人教版高中物理选修3-3模块综合检测(一)

高中物理学习材料桑水制作模块综合检测1．扩散现象说明了( )A．物体是由大量分子组成的B．物质内部分子间存在着相互作用力C．分子间存在着空隙D．分子在做无规则的运动解析：扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．答案：CD2．关于液晶的分子排列，下列说法正确的是( )A．液晶分子的特定方向排列整齐B．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列变化C．液晶分子的排列整齐且很稳定D．液晶的物理性质稳定解析：液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变某种性质，如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确．答案：AB3．关于气体的说法中，正确的是( )A．由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B．气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大C．一定质量一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D．气体的分子数越多，气体的压强就越大解析：由于气体分子运动的无规则性，遵循统计规律，气体向各个方向运动的数目相等，器壁各个方向上的压强相等，A错；气体的温度升高，平均速率增大，并非所有分子的速率都变大，B错；一定质量、一定体积的气体，分子密度一定，分子的平均动能越大，气体的压强就越大，C正确；气体的压强大小取决于分子密度及分子的平均动能，气体的分子数多，压强不一定就大，D错．答案： C4．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂．关于这一现象的描述(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，正确的是( )A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高、气体分子间斥力急剧增大的结果B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大C．在车胎突然爆裂前的瞬间，气体内能增加D．在车胎突然爆裂后的瞬间，气体内能减少解析：分析题意得：车胎在阳光下暴晒，爆裂前内能增加，气体的温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强变大，所以选项B和C是正确的，易知选项A是错误的．当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，温度也会有所下降，所以气体内能减少，选项D正确．答案：BCD5．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则( )A．F引和F斥是同时存在的B．F引总是大于F斥，其合力总表现为引力C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间距离的增大则减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些．当r<r0时，合力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小．当r>r0时，合力表现为引力，引力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小．正确选项为A.答案： A6．将两块截面洁净的铅块a和b紧压后悬挂起来，下面的铅块b不下落，这说明a、b 接触处( )A．分子间无空隙，故粘在一起B．分子间既存在引力又存在斥力C．分子间引力大于斥力D．分子间的分子力大于b物的重力解析：铅块b不下落，说明铅块b处于静止，所受分子力和重力的合力为零．由重力方向知分子力一定竖直向上是引力，故C是正确的，而B错是因为铅块b不下落的原因不是因为分子间既存在引力又存在斥力，而是分子力等于铅块b的重力．7．下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律？( )A ．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B ．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C ．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D ．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体解析： A 、B 都违背了热力学第二定律，都不能发生，C 中系统的势能减少了，D 中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生．答案： CD8．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是( )A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量并完全变成功也是可能的解析：答案： D9．如图所示是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V －T 图象，由图象可知( )A ．p A ＞p BB ．pC ＜p B C ．V A ＜V BD ．T A ＜T B解析： 由A 到B 的过程是等容变化，由p T ＝C ，因T B ＞T A ，所以p B ＞p A ，故A 、C 项错误；由B 到C 的过程是等压变化，由V T＝C ，因T B ＞T C ，所以V B ＞V C ，故B 项错误．10．(1)外力对气体做功100 J ，气体向外放热20 J ，在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”)，其改变量是________ J.(2)晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于________．A ．破坏空间点阵结构，增加分子动能，不改变体积B ．破坏空间点阵结构，增加分子势能，改变体积C ．重新排列空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能和改变体积D ．