《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：选修3-3 《选修3-3》综合检测 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：选修3-3 《选修3-3》综合检测 Word版含解析.pdf（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、选修 3-3综合检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、 选择题(本题共 13 小题,每小题 4 分,共 52 分.在每小题给出 的选项中,有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1.如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向 瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄 B 打开阀门 K,水会自动经 导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水 过程温度保持不变,则( AC ) A.充气过程中,储气室内气体内能增大 B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大 C.喷水过程中,储气室内气体吸热 D.喷水过程中,储气室
2、内气体压强增大 解析:充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变, 故 气体分子的平均动能不变,气体内能增大,选项 A 正确,B 错误;喷 水过程中,气体对外做功,体积增大,而气体温度不变,则气体吸 热,所以气体压强减小,选项 C 正确,D 错误. 2.下列说法中正确的是( BD ) A.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大 B.一定质量的气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小 C.相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同 D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系 解析:速度增大,不会改变物体的分子动能,选项A错误;体积增大 时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内
3、能减小,选项 B 正确;质 量相同,但物体的物质的量不一定相同,故提高相同的温度时,内 能的增量不一定相同,选项C错误;物体的内能取决于物体的温度 和体积,选项 D 正确. 3.如图所示,是氧气分子在 0 和 100 下的速率分布图线,由 图可知( AD ) A.随着温度升高,氧气分子的平均速率增大 B.随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大 C.随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大 D.同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律 解析:读取图像信息知,同一温度下,分子速率分布呈现“中间多, 两头少”的特点,故 D 正确.由分子动理论知,不同温度下的图像 不同,温度
4、升高,分子中速率大的分子所占比例增大,其分子运动 的平均速率也增大,平均动能增大,故 A 正确,C 错误.温度升高, 多数分子的速率会变大,少数分子的速率会变小,故 B 错误. 4.下列说法正确的是( BCD ) A.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的 B.做功和热传递在改变内能的效果上是等效的,表明要使物体的 内能发生变化,既可以通过做功来实现,也可以通过热传递来 实现 C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面 积器壁的气体分子数增多 D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子 的速率都增大 解析:由热力学第二定律可知,A 错误.由热力学第一定
5、律可知,B 正确.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,分子平均速率 增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,C 正确.温度越 高,分子热运动的平均动能越大,分子的平均速率增大,这是统计 规律,具体到个别分子,其速率的变化不确定,因此仍可能有分子 的运动速率变小,D 正确. 5.下列说法正确的是( BD ) A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.水可以浸润玻璃,但不能浸润石蜡,表明一种液体是否浸润某 种固体与这两种物质的性质都有关系 C.液晶的各种物理性质,在各个方向上都是不同的 D.相同温度下相对湿度越大,表明空气中水蒸气越接近饱和 解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体
6、小颗粒的运动,故选项A错 误;液体是否浸润某种固体取决于相关液体及固体的性质,故选 项 B 正确;液晶的光学性质,在各个方向是不同的,但不是所有物 理性质都具有各向异性.故C错误;相对湿度是空气中水蒸气的压 强与同温度水的饱和汽压的比值,故选项 D 正确. 6.如图所示,a,b,c,d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中 的四个状态,图中 ad 平行于横坐标轴,cd 平行于纵坐标轴,ab 的 延长线过原点,以下说法正确的是( BCD ) A.从状态 d 到 c,气体不吸热也不放热 B.从状态 c 到 b,气体放热 C.从状态 a 到 d,气体对外做功 D.从状态 b 到 a,气体吸热 解析:
7、读取 p T 图像信息,从状态 d 到 c,气体等温变化,内能不变, 体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律知气体要吸热,故 A 错误.从状态 c 到 b,气体体积变小,外界对气体做功,又内能减 小,则气体放热,故B正确.从状态a到d,气体等压变化,温度升高, 体积变大,气体对外界做功,故 C 正确.从状态 b 到 a,气体等容变 化,温度升高,内能变大,气体吸热,故 D 正确. 7.以下有关热现象的叙述,正确的是( CD ) A.气体的体积是所有气体分子的体积之和 B.当气体膨胀时,气体的内能一定减少 C.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内 能全部转化为机械能 D.单
