高三物理一轮复习：选修3－3综合测试题

高三物理一轮复习：选修3－3综合测试题

选修3－3综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．‎ 第Ⅰ卷(选择题　共40分)‎ 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)‎ A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 D．当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因而气体的内能一定减少 ‎[答案]　BC ‎[解析]　气体分子间空隙较大，不能忽略，选项A错误；气体膨胀时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，并且改变内能有两种方式，气体膨胀，对外做功，但该过程吸、放热情况不知，内能不一定减少，故选项D错误．‎ ‎2．(2012·乌鲁木齐模拟) 在分子力存在的范围内，分子间距离减小时，以下说法中正确的是(　　)‎ A．斥力减小，引力增大　　　 B．斥力增大，引力减小 C．斥力减小，引力减小 D．斥力增大，引力增大 ‎[答案]　D ‎[解析]　当分子间的距离减小时引力与斥力均增大．‎ ‎3．(2012·南京模拟)关于热现象和热学规律，以下说法正确是(　　)‎ A．布朗运动就是液体分子的运动 B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力 C．随分子间的距离增大，分子间的引力减小，分子间的斥力也减小 D．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大 ‎[答案]　BC ‎[解析]　布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，A选项错误； 晶体吸收热量熔化过程中的固液共存态温度不变，分子的平均动能不变 ，D选项错误，BC选项正确．‎ ‎4．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是(　　)‎ A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹 C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 ‎[答案]　D ‎[解析]　布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C项错误，D项错误．‎ ‎5．(2012·长沙模拟)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 ‎[答案]　ACD ‎[解析]　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．‎ ‎6.‎ ‎(2012·太原模拟)如图所示，甲分子固定在坐标原点O ‎，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示，设分子间所具有的总能量为0，则以下说法正确的是(　　)‎ A．乙分子在P点(x＝x2)时加速度为零 B．乙分子在P点(x＝x2)时动能最大 C．乙分子在Q点(x＝x1)时处于平衡状态 D．乙分子在Q点(x＝x1)时分子势能最小 ‎[答案]　AB ‎[解析]　由图可知，沿x轴负方向看，分子势能先减小，后增加，在P点最小，说明分子力先做正功，后做负功．先是分子引力后是分子斥力，P点为转折点，分子力为零，在P点右边为分子引力，左边为分子斥力．所以乙分子在P点的分子力为零，则加速度也为零，且在P点的动能最大．所以答案为AB.‎ ‎7．(2012·南昌模拟)下列说法中正确的是(　　)‎ A．只要技术可行，物体的温度可降至－‎‎274℃‎ B．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子间的作用表现为相互吸引 C．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有关 D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间斥力大于引力 ‎[答案]　BC ‎[解析]　‎ 物体的温度不可能降至热力学温度以下，A错；根据分子引力和斥力的作用范围和大小关系分析可得，B对；根据气体压强的微观解释可得，C对；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子永不停息地做无规则运动，D错．‎ ‎8．(2012·武汉模拟)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)‎ A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大 B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大 C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大 D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小 ‎[答案]　C ‎[解析]　对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错．只有C对．‎ ‎9．(2012·东北三省模拟)下列说法中正确的是(　　)‎ A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源 C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈， 分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 D．分子a从远处靠近固定不动的分子b，当a只在b的分子力作用下到达所受的分子力为零的位置时，a的动能一定最大 ‎[答案]　BD ‎[解析]　‎ 第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了能量转化的方向性这一规律，即热力学第二定律；气体温度升高时分子热运动剧烈可以导致压强增大，但不知气体体积如何变化，由＝C可知气体压强不一定增大；分子a从远处靠近b，分子力先做正功再做负功，当所受分子力为0时做正功最多，分子动能最大．