高三上学期第一次月考试题(选修3-3模块测试)

人教版高中物理选修3-3模块综合测试卷（时间：90分钟满分100分）一、选择题（本题共10小题，每题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正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，把你认为正确的答案标号填写在题后的括号内。

）1如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态，则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是（）A．1：1：1 B．1：2：1 C．3：4：3 D．1：2：32．．在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动，每隔一段时间记录下花粉的位置，按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接，得到如图所示的三组折线。

这三组折线（）A．是水分子运动的径迹B．是花粉微粒运动的径迹C．说明了花粉微粒的运动是无规则的D．说明了分子的运动是无规则的3．下列现象中，属于克服分子力做功的是（）A．人压打气筒给自行车打气 B．用力压缩液体C．将吸在墙上的吸盘用力拉下D．手用力撕纸做功4．一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此过程中，温度（）A．一直下降B．先上升再下降C．先下降再上升D．一直上升5．对于一定质量的气体，下列过程不可能发生的是（）A．气体的压强增大，温度升高，气体对外界做功B．气体的压强增大，温度不变，气体向外界放热C．气体的压强减小，温度降低，气体从外界吸热D．气体的压强减小，温度升高，外界对气体做功6．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（）A．4瓶 B．50瓶C．56瓶D．60瓶7．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的有（）A．红外线报警器B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感器D．电饭煲中控制加热和保温的温控器8．如图所示，一个圆柱形气缸，中间有一隔板，板壁上有一孔，并有一闸门K，右侧有一不漏气的活塞P.开始时闸门K关闭，气缸左侧充有一些空气，活塞P位于气缸右侧，隔板与活塞P 间为真空.气缸和隔板都是导热的。

