衡時發(fā)現(xiàn)左邊水銀柱恰好在原位置，且右邊水銀柱沒有進入水平管內(nèi)．試求：
①水銀柱的高度h；
②右管內(nèi)水銀柱沿管移動的距離．
16．如圖所示，一導熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，在距汽缸底部l=36cm處有一與汽缸固定連接的卡環(huán)，活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體。當氣體的溫度T0=300K、大氣壓強p0=1.0×105Pa時，活塞與汽缸底部之間的距離l0=30cm，不計活塞的質(zhì)量和厚度。現(xiàn)對汽缸加熱，使活塞緩慢上升，求：
（1）活塞剛到卡環(huán)處時封閉氣體的溫度T1；
（2）封閉氣體溫度升高到T2=540K時的壓強p2。
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B C C C C C A BC
題號 11 12
答案 AC BD
13． 球形 直徑 4.0×10－12 8.1×10－3 4.9×10－10
14．（1）；（2）
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，放出前，側(cè)氣體壓強為
放出后
設管的橫截面積為，對氣體，由玻意耳定律有
解得
（2）根據(jù)題意可知，注入水銀后，側(cè)氣體壓強為
對氣體，由玻意耳定律有
解得
則注入水銀在管內(nèi)的長度為
15．①②
【詳解】試題分析：求出氣體A的壓強，由查理定律可以求出熱力學溫度之比；求出B氣體的壓強，應用理想氣體狀態(tài)方程求出B氣體后來的長度，然后求出水銀柱移動的距離．
（1）A部分氣體做等容變化，根據(jù)查理定律：
解得：
由于
解得：
（2）對B部分氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：
設U形管的橫截面積為S，傾斜后總長度為：

解得：
故水銀柱移動的距離為：
點睛：本題主要考查了氣體的溫度之比、水銀柱移動的距離，分析清楚題意、選擇恰當?shù)难芯繉ο蟆⒏鶕?jù)題意求出氣體狀態(tài)參量，應用查理定律與理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題．
16．（1）360K；（2）1.5×105Pa
【詳解】（1）設汽缸的橫截面積為S，由題意可知，此過程為等壓膨脹由蓋－呂薩克定律得
解得
T1=T0=360K
（2）由題意可知，此過程體積保持不變，由查理定律得
解得
p2=p0=1.5×105Pa

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