2023-2024學年吉林省通化市梅河口市高二下學期培優(yōu)物理試題（含答案）

2023-2024學年吉林省通化市梅河口市高二下學期培優(yōu)物理試題說明：本試卷分第Ⅰ卷（10題）和第Ⅱ卷（5題）兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。第Ⅰ卷一、選擇題(本大題共10小題，1--7題為單選每小題4分、8--10題為多選每小題6分，共46分。請將答案直接填寫在答題卡內指定處。)1．如圖，兩端封閉的玻璃管水平放置，一段水銀將管內氣體分隔為左右兩部分A和B，已知兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB。若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度，水銀柱將（）A．向右移動 B．向左移動 C．靜止不動 D．無法確定向哪移動2．如圖所示為豎直放置的上細下粗密閉細管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為ΔVA，ΔVB，壓強變化量ΔpA，A．水銀柱向上移動了一段距離 B．ΔC．ΔpA=Δ3．如圖，活塞質量為m，氣缸質量為M，通過彈簧吊在空中，氣缸內封住一定質量的空氣，氣缸內壁與活塞無摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強為，則（）A．氣缸內空氣的壓強等于+B．氣缸內空氣的壓強等于C．內外空氣對氣缸的作用力大小為(M+m)gD．內外空氣對活塞的作用力大小為mg4．關于一定量的氣體,下列說法不正確的是（）A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低C.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高D.氣體從外界吸收熱量,其內能一定增加5．有關氣體壓強，下列說法正確的是()A.體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大B.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強有可能減小C.氣體分子的數(shù)密度增大，則氣體的壓強一定增大D.氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大6．如圖,一定質量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則()A．Tb＞Tc，Qab＞QacB．Tb＞Tc，Qab＜QacC．Tb＝Tc，Qab＞QacD．Tb＝Tc，Qab＜Qac7．關于熱力學定律，下列說法正確的是()A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對氣體做功可以改變其內能C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體8．關于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法正確的是（）A.只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B.熱平衡就是平衡態(tài)C.兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說明這兩個系統(tǒng)原來的溫度是相等的D.處于熱平衡的幾個系統(tǒng)的溫度一定相等9．如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸．待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設整個系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是()A．氣體自發(fā)擴散前后內能相同B．氣體在被壓縮的過程中內能增大C．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變10．如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定后（）A．h中的氣體內能增加B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等D．f與h中的氣體壓強相等第Ⅱ卷實驗題(本大題共2道小題，每空2分，共18分。請將答案直接填寫在答題卡內指定處)11．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，把該溶液滴入燒杯內，總滴數(shù)為50滴。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。 (以下計算結果均保留2位有效數(shù)字)(1)若每一小方格的邊長為10mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為________m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______m。(4)為了盡可能準確地估測出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的________。A．油酸濃度適當大一些B．油酸濃度適當小一些C．油酸擴散后立即繪出輪廓圖D．油酸擴散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖第11題第12題12．如圖所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐連接起來；②緩慢移動活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時注射器內封閉氣體的體積和由計算機顯示的氣體壓強值；③重復上述步驟②，多次測量并記錄；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應圖像，分析得出結論。（1）實驗過程中，下列說法正確的；A．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出B．推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分C．活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值（2）某同學在推動活塞的過程中測出了注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖像如圖所示，則產(chǎn)生的可能原因是。A．實驗過程中有漏氣現(xiàn)象B．實驗過程中氣體溫度降低C．實驗過程中氣體溫度升高D．實驗過程中外面氣體進入注射器，使注射器里面氣體質量增加了（3）在不同溫度環(huán)境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為、，且。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是。A．

B．

C．

D．

三、計算題(本大題共3道小題，13、14題10分，15題16分，共36分。請將答案直接填寫在答題卡內指定處)13．如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處。活塞Ⅰ、Ⅱ的質量分別為、m，面積分別為、S，彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為。已知活塞外大氣壓強為，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計彈簧的體積。（重力加速度常量g）（1）求彈簧的勁度系數(shù)；（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強和溫度。14.如圖所示，粗細均勻的U型玻璃管豎直放置，右管口封閉，管內A、B兩段水銀柱將管內封閉有長度均為的a、b兩段氣體，水銀柱A的長度為，水銀柱B在右管中的液面比在左管中的液面高，大氣的壓強相當于高的水銀柱產(chǎn)生的壓強，環(huán)境溫度為，現(xiàn)將環(huán)境溫度升高，使氣柱b長度變?yōu)?，左側的水銀柱A未溢出管口，求：（1）升高后的環(huán)境溫度；（2）水銀柱A上升的高度。15．2023年12月21日，神舟十七號的三位航天員密切協(xié)作，完成了天和核心艙太陽翼修復試驗等既定任務。如圖所示，航天員身著出艙航天服，首先從太空艙進入到氣閘艙，關閉太空艙艙門，然后將氣閘艙中的氣體緩慢抽出，再打開氣閘艙門，從氣閘艙出艙活動。已知氣閘艙的容積為，艙中氣體的初始壓強為，溫度為300K。為了安全起見，先將氣閘艙的壓強降至，給航天員一個適應過程。此過程中，求：（1）若氣閘艙的溫度保持不變，抽出的氣體在壓強下的體積；（2）若氣閘艙溫度變?yōu)?80K，氣閘艙內存留氣體的質量與原氣閘艙內氣體質量之比。（保留2位有效數(shù)字）高二物理培優(yōu)考試題答案1．C2．A3．B4．D5．B6．C7．BD8．CD9．AB10．AD11．(1)8.0×10－3(7.8×10－3～8.5×10－3均可)(2)1.0×10－11(3)1.3×10－9(或1.2×10－9)(4)BD12．答案：BCD/DCAC/CA13．（1）；（2），【詳解】（1）設封閉氣體的壓強為，對兩活塞和彈簧的整體受力分析，由平衡條件有解得對活塞Ⅰ由平衡條件有：解得彈簧的勁度系數(shù)為：（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體使得活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，對兩活塞和彈簧的整體由平衡條件可知，氣體的壓強不變依然為：即封閉氣體發(fā)生等壓過程，初末狀態(tài)的體積分別為，由氣體的壓強不變，則彈簧的彈力也不變，故有：有等壓方程可知：解得：14.（1）；（2）【詳解】（1）開始時，左管中氣柱a的壓強為右管中氣柱b的壓強為溫度升高后，氣柱a的壓強不變，氣柱b的壓強為對氣柱b研究，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

解得

（2）氣柱a發(fā)生等壓變化，則解得則水銀柱A上升的高度為15．（1）0