高中物理学习材料桑水制作模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1．下列数据中，可以算出阿伏加德罗常数的是( )A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量解析：水的摩尔质量除以水分子的质量等于一摩尔水分子的个数，即阿伏加德罗常数．故D正确．答案：D2．关于热现象和热学规律的说法中，正确的是( )A．第二类永动机违背了能量守恒定律B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大C．冰融化为同温度的水时，分子势能增加D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显解析：第二类永动机是效率100%的机器，违背了热力学第二定律，故A错误；当物体被拉伸时，间距增加，分子间的斥力减小、引力也减小，故B错误；内能包括分子热运动动能和分子势能，温度是分子热运动平均动能的标志；故冰融化为同温度的水时，吸收热量内能增大而分子的平均动能不变，则分子势能增大，故C正确；悬浮在液体中的固体微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故D错误．答案：C3．关于内能，下列说法正确的是( )A．物体的运动速度越大，具有的内能越多B．静止的物体没有动能，因而也没有内能C．温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能D．静止的冰块虽不具有动能，但具有内能解析：内能是物体所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，是不同于机械能的另一种形式的能；不论物体的温度高低，组成物体的分子都在不停息地做无规则热运动，因此一切物体都具有内能，故A、B、C错误．答案：D4．关于液体和固体，以下说法不正确的是( )A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散快解析：液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．答案：A5．下列关于湿度的说法中正确的是( )A．不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度相同B．在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度减小C．相对湿度越小，人感觉越舒服D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度解析：不同温度下，水的绝对湿度可以相同，A错；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大，B错；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服，所以C错；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了水蒸气含量接近饱和的程度，D对．答案：D6．下列说法中正确的是( )A．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行解析：内能的改变有两种方式：做功是不同形式的能间的转化，热传递是同种能间的转移，故C项正确．内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能之和，故A项错．由热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，且一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，故B、D均错．答案：C7．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1＝Q2C．W1＝W2D．Q1>Q2解析：因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，ΔU＝0，根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故A正确．答案：A8．如图所示为一定质量的理想气体的p－1V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是( )A．T A>T B＝T C B．T A>T B>T CC．T A＝T B>T C D．T A<T B<T C解析：由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律，p A>p B，T A>T B.由B →C 为等温变化，即T B ＝T C .所以T A >T B ＝T C ，选项A 正确．答案：A9．一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b 的P －V 图象如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是( )A ．气体在a 状态的内能比b 状态的内能大B ．气体向外释放热量C ．外界对气体做正功D ．气体分子撞击器壁的平均作用力增大解析：由P －V 图象可知，由a 到b 气体的压强和体积均增大，根据理想气体状态方程：PV T ＝C 可知，气体温度升高，理想气体内能由温度决定，故内能增加，即ΔU ＞0，根据热力学第一定律：ΔU ＝W ＋Q 可知，Q ＞0，气体从外界吸收热量，故A 错误，B 错误；由P －V 图象可知，由a 到b 气体的压强和体积均增大，气体对外做功，W ＜0，故C 错误；根据理想气体状态方程：PV T＝C 可知，气体温度升高，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能增大；由P －V 图象可知，由a 到b 气体的压强和体积均增大，单位体积内分子数减少，又压强增大，故气体分子撞击器壁的作用力增大，故D 正确．答案：D10．如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度与外界大气温度相同．下列结论中正确的是( )A．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小D．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析：外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．答案：D二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求)11．当两个分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，设r1<r0<r2，则当两个分子间的距离由r1变为r2的过程中( ) A．分子力先减小后增加B．分子力先减小再增加最后再减小C．分子势能先减小后增加D．分子势能先增大后减小解析：r<r0时，分子力为斥力，r>r0时，分子力为引力，故分子间距由r1变到r2的过程中，分子力先减小到零，再增加到最大，然后减小逐渐趋近零，B正确；分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小而后增大，C正确．答案：BC12．关于液体和固体，以下说法正确的是( )A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散快解析：液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．答案：BCD13．以下说法中正确的是( )A．系统在吸收热量时内能一定增加B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力解析：做功和热传递都可以改变内能，根据热力学第一定律ΔU ＝W＋Q，若系统吸收热量Q>0，对外做功W＜0，有可能ΔU小于零，即系统内能减小，故A错误；温度越高，布朗运动越剧烈，故B正确；根据理想气体状态方程pVT＝k知，若温度不变，体积减半，则气体压强加倍，单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，分子间有引力，也有斥力，对外宏观表现的是分子间存在吸引力，故D错误．答案：BC14．下列说法中正确的是( )A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动B．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的D．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度解析：PM2.5是固体小颗粒，是分子团，不是分子，所以空气中PM2.5的运动不属于分子热运动，故A错误．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用而形成的，故B正确．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的．故C正确；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度，故D正确．答案：BCD三、非选择题(本题共6小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X.(1)用以上字母表示油酸分子的大小d＝________．(2)从图中数得X＝________．解析：(1)N滴溶液的总体积为V，一滴溶液的体积为VN，含有的油酸体积为VAN，形成单分子油膜，面积为Xa2，油膜厚度即分子直径d＝VA NXa2＝VA NXa2.(2)油膜分子所占有方格的个数，以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图示的油酸膜，共有62格．答案：(1)VANXa2(2)62(60～65均可)16．(8分)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J．试问：此压缩过程中，气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，W＝2.0×105J、ΔU＝1.5×105 J，Q＝ΔU－W＝－5×104 J.答案：放出5×10417．(8分)某热水袋内水的体积约为400 cm3，已知水的摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1，求它所包含的水分子数目约为多少(计算结果保留2位有效数字)．解析：已知某热水袋内水的体积大约是V ＝400 cm 3＝4×10－4m 3，水的密度为ρ＝1×103 kg/m 3，则热水袋内含有的水分子数目为n ＝ρV m 0N A ＝1.3×1025个． 答案：1.3×1025个18.(10分)一定质量理想气体经历如图所示的A →B 、B →C 、C →A三个变化过程，T A ＝300 K ，气体从C →A 的过程中做功为100 J ，同时吸热250 J ，已知气体的内能与温度成正比．求：(1)气体处于C 状态时的温度T C ；(2)气体处于C 状态时内能E C .解析：(1)由图知C 到A ，是等压变化，根据理想气体状态方程：V A T A ＝V C T C， 得：T C ＝V C V AT A ＝150 K. (2)根据热力学第一定律：E A －E C ＝Q －W ＝150 J且E A E C ＝T A T C ＝300150，解得：E C ＝150 J. 答案：(1)150 K (2)150 J19．(10分)某容积为20 L 的氧气瓶里装有30 atm 的氧气，现把氧气分装到容积为5 L 的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为4 atm，如每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm.问最多能分装多少瓶(设分装过程中无漏气，且温度不变)?解析：设最多能分装N个小钢瓶，并选取氧气瓶中的氧气和N 个小钢瓶中的氧气整体为研究对象．按题设，分装前后温度T不变．分装前整体的状态：p1＝30 atm，V1＝20 L，p2＝1 atm，V2＝5N L.分装后整体的状态：p1′＝p2′＝4 atm，V1′＝20 L，V2′＝5N L，由玻意耳定律分态式得：p1V1＋p2V2＝p1′V1′＋p2′V2′，代入数据解得：N＝34.7，取34瓶．答案：34瓶20.(10分)如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡．(1)外界空气的温度是多少？(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？解析：(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有V V 0＝T T 0， 得外界温度T ＝V V 0T 0＝h 0＋d h 0T 0. (2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W ＝－(mg ＋p 0S )d .根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：ΔU ＝Q ＋W ＝Q －(mg ＋p 0S )d .答案：(1)h 0＋dh 0T 0 (2)Q －(mg ＋p 0S )d。

