阜阳汇文中学 2022-2023 学年第二学期第三次月考高二物理 7．如图为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r的关系曲线。在 r由 r1变到 r2的
一、单选题（每题 4分，共 32 分） 过程中，分子间的作用力（ ）
1．下列说法正确的是（ ） A．大小增大，表现为引力 B．大小增大，表现为斥力
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．大小减小，表现为引力 D．大小减小，表现为斥力
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 8．下列说法正确的是（ ）
2．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 A．只要温度相同，任何物体的分子速率的平均值都相同
在 t=0时的振动状态传到质点 P时，则（ ） B．温度高的物体中每个分子运动的速率一定大于温度低的物体中每个分子的速率
A．质点 Q向左运动了 3cm C．物体温度升高，每个分子的动能都增加
B．质点 Q此时的速度最大，加速度也最大 D．物体温度升高，分子的平均动能一定增加
C．1cm x 3cm范围内的质点加速度均向 y轴的负方向
D．3cm x 5cm范围内的质点正在向 y轴的正方向运动 二、多选题（每题 4 分，共 16 分，选错或多选不得分，少选或漏选得 2 分）
3．如图所示，固定的绝热汽缸内用活塞（活塞与汽缸壁无摩擦，不漏气，且不 9．一定质量的理想气体，其压强和体积的变化规律如图所示。下列说法中正确的是
导热）密封一定质量的理想气体，汽缸置于温度不变的环境中。现用力 F使活塞 （ ）
向左缓慢移动，密闭气体的状态发生了变化。用 n表示单位体积内气体的分子数， A．从状态 A到状态 B的过程中，气体的温度降低
B．状态 B到状态 C的过程中，气体的温度不变
p、V分别表示该气体的压强、体积， Ek表示该气体分子的平均动能，U表示内 C．状态 C和状态 D气体分子在单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数相同
能，下列四个图象（图中 a、b为双曲线，c、d为直线）符合上述过程的是（ ） D．状态 D和状态 E气体分子的平均动能大小相等
10．某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中 f（v）表示各速率区间的分子数占总
分子数的百分比，则下列说法正确的是（ ）
A．气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布
B．高温状态下分子速率的分布范围相对较大
A． B． C． D．
C．图线 a对应气体分子平均动能较大的情形
D．某个气体分子在高温状态时的速率一定大于在低温状态时的速率
11．如图甲所示，让 A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近 A。两个分子间的作用力 F随分子间距离 r的变
4．一束红光由空气进入某种介质，界面两侧的光线与界面的夹角分别为 45°和 60°， 化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能 Ep=0。在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法正确的是
如图所示。则介质对该红光的折射率为（ ） （ ）
A 2． B 6 C 6． ． D． 2
2 3 2
5．已知水的摩尔质量为 M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为 NA．若用 m0表示一个水分子的质量，用 V0表示一个水
分子的体积，下列表达式中正确的是（ ）
m M N MNA NA． 0 N B．m
A A
0 C．V0 D．
V0 A．当分子间距离 r>r0时，分子间的作用力表现为引力
A M M 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
6．氧气分子在0 C和100 C下的速率分布如图所示，纵轴表示对应
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
速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图，由图线信
D．当分子间距离 r息可得（ ）
12．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
A．温度升高时，所有分子的速率都增大
塞始终在汽缸内。经过一段较长时间后，下列说法正确的是（ ）
B．同一温度下，速率大的氧气分子所占比例较大
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．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
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
D．图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形
三、实验题（每空 2 分，共 12 分）
1
{#{QQABDYQUgggIAAAAAQACAwGiCEAQkhEACAgGBBAcIEABiANABAA=}#}
13．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 AB面时恰好发生全反射，从 AD面上的某点射出。
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。 求：
（1）本实验中做了三点理想化假设， （1）介质对该光线的折射率 n；
①将油酸分子视为球形； （2）该光线从 AD面射出的折射角 r。
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 16．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。
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 T V
（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；
14．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： 10 20
（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．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