重新排列空间点阵结构，但不增加分子势能和动能，也不改变体积解析： (2)晶体熔化过程中保持温度不变，分子的平均动能不变，所以选项A 、C 都不对；晶体分子是有序排列的空间点阵结构，熔化成液体后分子排列是无序的，故选项D 不对；晶体熔化的过程是破坏空间点阵结构的过程，空间点阵结构被破坏以后，分子排列无序，故体积改变，分子势能增加，选项B 正确．答案： (1)增加 80 (2)B11．(1)小强新买了一台照相机，拍到如图所示照片，他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中，他认为是靠水的浮力作用，同班的小明则认为小强的说法不对．事实上小昆虫受到的支持力是由______________提供的．小强将照相机带入房间时，发现镜头上蒙上了一层雾，说明室内水蒸气的压强相对室外温度超过了其对应的________，此时室内湿度相对室外的温度________100%.(2)若把体积为V 的油滴滴在平静的水面上，扩展成面积为S 的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为________．已知阿伏加德罗常数为N A ，油的摩尔质量为M ，则一个油分子的质量为________．答案： (1)水的表面 饱和蒸汽压 达到甚至超过 (2)V SM N A 12．(1)下列说法正确的是( )A ．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B ．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C ．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D ．内能不同的物体，其分子热运动的平均动能可能相同(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105 J ，气体内能减少1.3×105 J ，则此过程中气体________(填“吸收”或“放出”)的热量是________ J ．此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105 J 的功，同时吸收了6.0×105J 的热量，则此过程中气体内能增加了________ J.解析：(1)布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，并不是指颗粒分子的运动，所以A错误．热能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，所以B错误．知道摩尔质量和密度可求摩尔体积，求不出阿伏加德罗常数，所以C错误．内能不同的物体分子运动的平均动能可能相同，因为只要物体的温度相同，分子平均动能就相同，所以D项正确．(2)根据热力学第一定律得W＝1.7×105 J，ΔU＝－1.3×105 J，代入ΔU＝W＋Q可得Q ＝－3.0×105 J，Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105 J；同理，W＝－5×105 J，Q＝6×105 J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105 J，即内能增加了1.0×105 J.答案：(1)D (2)放出 3.0×105 1.0×10513．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度视为不变，上升到湖面后气泡并未破裂．已知气泡在湖底的体积为2 mL，压强为1.5×105 Pa，湖面处的压强为1.0×105 Pa.若气泡内的气体视为理想气体，求：(1)气泡在湖面时的体积；(2)若气泡在上升过程中对外做功0.1 J，则气泡吸收热量还是放出热量？吸收或放出了多少热量？解析：(1)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2①代入数据解得V2＝3 mL②(2)由于气体是理想气体，当温度不变时，其内能不变，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝－W＝0.1 J，即吸收0.1 J的热量．答案：(1)3 mL (2)吸收热量0.1 J14．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D 中水银面高出O点h2＝44 cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg)(1)求恒温槽的温度．(2)此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．解析：(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 KA内气体发生等容变化，根据查理定律得p1 T1＝p2 T2①p1＝p0＋p h1②p2＝p0＋p h2③联立①②③式，代入数据得T2＝364 K(或91 ℃)(2)增大；吸热．答案：(1)91 ℃(2)增大吸热。

（ 2）第一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
m3；
m2；
（ 3）由以上数据，估算出油酸分子的直径
m。
13．（ 3 分） 2007 年 2 月 5 日早晨 6:00 左右，南京牌楼巷与汉中路交叉路口北侧因发生渗水造成路面约
50-60
平方米的局部塌陷，造成地下自来水管断裂、煤气管道破裂，并产生火苗燃烧，在塌陷区北侧约
塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为
10 cm ，如果缸内空气变为 0℃，则：重物是上升还是下降？这
时重物从原处移动了多少厘米 ?（设活塞与气缸壁间无摩擦）
人教版高中物理选修 3-3 模块综合测试卷参考答案
1．【 答案】C 解析：由图中可知： a 点的压强和体积分别是： Pa=3P,Va=V；b 点的压强和体积分别是： Pb=2P,Vb=2V ； c 点的压强和体积分别是： Pc=P,Vc=3V 由理想状态方程 PV=nRT, 可知 Ta： Tb：Tc=3 ：4： 3。故答案 C 正确
二、填空题（本题共 4 小题，共 17 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求填写。 ） 11．（ 6 分）医疗方法中的“拔火罐”可以治疗跌打损伤、淤血及内寒等病，一种做法是将纸片或酒精棉球点