8、晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征 解析:气体体积主要是气体所充满的空间,故选项 A 错误;气体膨 胀时,对外做功,但不清楚传热情况,所以不能确定内能的变化情 况,故选项 B 错误;由热力学第二定律知,内燃机不可能把内能全 部转化为机械能,而不产生其他影响,故选项 C 正确;由单晶体的 特点知选项 D 正确. 8.一定质量的理想气体分别在 T1,T2温度下发生等温变化,相应 的两条等温线如图所示,T2对应的图线上有A,B两点,表示气体的 两个状态.下列说法正确的是( BCD ) A.温度为 T1时气体分子的平均动能比 T2时的大 B.A 到 B 的过程中,气体内能不变 C.A 到 B 的
9、过程中,气体从外界吸收热量 D.A 到 B 的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰 撞次数减少 解析:由题图知 T2T1,温度为 T1时气体分子的平均动能比 T2时小, 选项 A 错误;A 到 B 的过程中,气体体积增大,对外做功,温度不变, 内能不变,由热力学第一定律,可知气体从外界吸收热量,选项 B,C正确;A到B的过程中,气体体积增大,气体分子单位时间内对 器壁单位面积上的碰撞次数减少,选项 D 正确. 9.下列关于固体、液体、气体的性质的说法正确的是( BD ) A.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 存在斥力的缘故 B.液体表面具有收缩的趋势,这是液体表
10、面层分子的分布比内部 稀疏的缘故 C.黄金、 白银等金属容易加工成各种形状,没有固定的外形,所以 金属不是晶体 D.某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温 度下水的饱和汽压之比的百分数 解析:气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子无规 则运动的缘故,选项 A 错误;液体表面具有收缩的趋势,这是液体 表面层分子的分布比内部稀疏的缘故,选项 B 正确;黄金、 白银等 金属一般是多晶体,容易加工成各种形状,没有固定的外形,选项 C 错误;某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与 同温度下水的饱和汽压之比的百分数,选项 D 正确. 10.下列说法中正确的是( ABC )
11、A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大 B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不 停息地做无规则运动 C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离 的减小而增大 D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律 解析:根据热力学第一定律,气体放出热量,若外界对气体做功, 使 气体温度升高,其分子的平均动能增大,选项 A 正确;布朗运动是 悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动, 但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确; 当分子力表现为斥力时,分子力总是随分子间距离的减小而增大, 随分子间距离的减小,分子力做负功,
12、所以分子势能也增大,选项 C 正确;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二 定律,选项 D 错误. 11.下列说法正确的是( ACD ) A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化 B.足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果 C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定 增加 D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向 进行的 解析:单晶体冰糖有固定的熔点,磨碎后物质微粒排列结构不变, 熔点不变,选项A正确;足球充足气后很难压缩是由于足球内外的 压强差的原因,与气体分子之间的作用力无关,选项 B 错误;一定 质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,
13、没有对外做功,根据热 力学第一定律可知,其内能一定增加,选项 C 正确;根据热力学第 二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增 大的方向进行的,选项 D 正确. 12.如图所示,汽缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的 导热性良好的隔板,封闭着两部分气体 A 和 B,活塞处于静止平衡 状态.现通过电热丝对气体 A 加热一段时间,后来活塞达到新的 平衡,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,大气压强 保持不变,则下列判断正确的是( AC ) A.气体 A 吸热,内能增加 B.气体 B 吸热,对外做功,内能不变 C.气体 A 分子的平均动能增大 D.气体 A 和气体 B
14、内每个分子的动能都增大 解析:气体 A 做等容变化,则 W=0,根据U=W+Q 可知气体 A 吸收热 量,内能增加,温度升高,气体 A 分子的平均动能变大,但不是每 个分子的动能都增加,选项 A,C 正确,D 错误;因为中间是导热隔 板,所以气体 B 吸收热量,温度升高,内能增加;又因为压强不变, 故体积变大,气体对外做功,选项 B 错误. 13.如图为某同学设计的喷水装置,内部装有 2 L 水,上部密封 1 atm 的空气 0.5 L,保持阀门关闭,再充入 1 atm 的空气 0.1 L, 设 在所有过程中空气可看成理想气体,且温度不变,下列说法正确 的有( ACD ) A.充气后,密封气体
15、的压强增加 B.充气后,密封气体的分子平均动能增加 C.充气过程,外界对密封气体做功 D.打开阀门后,密封气体对外界做正功 解析:以两部分气体整体为研究对象,初状态有 p1=1 atm, V1=(0.5+0.1) L,末状态有 V2=0.5 L,p2未知.由玻意耳定律 p1V1= p2V2,解得 p2= atm=1.2 atm,则充气后压强增大,故选项 A 正确;温度不变,则气体分子平均动能不变,故选项 B 错误;充气 过程,气体体积减小,外界对其做功,故选项C正确;打开阀门后气 体体积增大,则气体对外界做正功,故选项 D 正确. 二、非选择题(共 48 分) 14.(9 分)油酸酒精溶液的浓
