人教版高中物理选修3-3--综合-测试含答案和详细解析
人教版高中物理选修3-3--综合-测试含答
案和详细解析
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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人教版高中物理选修3-3 综合测试
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分
第Ⅰ卷
一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)
1.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是( )
A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用
2.在显微镜下观察稀释了的墨汁，将会看到( )
A．水分子无规则运动的情况
B．炭颗粒无规则运动的情况
C．炭分子无规则运动的情况
D．水分子和炭颗粒无规则运动的情况
3.温度都是0 ℃的水和冰混合时，以下说法正确的是()
A．冰将熔化成水
B．水将凝固成冰
C．如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰
D．都不变，冰水共存
4.关于布朗运动，下列说法中正确的是()
A．因为布朗运动与温度有关，所以布朗运动又叫热运动
B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C．布朗运动是固体颗粒周围液体(或气体)分子无规则运动的反映
D．春风刮起的砂粒在空中的运动是布朗运动
5.固体分子的热运动表现是它们总在平衡位置附近做无规则的振动．我们只讨论其中的两个分子，
下面的说法中正确的是()
A．这两个分子间的距离变小的过程，就是分子力做正功的过程
B．这两个分子间的距离变小的过程，就是分子力做负功的过程
C．这两个分子间的距离变小的过程，分子势能是先变小后变大
D．这两个分子间的距离最近的时刻，就是分子动能最大的时刻
6.关于理想气体，正确的说法是()
A．只有当温度很低时，实际气体才可当作理想气体
B．只有压强很大时，实际气体才可当作理想气体
C．在常温常压下，许多实际气体可当作理想气体
D．所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体
7.如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是()
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
8.关于内能的正确说法是()
A．物体分子热运动的动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种物体，温度越高，分子平均动能越大
C．同种物体，温度高、体积大的内能大
D．温度相同，体积大的物体内能一定大
9.关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有 ()
A．热水的内能比冷水的内能多
B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等
D．热量是热传递过程中内能转移量的量度
10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为()
A．
B．p0＋np0
C．p＋n()
D．p0＋()n·p0
11.下列物理现象及其原理的叙述正确的是()
A．纤细小虫能停在平静的液面上，是由于受到浮力的作用
B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果
C．“破镜不能重圆”，是因为接触部分的分子间斥力大于引力
D．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现
12.将一枚硬币轻轻地置于水面，可以不下沉，此时与硬币重力相平衡的力是()
A．水的浮力
B．水的表面张力
C．水的浮力和表面张力的合力
D．水的浮力和空气的浮力的合力
13.对饱和汽，下面说法正确的是 ()
A．液面上的汽分子的密度不断增大
B．液面上的汽分子的密度不断减小
C．液面上的汽分子的密度不变
D．液面上没有汽分子
14.容积V＝20 L的钢瓶充满氧气后，压强为p＝30个大气压，打开钢瓶盖阀门，让氧气分别装到容积为V0＝5 L的小瓶子中去，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为p0＝2个大气压，在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是()
A． 4
B． 50
C． 56
D． 60
15.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV2，则()
A．ΔV1＝ΔV2
B．ΔV1>ΔV2
C．ΔV1<ΔV2
D．无法确定
第Ⅱ卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
16.油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0．6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成一层单分子油膜的形状如图所示．
(1)若每一方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为________ m2；
(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______ m3；
(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m．
三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)
17.如图所示，均匀薄壁U形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差ΔL＝10 cm，右管上方的水银柱高h＝14 cm，初状态环境温度为27 ℃，A部分气体长度l1＝30 cm，外界大气压强p0＝76 cmHg.现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高，然后给A部分气体缓慢升温，使A部分气体长度回到30 cm.求：
(1)右管中注入的水银高度是多少？
(2)升温后的温度是多少？
18.0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后，
(1)若冰刚好全部熔化，则冰和水蒸气的质量比是多少？
(2)若得到50 ℃的水，则冰和水蒸气的质量比是多少？
(已知水在100 ℃的汽化热是L＝2.25×106J/kg，冰的熔化热是λ＝3.34×105J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃))
19.某次科学实验中，从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热汽缸，把它放在大气压强p0＝1 atm、温度t0＝27 ℃的环境中自然冷却.该汽缸内壁光滑，容积V＝1 m3，开口端有一厚度可忽略的活塞.开始时，汽缸内密封有温度t＝447 ℃、压强p＝1.2 atm的理想气体，将汽缸开口向右固定在水平面上，假设汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢的.求：
(1)活塞刚要向左移动时，汽缸内气体的温度t1；
(2)最终汽缸内气体的体积V1；
(3)在整个过程中，汽缸内气体对外界________(选填“做正功”“做负功”或“不做功”)，汽缸内气体放出的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量.