燃后放在口径较大些的玻璃瓶里，迅速将瓶口紧贴在患病部位，就可以将伤处的淤血“吸出” 理知识解释其医疗方法的原理 _________________________________________ 。
5．【答案】 D 气体的温度升高，压强增大，体积可能膨胀，这个过程气体对外做功，
A 可能；气体的温度不
变，压强增大，则气体体积减小，此过程外界对气体做功
.由热力学第一定律，气体要向外界放热，所放的热
量等于外界对气体做的功， B 可能；气体的温度降低，压强减小，体积可能增大，这个过程气体对外做功，由

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绝密★启用前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＋np0C．p＋n()D．p0＋()n·p011.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． 4B． 50C． 56D． 6015.一定质量的理想气体，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＝ΔV2B．ΔV1>ΔV2C．ΔV1<ΔV2D．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】C7.【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＝p2V2p1＝p0＋14 cmHg＋10 cmHg，p2＝p0＋14 cmHg＋ΔhV1＝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.。

物理人教版选修3-3模块综合检测（一）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg水中所含氢原子数分别是()A.MNA，19mNA×103B．MNA,9mNAC.MNA，118mNA×103D.NAM，18mNA2．关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是()A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于水分子间有空隙，才可以将物体压缩B．水的体积很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用力就表现为斥力C．一般情况下，当分子间距r<r0(平衡距离)时，分子力表现为斥力；当r＝r0时，分子力为零，当r>r0时分子力表现为引力D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现3．下列说法不符合分子动理论观点的是()A．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用B．温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增加D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小4．关于物体的内能，正确的说法是()A．温度、质量相同的物体具有相等的内能B．物体的内能与物体的体积有关C．机械能越大的物体，内能也一定越大D．温度相同的物体具有相同的内能5．关于液晶的以下说法正确的是()A．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的状态B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C．液晶表现各向同性的性质D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色6．下列情况晾出的湿衣服最不容易干的是()A．气温5℃，绝对湿度5.058×102 Pa B．气温10℃，绝对湿度6.754×102 PaC．气温15℃，绝对湿度1.023×103 Pa D．气温20℃，绝对湿度2.320×103 Pa7．一定质量的理想气体，处于某一状态，要使它的压强经过变化又回到初始状态值，用下列哪些方法可能实现()A．先保持温度不变，使它的体积膨胀，接着保持体积不变而降低温度B．先保持温度不变，使它的体积缩小，接着保持体积不变而降低温度C．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积缩小图18．如图1所示，a，b，c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a，b，c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为()A．Lb＝Lc＝LaB．Lb<Lc<LaC．Lb>Lc>LaD．Lb<Lc＝La图29．如图2所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当tA＝tB时，V A∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，V A∶VB＝1∶3D．A、B两部分气体都做等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶110.图3如图3所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则()A．A管内空气柱将变长B．A管内空气柱将变短C．两管内水银柱高度差将增大D．两管内水银柱高度差将减小二、填空题(本题共2小题，共18分)11.图4(9分)(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图4所示．坐标格正方形的大小为2 cm×2 cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2(保留两位有效数字)，由此估算出油膜分子的直径是________m(保留一位有效数字)．(2)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于()A．油酸分子未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了10滴12．(9分)如图5所示，在水和汽达到动态平衡时，测得水柱长206 mm，水银柱长723.3 mm.已知大气压为760 mmHg，则水的饱和汽压为________mmHg.