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； 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。
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； （1）求活塞质量。
③重复上述步骤②，多次测量并记录； （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。
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
1
（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
V
_________ 18．如图所示，内部横截面积 S 2 10 3m2所示，则产生的可能原因是 。 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
A．实验过程中有漏气现象 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
B．实验过程中气体温度降低 t 27℃ 5度 0 ，压强刚好为大气压强 p0 1.0 10 Pa。现对汽缸加热，使汽缸内部气体的温度缓慢升高，并且整个
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
过程活塞未离开汽缸。已知重力加速度 g 10m / s2 ,T (t 273)K。
（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、T ， （1）当活塞上升0.1m时，求缸内气体的温度；2
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_________。 （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。
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．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
2
{#{QQABDYQUgggIAAAAAQACAwGiCEAQkhEACAgGBBAcIEABiANABAA=}#}参考答案：
1．B
【详解】A．布朗运动是液体中小颗粒的无规则运动，间接反应液体分子的无规则运动，A错误；
BC．温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显，B正确，C错误；
D．当分子间距 r r0时分子之间的作用力表现为引力，当分子间距 r r0时分子之间的作用力表现为斥力，D错误。
故选 B。
2．C
【详解】A．介质中的质点只会上下振动，不会左右移动，A错误；
B．质点 Q此时的速度最大，加速度为零，B错误；
C．1cm x 3cm范围内的质点加速度均向 y轴的负方向，C正确；
D．3cm x 5cm范围内的质点，通过“上坡下行”可知，3cm x 4cm范围内的质点正在向 y轴的负方向运动，
4cm x 5cm范围内的质点正在向 y轴的正方向运动，D错误。
故选 C。
3．A
N
【详解】A．一定质量的理想气体，单位体积内气体的分子数为n ，N为所有气体的分子数，所以 n-V图象是
V
双曲线，故 A正确；
B．汽缸和活塞都绝热，现用力 F使活塞缓慢地向左移动，密闭气体的压强变大，体积变小，活塞对气体做功，根
据热力学第一定律知，气体内能增大，温度升高，但气体不是发生等温变化，所以 p-V图象不是双曲线，故 B错误；
C．温度是分子平均动能变化的标志，所以该气体分子的平均动能随着气体体积的减小而增大，故 C错误；
D．汽缸内气体温度升高，则气体的内能增大，故 D错误。
故选 A。
4．D
【详解】根据题意，入射角与折射角分别为
90 45 45 ， 90 60 30
则折射率为
n sin 2
sin
故选 D。
5．A
【详解】AB．一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有
m M0 NA
故 A正确，B错误。
CD．由于水分子间隙小，所以水分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有
V M0 NA
故 CD错误。
故选 A。
6．C
【详解】A．温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故 A错误；
B．根据曲线的单峰性可知，在同一温度下，中等速率大小的氧气分子所占的比例大，故 B错误；
CD．由图可知，具有最大比例的速率区间，100 C时对应的速度大，说明实线为氧气分子在100 C的分布图像，虚
线为氧气分子在0 C的分布图像，则图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形，由图中实线可知，温度升高使
得速率较小的氧气分子所占比例变小，故 C正确，D错误。
故选 C。
7．D
【详解】由图可知，在 r2时势能最小，即
答案第 1页，共 5页
{#{QQABBYQQogAoABBAAABCAwXSCEAQkhGAAIgGRAAQMEABSANABAA=}#}
r2 r0
此位置分子力为零，所以 r由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力变现为斥力，并减小。
故选 D。
8．D
【详解】A．温度是分子平均动能的标志，相同温度下所有分子的平均动能相同，但由于分子质量不同，故分子的
平均速率并不相同，故 A错误；
B．温度高的物体中每个分子运动的速率不一定大于温度低的物体中每个分子的速率，B错误；
CD．物体温度升高，分子的平均动能一定增加，但不是每个分子的动能都增加，故 C错误，D正确。
故选 D。
9．AD
【详解】A．由理想气体状态方程得
2 p0V0 p 0V0
TA TB
解得
TA 2TB
状态 A的温度高于状态 B的温度，A正确；
B．根据理想气体状态方程得
p0V0 2p0 2V 0
TB TC
解得
TC 4TB
B错误；
C．根据理想气体状态方程得
2 p0 2V0 2 p 3V 0 0
TC TD
解得
TD TC
状态 C和状态 D压强相同，但状态 D的温度高，所以状态 D单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数少，C错
误；
D．根据理想气体状态方程得
2 p0 3V0 3p 0 2V0
TD TE
解得
TD TE
状态 D和状态 E的温度相同，所以气体分子的平均动能相同，D正确。
故选 AD。
10．AB
