2019-2020年高三上学期1月尖子生考试物理试题 含答案.doc

2019-2020年高三上学期1月尖子生考试物理试题 含答案一、选择题。（每题4分，漏选2分，错选0分。共计64分）1（多选）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是()A在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C越小的炭粒，运动越明显D在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的2（多选）下列说法正确的是( )A单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点B单晶体和多晶体物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的C露珠呈球形，是由于表面张力作用的结果D若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加3（多选）下列说法中正确的是( )A给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大B洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大C太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小D拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小4.(单选)阿伏加德罗常数为，铁的摩尔质量为，铁的密度为，下列说法中不正确的是（ ）A 铁所含的原子数目是 B1个铁原子的质量是 C1个铁原子占有的体积是D1铁所含有的原子数目是5. （单选）如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦。开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b。下列说法正确的是( )A与a态相比，b态气体分子间作用力较小B与a态相比，b态气体的温度较低Ca、b两态的气体分子对活塞的压力相等Da、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等6（单选）回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50 K某台设备工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t127和t2133；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0.求状态B与D的压强之比（ ）A . 35:15 B. 15:7 C. 133:27 D. 75:77(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示下列判断正确的是()A过程ab中气体一定吸热B过程bc中气体既不吸热也不放热C过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同8（多选）用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时()A氧气的温度不变B氢气的压强增大C氢气的体积增大D氧气的温度升高9（单选）只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ）A阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数、气体质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量10（多选）对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示对此有下列几种解释，正确的是()A表面层内分子的分布比液体内部疏B表面层内分子的分布比液体内部密C附着层内分子的分布比液体内部密D.附着层内分子的分布比液体内部疏11（多选）如图所示是氧气在0和100两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系由图可知()A.在0和100两种不同情况下各速率区间的 分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等B100时对应的具有最大比例的速率区间的峰值速率较大C0和100氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D在0时，部分分子速率比较大，说明内部有温度较高的区域12. （多选）如下图所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，测得水汽的压强为p，体积为V.当保持温度不变()A上提活塞使汽的体积增为2V时，汽的压强变为pB下压活塞使汽的体积减为V时，汽的压强增为2pC下压活塞时，汽的质量减少，汽的密度不变D下压活塞时，汽的质量和密度都变小13.（多选）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定。一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ）A气缸内气体的分子平均动能变小 B气缸内气体的压强变小C气缸内气体向外放出热量 D气缸内气体从外界吸收热 14（多选）出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )A压强增大，内能减小 B吸收热量，内能增大C对外做功，分子平均动能减小D对外不做功，分子平均动能增大15 (多选)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A体积减小，内能增大B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能增大 D对外界做正功，压强减小16（多选）若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，正确的是：（）A B C D 二、填空题（每空2分，共12分）17在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：(1)油酸膜的面积是_cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_mL.(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为_m18一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图7所示已知该气体在状态A时的温度为27 .(1)该气体在状态B时的温度是 ；(2)该气体从状态A到状态C的过程中要 （“吸收”或“放出”） J热量三、计算题（请写出必要的文字说明和过程）19(10分)横截面积为3 dm2的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 ，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离为1.51011 m)20(12分)如图所示，导热的圆柱形汽缸放置在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h.