如把图中的管上提1 cm(未脱离水银槽)，则管中水银面将________(填“上升”“下降”或“不变”)，水的饱和汽压将________(填“变大”“变小”或“不变”)．图5三、计算题(本题共4小题，共42分)13．(8分)已知地球表面大气压强为p0，地球半径为R，重力加速度为g，地球周围大气层的厚度为h，空气的摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为NA.试估算地球大气层分子的平均距离．14．(10分)图6如图6所示，一端封闭、粗细均匀的U形管，其水平部分长为L，U形管绕开口臂的轴线以角速度ω匀速转动，长为L的水银柱封闭一段气柱，若处于U形管水平部分的水银柱的长度为L2，则被封闭气柱的压强为多少？[设水银的密度为ρ(kg/m3)，大气压强是p0(Pa)]15.(12分)一个自行车内胎的容积是2.0 L．用打气筒给这个自行车打气，每打一次就把1.0×105 Pa的空气打进去125 cm3.设打气前胎内有0.5 L压强为1.0×105 Pa的空气，打了20次，胎内的压强有多大？(假定空气的温度不变)16．(12分)图7甲中的实线表示1 mol 的理想气体发生状态变化时的p －V 图线，变化过程是由状态A 出发，经过B 、C 、D 各状态，最后又回到状态A ，试将这全部过程准确画在图乙所示的p －T 图中．图7期中检测1．A [某物质的摩尔质量为M ，故其分子质量为M NA ；mkg 水所含水分子的摩尔数为m×10318，故所含氢原子数为m×10318×NA×2＝mNA×1039，故选项A 正确．]2．ABC [水和酒精混合体积减小，说明分子间有空隙，选项A 正确．通常水的分子间距离大约为r0(10－10m)，所以稍微一压缩，分子间就表现为斥力，故很难压缩，B 正确．r<r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力；r ＝r0时，斥力等于引力，分子力为零；r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，C 正确．弹簧弹力不是分子力的对应表现，D 错误．] 3．ABD [用气筒打气需外力做功，是因为气体压强增大的缘故；布朗运动显著，说明液体分子热运动剧烈；相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子间引力增大．]4．B [物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能．温度相同，分子平均动能相同，质量相同，分子个数不一定相同，分子势能也不一定相同，故A 、D 错误．物体的内能与机械能没有必然的联系，内能与热运动相对应，机械能与机械运动相对应，内能由物体的温度、体积、分子数决定，而机械能由物体运动的速度、离地高度等条件决定，故C 错误，B 正确．]5．D [液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它具有各向异性的性质，在外加电压下，对不同色光的吸收强度不同．] 6．D7．BC [如图所示的p －V 图象中，a 为气体的初状态．先作出通过a 点的等压线(虚线)，然后根据题意作出对应的状态变化图线．过程A 的图线如图中的a→c→d ，过程B 的图线如图中的a→e→b1，过程C 的图线如图中a→f→b2，过程D 的图线如图中的a→f→g ，很容易看出，在这四个过程中，只有过程B 、C 的图线能与等压线相交，符合题设要求．]8．D [设管的横截面积为S ，气体状态经变化达到稳定后，对水银柱应用牛顿第二定律，a 管：p0S ＋mg －paS ＝ma ，a ＝g ，解得pa ＝p0，b 管：pbS －mg －p0S ＝ma ，a ＝g ，解得pb ＝p0＋2mg S ，c 管：mgsinθ＋p0S －pcS ＝ma ，gsinθ＝a ，解得pc ＝p0，又因为三管内空气质量相等，温度相同，所以三管内空气的pV ＝恒量，pa ＝pc<pb 故La ＝Lc>Lb ，选项D 正确．] 9．AB [由图象可知，A 、B 两部分气体都发生等压变化，所以它们在相同温度下体积之比不变．]10．BC [将B 管慢慢提起，可以认为气体温度不变．A 中气体的压强增大，体积减小，所以气柱将变短，而pA ＝p0＋ph ，所以高度差增大．] 11．(1)2.4×10－2 8×10－10 (2)A解析 (1)油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个格，再计算总面积．将油膜看成单分子层，先计算2滴溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜面积即得分子直径．(2)由公式d ＝VS 可知，d 偏大，则可能油酸体积V 偏大或油膜面积S 偏小．12．21.6 上升 变小 解析 h ＝ρ水ρ汞h 水＝113.6×206mm ＝15.1mm ，所以p 汽＝p0－p 汞－p 水＝(760－723.3－15.1)mmHg ＝21.6mmHg ，若将管上提，设汽的体积不变，由p 汽＝p0－(p 汞＋p 水)，可得p汞增大，所以p 汽减小，V 汽增大，即管中水银面上升，饱和汽压变小．13.3＋－R3]gμ3NAp0R2解析 地球表面空气的质量M ＝4πp0R2g ，总分子数为n ＝MNA ，大气总体积V ＝43π(R ＋h)3－43πR3，则分子间平均距离d ＝3Vn，解得d ＝3＋－R3]gμ3NAp0R214.38ρL2ω2＋p0－12ρgL解析 设U 形管横截面积为S ，被封闭气体的压强为p ，取水平部分水银柱为研究对象，受力分析如右图所示．由圆周运动知识及牛顿第二定律，得 pS ＋12ρgLS －p0S ＝12ρLSω2·34L ，所以p ＝38ρL2ω2＋p0－12ρgL.点拨 本题是一个关于圆周运动过程中求压强的问题，要用到匀速圆周运动的向心力计算公式及圆周运动的半径来确定． 15．1.5×105Pa解析 对打气20次后内胎中的气体研究：①⎩⎪⎨⎪⎧p1＝1.0×105Pa ，V1＝＋ ②⎩⎪⎨⎪⎧p2＝？V2＝2.0L.由p1V1＝p2V2得，p2＝p1V1V2＝1.0×105×32Pa ＝1.5×105Pa.点拨 (1)非等质量问题要转化为质量不变的问题．(2)内胎中原本有一部分气体，勿漏掉．16．见解析 解析由图甲可知状态A 的p ＝1atm ，V ＝22.4L ，所以T ＝273K ，在图乙中确定A 点．由A→B ，气体发生了等压变化，因为VB ＝2V A ，所以TB ＝2TA ，在图乙中确定了B 点． 由B→C ，气体发生了等容变化，因为pC ＝2pB ，所以TC ＝2TB ，在图乙中确定了C 点． 由C→D ，气体发生了等温变化，且pD ＝2pC ，所以在图乙中确定了D 点．如图所示．。