16、度为每 1 000 mL 油酸酒精溶液中有 油酸 0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加 50 滴上述溶液,量筒中的溶 液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛 水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油 膜的形状如图所示.若每一小方格的边长为 25 mm,试问: (1)这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型,让油酸 尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为 油膜,这 层油膜的厚度可视为油酸分子的 .图中油酸膜的面积为 m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3;根据 上述数据,估测出油酸分子的直径是 m.(结果保留两位 有效数字) (2)某同学在实验过
17、程中,在距水面约 2 cm 的位置将一滴油酸酒 精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积先扩张后 又收缩了一些,这是为什么呢? 请写出你分析的原因: . 解析:(1)油膜面积约占 70 小格,面积约为 S=70252510-6 m24.410-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 V= 10-6 m3=1.210-11 m3, 油酸分子的直径约等于油膜的厚度 d= = m2.710-10 m. (2)主要有两个原因:水面受到落下的油酸酒精溶液的冲击,先 陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;油酸酒精溶液中的 酒精挥发,使液面收缩. 答 案 :(1)球 体 单 分 子 直 径 4
18、.410-2 1.210-11 2.710-10 (2)见解析 评分标准:第(1)问 6 分,第(2)问 3 分. 15.(9 分)某同学估测室温的装置如图所示,汽缸导热性能良好, 用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积 V1= 66 mL,将汽缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积 V2=60 mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压 p0= 1.0105 Pa. (1)根据题干条件可得室温是多少? (2)上述过程中,外界对气体做的功是多少? 解析:(1)设室温为 T1,则 = , (2 分) 又 T2=273 K, (2 分) 代入解得 T1=300.3 K
19、,t1=27.3 . (1 分) (2)外界对气体做的功 W=p0V, (2 分) 解得 W=0.60 J. (2 分) 答案:(1)27.3 (2)0.60 J 16.(9 分)如图所示,一粗细均匀的玻璃瓶水平放置,瓶口处有阀 门 K,瓶内有 A,B 两部分用一活塞分开的理想气体.开始时,活塞 处于静止状态,A,B 两部分气体长度分别为 2L 和 L,压强均为 p. 若因阀门封闭不严,B 中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整 个过程中气体温度不变,瓶口处气体体积可以忽略.当活塞向右 缓慢移动的距离为 0.4L 时(忽略摩擦阻力),求此时: (1)A 中气体的压强; (2)B 中剩余气体与漏
20、气前 B 中气体的质量之比. 解析:(1)对 A 中气体,由玻意耳定律可得 p2LS=pA(2L+0.4L)S (2 分) 得 pA= p. (1 分) (2)AB 气体通过活塞分开,AB 中气体压强始终保持相同 pA=pB 设漏气后 B 中气体和漏出气体总长度为 LB pLS=pBLBS (1 分) 得 LB= L (2 分) 此时 B 中气体长度为 LB=L-0.4L=0.6L(1 分) 则此时 B 中气体质量 mB与原有质量 mB之比为 = . (2 分) 答案:(1) p (2) 17.(9 分)一定质量的理想气体体积 V 与热力学温度 T 的关系图 像如图所示,气体在状态A时的压强p
21、A=p0,温度TA=T0,线段AB与 V 轴平行,BC 的延长线过原点.求: (1)气体在状态 B 时的压强 pB; (2)气体从状态 A 变化到状态 B 的过程中,对外界做的功为 10 J, 该过程中气体吸收的热量为多少; (3)气体在状态 C 时的压强 pC和温度 TC. 解析:(1)A 到 B 是等温变化,压强和体积成反比,根据玻意耳定律 有 pAVA=pBVB, (2 分) 解得 pB= p0. (1 分) (2)A 状态至 B 状态过程是等温变化,气体内能不变,即U=0 气体对外界做功W=-10 J (1 分) 根据热力学第一定律有 U=W+Q (1 分) 解得Q=-W=10 J.
22、(1 分) (3)由 B 到 C 等压变化,则 pC=pB= p0 根据盖吕萨克定律得= (2分) 解得 TC= T0. (1 分) 答案:(1) p0 (2)10 J (3) p0 T0 18.(12分)如图所示,有一个高度为 h=0.6 m的金属容器放置在水 平地面上,容器内有温度为 t1=27 的空气,容器左侧壁有一阀 门距底面高度为 h1=0.3 m,阀门细管直径忽略不计.容器内有一 质量为 m=5.0 kg 的水平活塞,横截面积为 S=20 cm2,活塞与容器 壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直 至静止并处于稳定状态.外界大气压强为 p0=1.0105 Pa.
23、阀门打 开时,容器内气体压强与大气压相等,g 取 10 m/s2.求: (1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度 h2; (2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到 327 ,求此时活塞距容器底部的高度 h3. 解析:(1)活塞在阀门以上时,容器内气体的压强为 p1=1.0105 Pa, 活塞静止时,气体压强为 p2=p0+=1.25105 Pa, (2 分) 活塞刚到阀门时,容器内气体体积为 V1=h1S,活塞静止时,气体的 体积为 V2=h2S, 根据玻意耳定律有 p1V1=p2V2, (2 分) 代入数据得 h2=0.24 m. (2 分) (2)活塞静止后关闭阀门,此时气体的压强为 p3=p2=1.25105 Pa, 等压变化, T2=T1=300 K,T3=600 K,V2=h2S,V3=h3S, (2 分) 根据盖吕萨克定律有 = , (2 分) 代入数据得h3=0.48 m. (2分) 答案:(1)0.24 m (2)0.48 m