故本题选BD.‎ ‎10.‎ 如图所示， 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　　)‎ ‎[答案]　BC ‎[解析]　 乙分子从A处释放后先是分子引力做正功，分子势能减小，乙分子的动能增加；至B点处，乙分子所受分力引力最大，则此处乙分子加速度最大，B点至C点过程，分子引力继续做正功，分子动能继续增加，分子势能继续减小，至C点分子动能最大，分子势能最小；C点至D点过程，分子斥力做负功，分子动能减小，分子势能增加．综合上述分析知B、C正确，A、D错误．‎ 第Ⅱ卷(非选择题　共60分)‎ 二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)‎ ‎11．(6分)体积为4.8×10－‎3cm3的一个油滴，滴在湖面上扩展为‎16cm2的单分子油膜，则1mol这种油的体积为________．‎ ‎[答案]　8.5×10－‎‎6m3‎ ‎[解析]　根据用油膜法估测分子的大小的原理，设油分子为球形，可算出一个油分子的体积，最后算出1mol这种油的体积．‎ V＝πd3NA＝π()3·NA ‎＝×3.14×()3×6.02×‎‎1023m3‎ ‎≈8.5×10－‎6m3‎.‎ ‎12．(6分)汽车内燃机气缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功．已知在某次对外做功的冲程中，汽油燃烧释放的化学能为1×103J，因尾气排放、气缸发热等对外散失的热量为8×102J.该内燃机的效率为________．随着科技的进步，可设法减少热量的损失，则内燃机的效率能不断提高，其效率________(选填“有可能”或“仍不可能”)达到100%.‎ ‎[答案]　20%　不可能 ‎[解析]　内燃机的效率η＝＝＝20%；内燃机的效率永远也达不到100%.‎ ‎13．(6分)(2012·南通模拟)‎ 一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)；表示等压变化过程的是________(填“a→b”“b→c”或“c→d”)．‎ ‎[答案]　不变　增加　a→b 三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎14．(10分)(2012·潍坊模拟)‎ 一同学利用注射器测量气温，其装置如图所示．在注射器内封闭一定质量的气体后，将注射器竖直置于冰水混合物中，稳定后，利用注射器上的容积刻度读出封闭气体的体积V1＝30mL.取走冰水混合物，待封闭气体与气温达到平衡后，读出此时封闭气体的体积V2＝32mL.不计活塞与注射器筒间的摩擦，室内气压保持不变．求：‎ ‎(1)室温是多少摄氏度；‎ ‎(2)封闭气体的温度从零摄氏度变化到室温的过程中，内能如何变化？它从室内吸收或放出的热量与内能变化量是什么关系？‎ ‎[答案]　(1)‎18.2℃‎　(2)内能增加　大于 ‎[解析]　(1)由＝，得T2＝T1＝×273K＝291.2K t＝T2－273＝‎‎18.2℃‎ ‎(2)内能增加．由热力学第一定律可知，封闭气体从外界吸收的热量大于其内能的变化量．‎ ‎15．(10分)(2012·太原模拟)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p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为‎27℃‎，求：‎ ‎(1)该气体在状态B，C时的温度分别是多少？‎ ‎(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？‎ ‎(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？‎ ‎[答案]　(1)100K　300K ‎(2)0　(3)吸热　200J ‎[解析]　(1)对于理想气体 A→B　＝　TB＝100K B→C　＝　TC＝300K ‎(2)A→C　由温度相等得：ΔU＝0‎ ‎(3)A→C的过程中是吸热 吸热的热量 Q＝－W＝pΔV＝200J ‎16．(11分)(2012·信息卷)“飞天”‎ 舱外航天服(如图)不但适合太空行走，还非常舒服，具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为‎2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为‎4L，使航天服达到最大体积．若航天服内部的装置可使气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．‎ ‎(1)求此时航天服内的气体压强；‎ ‎(2)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？‎ ‎[答案]　(1)0.5atm　(2)‎‎1.6L ‎[解析]　(1)以航天服内气体为研究对象，开始时压强为p1＝1atm，体积为V1＝‎2L，到达太空后压强为p2，体积为V2＝‎4L.‎ 由玻意耳定律有p1V1＝p2V2‎ 解得p2＝0.5atm ‎(2)设需补充1atm的等温气体V3体积后达到的压强为p3＝0.9atm，以充气后的航天服内气体为研究对象，有 p1(V1＋V3)＝p3V2‎ 解得V3＝‎‎1.6L ‎17．(11分)(2012·海口模拟)如图所示，装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连，U形管左端封闭有一段空气柱．在气温为‎27℃‎时，空气柱长度为‎60cm，右端水银面比左端低‎44cm.当气温降到－‎23℃‎时，U形管两边水银高度差减小了‎4cm.求：‎ ‎(1)巨型密封气罐内气体的压强是原来的几倍？‎ ‎(2)U形管左端封闭空气柱的压强．‎ ‎[答案]　(1)　(2)100cmHg ‎[解析]　(1)因储气罐体积比U形管体积大的多，可认为储气罐气体状态发生变化时体积不变，经历一等容过程 T1＝273K＋27K＝300K T2＝273K－23K＝250K 根据查理定律有 ＝①‎ p2＝p1②‎ ‎(2)对左边U形管内的的气体有 T′1＝(273＋27)K＝300K　p′1＝p1－44　V′1＝60S③‎ T′2＝(273－23)K＝250K　p′2＝p2－40　V′2＝(60＋)S④‎ 其中S是U形管的横截面积 根据理想气体状态方程得 ＝⑤‎ 得31p2－25p1＝140cmHg⑥‎ 将②代入⑥得p2＝140cmHg⑦‎ p′2＝100cmHg⑧‎