现使环境温度缓慢降为，求：(1)当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？(2)保持环境温度为不变，在砝码盘中添加质量为m的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强 21（12分）如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g. (1)加热过程中，若A气体内能增加了U1，求B气体内能增加量U2.(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量m.物理试题答案1BC 水分子在显微镜下是观察不到的，故A错。据布朗运动的含义知道B、C正确、水分子不是静止不动的，D错。 2 ACD晶体分为单晶体和多晶体，单晶体有固定的熔点和各向异性；而多晶体虽然也有固定的熔点但是却是各向同性的。非晶体和晶体不同的是它没有固定的熔点，而且是各向同性，故A正确，B错误；由于表面张力的作用露珠呈球形，故C正确；气泡内气体做等温膨胀，根据熵增加原理可知D正确。3.ACD 给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项A正确；洒水车内水逐渐减小，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项B错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项C正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项D正确。4.D 5. B 理想气体不计分子间作用力，A错；由a到b，气体对外做功且绝热，所以温度降低，B对；两态压强不等，所以压力不等，C错；分子在单位时间内撞击活塞的个数取决于两个因素；温度和分子密度，D错。 6D A到B、C到D均为等温变化，则TB300 K，TD140 K由理想气体状态方程有可得： 7AD 过程ab中，理想气体做等容变化，温度升高，理想气体的内能增大，气体一定吸热，选项A正确；过程bc中，理想气体做等温变化，压强减小，容器壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数减小，选项D正确；而体积变大，气体对外做功，气体一定吸热，选项B错误；过程ca中，理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界对气体做的功，选项C错误； 8CD 质量相同，则H2的分子数多，温度相同表明两气体分子平均动能相同，则H2压强大，释放后，活塞右移，H2体积变大，同时对O2做功，O2的温度升高，内能变大，故选C、D。 9 B 10 ACD 表面层内的分子比液体内部稀疏，分子间表现为引力，这就是表面张力，A正确、B错误；浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子密集，不浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏，而附着层为浸润液体，附着层为不浸润液体，故C、D均正确 11ABC 由题图可知，在0和100两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，选项A对具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，100时对应的峰值速率大，选项B对；同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，选项C对；温度升高时，速率大的分子数比例较大，在0时，部分分子速率较大，不能说明内部有温度较高的区域，选项D错；12. AC 容器中的水汽刚好饱和，表示容器中已没有水上提活塞使汽的体积变为2V时，容器中的汽变为未饱和汽，它遵循玻意耳定律，压强变为p.下压活塞使汽的体积减为V时，由于温度不变，饱和汽的密度不变，部分汽会凝结成水，汽的压强仍为p，只是汽的质量减小了 13. BD 因温度不变，所以气缸内气体的分子平均动能不变，内能也不变，活塞缓慢向右移动，体积变大，压强减小，对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量，所以选项BD对. 14BD 质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：温度升高，气体的平均动能增加；单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多，可知压强增大由于温度升高，所以分子平均动能增大，物体的内能变大；体积不变，对内外都不做功，内能增大，所以只有吸收热量，故A、C、D错误；B正确15AC 充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做正功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学第一定律知，气体内能增加，故选项A、C正确；体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知气体压强变大，选项B、D错误16 AC根据阿伏加德罗常数的意义，AC对注意 是每个水分子所占有的空间，并非水分子的体积v，气体分子间的距离在分子直径的10倍以上，因此气体的体积不再象固体液体那样，认为等于其中分子的体积之和所以BD错误17. (1)156(150163均可)(2)8106(3) 51010数描出的油酸的轮廓中的方格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得出油酸膜的面积是S156 cm2.油酸酒精溶液的体积浓度为，每滴油酸酒精溶液体积为 mL，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V mL8106 mL，估测出油酸分子直径为d51010 m.18(1)173 (2)吸收 200 J答案（1）（2）200J解析：气体从状态A到状态B：得TB=100K即tB=173气体从状态B到状态C：得K即气体从状态A到状态C过程中等温变化，是吸热吸收的热量J19(10分)质量为m的水升高1 时需要的热量Qmct0.64.21031 J2.52103 J阳光在地球表面单位面积的辐射功率P W1.56103 W太阳的辐射功率PP4r21.5610343.14(1.51011)2 W41026 W.20(12分)(1)环境温度缓慢降低过程中，汽缸中气体压强不变，初始时温度为T1T，体积为V1hS，变化后温度为T2，体积为V2h2S，由盖吕萨克定律得，解得h2.(2)设大气压强为p0，初始时体积V2h2S，p2p0，变化后体积V3hS，p3p0，由玻意耳定律得p2V2p3V3，解得p0.21（12分）解析(1)B气体对外做的功：WpSh(p0Smg)h由热力学第一定律得U1U2QW解得U2Q(mgp0S)hU1(2)B气体的初状态：p1p0，V12hS，T1B气体的末状态：p2p0，V2hS，T2由理想气体状态方程解得m(1)(m)