【详解】A．气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，选项 A正确；
B．高温状态下中等分子占据的比例更大，分子速率的分布范围相对较大，选项 B正确。
C．图线 a“腰细”，中等速率的分子较小，则对应气体分子平均动能较小的情形，选项 C错误；
D．某个气体分子在高温状态时的速率不一定大于在低温状态时的速率，选项 D错误。
故选 AB。
11．AB
【分析】可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加。
答案第 2页，共 5页
{#{QQABBYQQogAoABBAAABCAwXSCEAQkhGAAIgGRAAQMEABSANABAA=}#}
【详解】A．r>r0，分子力表现为引力，rB．当 r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，所以当分子间距离 r>r0时，分子间的作用力做正功，
分子势能减小，选项 B正确；
D．当 r减小到 r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间距离 r分子势能增加，，选项 D错误；
C．当分子间距离 r=r0时，分子间的作用力为 0，分子势能最小，由于题中取无穷远处分子势能 Ep=0，所以在 r0处
分子势能小于零，选项 C错误。
故选 AB。
12．BC
【详解】AB．汽缸内封闭气体的压强
p p mg0 S
则知加热时封闭气体的压强保持不变，故 A错误，B正确；
C．封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律知，温度上升时，气体的体积增大，故 C正确；
D．温度升高，分子的平均动能增大，体积增大，单位体积气体分子数减少，由于气体的压强不变，根据压强的微
观意义知活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前减少，故 D错误。
故选 BC。
13． 油膜看成单分子层 2.5×10-9 AC
【详解】（1）[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）[2]1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为
V 1 1 10 6m3
50 500
由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为
d V 2.5 10 9m
S
（3）[3]A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，故 A正确；
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，故 B错误；
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，故 C正确；
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，故 D错误。
故选 AC。
14． B CD/DC AC/CA
【详解】（1）[1]A．推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，故 A错误；
B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，故 B正确；
C．活塞移至某位置时，要等稳定后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）[2]图像发生了弯曲，因图像向上弯曲，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故 A、B错误，C、D
正确。
故选 CD。
（3）[3]AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大， pV乘积较大的是T1对应的
图线，故 A正确，B错误；
CD．因为相同体积下，即相同分子数密度情况下，温度越高，气体压强越大，则斜率越大的对应的温度越高，故 C
正确，D错误。
故选 AC。
15．（1） n 2；（2） r 45
【详解】（1）该光线在介质中传播的光路如图所示
答案第 3页，共 5页
{#{QQABBYQQogAoABBAAABCAwXSCEAQkhGAAIgGRAAQMEABSANABAA=}#}
根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角
B 45°
又
sin 1
n
解得
n 2
（2）根据几何关系，该光线射到 AD面的入射角
i 180° 180° A 30°
据折射定律可得
n sin r
sin i
解得
r 45
18 9
16．（1） p；（2）
19 10
T V 19V
【详解】（1）由题意可知，末状态温度为T 0.9T ，体积为V ，由理想气体状态方程得
10 20 20
19
pV p1 V
20
T 0.9T
代入数据得
p 181 p19
9
（2）气体发生等温变化，末状态压强为 p，由玻意耳定律得
10
pV 9 p V
10 2
解得
V 102 V9
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
m' V 9

m 10

V 10
9
p0S 517．（1） 2g ；（2）
h
6
【详解】（1）活塞稳定时，气缸内气体压强
p mg1 pS 0
从放上活塞到活塞稳定，由玻意耳定律
答案第 4页，共 5页
{#{QQABBYQQogAoABBAAABCAwXSCEAQkhGAAIgGRAAQMEABSANABAA=}#}
p0 3hS p1 2hS
联立解得活塞质量为
p S
p 3 01 p ，m 2 0 2g
（2）若再将一个相同的活塞从气缸上端轻放，设系统再次稳定时上部的活塞距气缸顶端的距离为 x，则由玻意耳定
律
p0hS p1Sh1
可得上缸的高度
h 21 h3
对下缸，系统稳定时的气体压强为
p mg2 p1 2pS 0
再由玻意耳定律
p0 3hS p2h2S
可得下缸的高度
h 32 h2
又由
h1 h2 x h 2h
解得
x 5 h
6
18．（1） 495K；（2） 42J
【详解】（1）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
p0S mg pS
解得
p 1.1 105 Pa
根据理想气体状态方程有
p0V0 pV
T0 T
解得
T 495K
（2）气体对外做功，有
W pSΔh 22J
根据热力学第一定律有
ΔU W Q
其中
ΔU 20J
解得
Q 42J
答案第 5页，共 5页
{#{QQABBYQQogAoABBAAABCAwXSCEAQkhGAAIgGRAAQMEABSANABAA=}#}