答案解析
1.【答案】D
【解析】挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相互作用力的距离范围内，故不脱落的主要原因是分子之间的引力，故D正确，A、B、C错误．
2.【答案】B
【解析】在显微镜下观察稀释了的墨汁，将会看到炭颗粒无规则运动的情况，故B对．显微镜观察不到分子，所以A、C、D错．
3.【答案】D
【解析】因为水和冰的温度均为0 ℃，它们之间不发生热交换，故冰和水可以共存，而且含量不变，故D正确.
4.【答案】C
【解析】试题分析：A、热运动指的是分子的无规则运动，而布朗运动时微粒的运动；错误
B、布朗运动是固体微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映；错误
C、称为布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，是由液体分子对微粒撞击的不平衡产生的；正确
D、砂粒的体积和质量远远大于布朗运动中的微粒的体积和质量，很难发生布朗运动，所以刮起的砂粒在空中的运动不是布朗运动；错误
故选C
点评：布朗运动是悬浮的固体颗粒的运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动反映了液体分子的无规则运动．
5.【答案】C
【解析】两分子的距离变小的过程，可分为两个阶段，第一阶段是从相距较远到平衡位置，这段时间分子间的作用力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小而动能增大；第二阶段是从平衡位置再继续靠近的过程，这段时间分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大而动能逐渐减为0．
6.【答案】C
7.【答案】C
【解析】从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大．8.【答案】B
【解析】内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，故A错；温度是分子平均动能的标志，温度高，分子平均动能大，B对；物体的内能是与物体的物质的量、温度、体积以及存在状态都有关的量，C、D中的描述都不完整．
9.【答案】D
【解析】物体的内能由温度、体积及物质的量决定，不只由温度决定，故选项A、B错误.在自发的热传递过程中，热量是由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C错误；关于热量的论述，选项D是正确的.
10.【答案】C
【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n()，即C正确．
11.【答案】B
【解析】纤细小虫能停在平静的液面上，是由于液体表面张力的作用；墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果；“破镜不能重圆”，是因为接触部分的分子间引力较微弱的结果.用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向同性的表现，选项B正确.
12.【答案】B
【解析】
13.【答案】C
【解析】对于饱和汽来说，飞入液体的分子和从液面上飞出的分子数目相同，已达到动态平衡，故液面上方的汽分子的密度保持不变，C项正确.
14.【答案】C
【解析】设最多可装的瓶数为n，由玻意耳定律有pV＝p0(V＋nV0)，所以n＝＝＝56．
15.【答案】A
【解析】由盖—吕萨克定律＝可得＝，即ΔV＝·V1，所以ΔV1＝×V1，ΔV2＝×V2(V1、V2分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而＝，所以ΔV1＝ΔV2，A正确．
16.【答案】(1)7．65×10－2(2)1．2×10－11(3)1．6×10－10
【解析】(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(四舍五入)为85个，油膜面积为S＝85×(3．0×10－2)2m2＝7．65×10－2m2．
(2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且溶液含纯油酸的浓度为0．06%，故每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：V0＝×0．06% mL＝1．2×10－11m3．
(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为
d＝＝m≈1．6×10－10m．
17.【答案】(1)30 cm (2)117 ℃
【解析】(1)设右管中注入的水银高度是Δh，对A部分气体分析，其做等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2
p1＝p0＋14 cmHg＋10 cmHg，p2＝p0＋14 cmHg＋Δh
V1＝l1S，V2＝(l1－ΔL)S
代入数据解得再加入的水银高Δh＝30 cm.
(2)设升温前温度为T0，升温后温度为T，缓慢升温过程中，对A部分气体分析，升温前V2＝(l1－ΔL)S，p2＝p0＋14 cmHg＋Δh
升温结束后V3＝l1S，p3＝p0＋14 cmHg＋Δh＋ΔL
由理想气体状态方程得＝
T0＝300 K
解得T＝390 K
则升温后的温度为t＝117 ℃.
18.【答案】(1)8(2)4.5
【解析】(1)冰刚好全部熔化指的是混合后的温度恰好为0 ℃.设冰的质量为m1，水蒸气的质量为m2，则有m1λ＝m2L＋cm2Δt，
所以＝＝≈8.
(2)同(1)可得方程式如下：
m1λ＋m1cΔt′＝m2L＋cm2Δt′，
即＝＝≈4.5.
19.【答案】(1)327 ℃(2) 0.5 m3(3)做负功大于
【解析】(1)气体做等容变化，由查理定律得＝
解得T1＝600 K ，即t1＝327 ℃.
(2)由理想气体状态方程得＝
解得V1＝0.5 m3.
(3)体积减小，汽缸内气体对外界做负功；由ΔU＝W＋Q知，汽缸内气体放出的热量大于气体内能的减少量.