新课标2016年高三物理寒假作业5《物理》(选修3——3部分)

新课标2016年高三物理寒假作业5《物理》（选修3——3部分）
一、选择题（本题共7道小题）
1.（单选）100mL水与100mL酒精混合后体积小于200mL，这时因为（）
A．物质分子之间有一定间隔 B．物质混合后分子变小了
C．混合后形成新的分子 D．混合后分子的质量变小
2.（单选）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能EP随分子间距离r变化关系的图线是（）
3.（多选）一定质量的气体在等温变化过程中（可视作理想气体），下列物理量中将发生变化的是（）
4.单选）在P、Q两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则（）
A． P、Q薄片一定都是晶体 B． P、Q薄片一定都是非晶体
C． P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是晶体
D． P薄片一定是晶体，Q薄片可能是非晶体
5.如图所示，置于水平地面的透热气缸中，活塞封闭着一定质量的空气，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，当大气压强保持不变而环境温度逐渐升高的过程中，以下说法正确的是（）
6.（多选）下列说法正确的是（）
A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
D．一定质量的理想气体，压强不变时，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
E．一个分子以一定的初速度沿直线向另一固定的分子靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大后变小，再变大
7.一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V′.如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则：（）
A．W1>W2，Q1<Q2，ΔU1>ΔU2 B．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
C．W1<W2，Q1＝Q2，ΔU1>ΔU2 D．W1＝W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
二、实验题（本题共1道小题）
8.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。

①每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。

已知500mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，则油酸分子直径大小的表达式为d=________。

②该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。

出现这种情况的原因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
三、计算题（本题共3道小题）
9.如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，最初的压强为，汽缸内壁光滑且缸壁导热性能良好．开始活塞被固定在A处，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B处，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为P0，重力加速度为g，若一定质量理想气体的内能仅由温度决定．求：
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q．
10.如图所示，用细管连接A 、B 两个绝热的气缸，细管中有一可以自由移动的绝热活塞M ，细管容积不计．A 、B 中分别装有完全相同的理想气体，初态的体积均为V 1=1.0×10﹣
2m 3，压强均为p 1=1.0×105Pa ，温度和环境温度相同且均为t 1=27℃，A 中导热活塞N 的横截面积S A =500cm 2．现缓缓加热B 中气体，保持A 气体的温度不变，同时给N 施加水平向右的推力，使活塞M 的位置始终保持不变．稳定时，推力F=
3103
5 N ，外界大气压p 0=1.0×105Pa ，不计活塞与缸壁间的摩擦．求：
（1）A 中气体的压强；（2）活塞N 向右移动的距离；（3）B 中气体的温度．
11.如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h ＝50 cm ，活塞面积S ＝10 cm2，封闭气体的体积为V1＝1 500 cm3，温度0 ℃，大气压强p0＝1.0×105 Pa ，物体重G ＝50 N ，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q ＝60 J 的热量，使活塞刚好升到缸口．求：
①汽缸内气体对外界做多少功？②气体内能的变化？
新课标2016年高三物理寒假作业5（选修3——3部分）
试卷答案
1.解：酒精和水都是由分子构成的物质，它们的分子之间都存在一定的间隔．当把酒精和水混合以后，两种分子不发生化学反应，两种物质的分子相互穿插渗透，进入彼此的分子间隔，所以总体积会小于二者的体积之和．
故选：A
2.
3.
4.解：晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形．非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）．
非晶体各向同性的每个方向导热相同，所以是圆形，晶体各向异性的在不同方向上按导热不同，但是为平滑过渡，是由于晶粒在某方向上按照一定规律排布，所以是椭圆形，这里所说的方向例如沿着晶体几何轴线，或与集合轴线成一定夹角等等．
故选C．
5.解：A、透热气缸，环境温度逐渐升高，故气体温度升高，故内能增加，故A正确；
B、气体压强一直不变，等于大气压；气体分子热运动的平均动能增加了，故单位时间撞击活塞的分子数减小了，故B错误；
C、如果地面光滑，汽缸系统动量守恒，汽缸可能移动，故C错误；
D、气体温度升高，内能增加；气体膨胀对外做功，故一定吸收热量，故D错误；
故选：A．
6.解：A、第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故A错误；
B、晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B正确；
C 、物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，分子热运动的平均动能越大，但不是每个分子的动能都大，故C 错误；
D 、根据，一定质量的理想气体，压强不变时，温度升高时，体积增加，故分子间的平均距离一定增大，故D 正确；
E 、一个分子以一定的初速度沿直线向另一固定的分子靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大后变小，再变大，在平衡位置分子力最小，故E 正确；
故选：BDE ．
7.B
8.① 0500V S
② AC ① 油酸酒精溶液中油酸的浓度为
5001，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有：50010V Sd =，解得： S
V d 5000= 9.解：①设活塞在B 处时封闭气体的压强为P ，活塞处于平衡状态，由平衡条件得：P 0S+mg=PS …① 解得：， 由玻意耳定律得：
…②， 解得：；
②从放下活塞至活塞重新平衡的过程，设活塞下降的高度为h ：
…③，
则外界对气体做功W ：W=（P 0S+mg ）h …④，
气体温度相同，内能不变，由热力学第一定律△U+W+Q 得：Q=W …⑤，
由①②③④⑤式解得：； 答：①活塞停在B 点时缸内封闭气体的体积；
②整个过程中通过缸壁传递的热量
．
10.解：（1）A 中气体的压强为：
（2）对A气体由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，
解得：
活塞N向右移动的距离为：
（3）B气体温度为：T1=273+t1=273+27K=300K，T2=273+t2
由查理定律：，
得：
所以：t2=T2﹣273=127℃
答：（1）A中气体的压强1.33×105Pa
（2）活塞N向右移动的距离是5cm；
（3）B气缸中的气体升温到127℃．
11.①设封闭气体做等压变化的压强为p，对活塞：p0S＝pS＋G，
汽缸内气体对外界做功W＝pSh，
联立解得W＝25 J. ---- 4分
②由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化ΔU＝Q＋(－W)＝60 J－25 J＝35 J．故汽缸内的气体内能增加了35 J.。