2021届高考一轮模块总复习单元训练题之选修3-3，3-4一、选择题(本题包括8小题，在每小题给出的选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．)1．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒的运动更为剧烈2．下列说法正确的是()A．当两分子间的距离大于r0时，分子间的距离越大，分子势能越小B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．在空气中一定质量的100 ℃的水吸收热量后变为100 ℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能D．对一定质量的气体做功，气体的内能不一定增加E．热量不能从低温物体向高温物体传递3．下列说法正确的是()A．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体B．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加C．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故D．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子间的势能增加E．布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动4．一定质量的理想气体从状态a开始，其变化过程的V－T图象如图所示，其中ab和cd均与T轴平行．对此气体，下列说法正确的是()A．在过程ab中气体的压强增大B．在过程bc中气体对外做功，内能减小C．在过程cd中气体对外放出热量，内能减小D．在过程da中气体吸收热量，内能增大E．气体在状态b的压强是在状态c的压强的2倍5．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是()A．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻的位移相等，则这两个时刻的加速度也一定相等B．单摆运动到最低处时，速度达到最大，加速度为零C．做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大D．机械波传播时，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移E．在两列波的叠加区域，若某一质点到两列波的波源的距离相等，则该质点的振动一定加强6．下列说法正确的是()A．偏振光可以是横波，也可以是纵波B．泊松亮斑支持了光的波动说C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象D．光学镜头上的增透膜的原理是光的干涉E．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射7．一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t＝0时刻，O点开始由平衡位置沿y轴正方向运动，经t＝0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻该波的波形图如图所示，下列说法正确的是()A．该波的波速为5 m/sB．质点M与质点N的运动方向总是相反C．在0～0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 mD．在t＝2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，且沿y轴负方向运动E．图示波形图可能是t＝1.2 s时刻的波形图8．白光是由多种单色光构成的复合光，点光源S发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形acdb的玻璃砖上的O点，S、O和d三点位于同一直线上，θ为入射角，如图所示，下列说法正确的是()A．当θ增大时，光可能在ab界面上发生全反射B．当θ增大时，光可能射到bd界面上，并可能在bd界面上发生全反射C．射到cd界面上的光，一定不能在cd界面上发生全反射D．从cd界面射出的各种色光一定互相平行E．若所有色光均能从cd界面射出，则从cd界面射出的所有色光会再次复合成白光二、非选择题9．如图所示，用“插针法”测定一块两面不平行的玻璃砖的折射率，以下是几个主要操作步骤：a．在平木板上固定白纸，将玻璃砖放在白纸上；b．用笔沿玻璃砖的边缘画界面AA′和BB′(如图甲所示)；c．在AA′上方竖直插针P1、P2；d．在BB′下方竖直插针P3、P4，使P1、P2、P3、P4在一条直线上如图甲．(1)以上步骤有错误的是________(填步骤的字母代号)．(2)改正了错误操作并进行正确的操作和作图后，该同学作的光路图如图乙所示，其中P1、P2垂直于AA′，测量出了θ、β的角度，则该玻璃砖的折射率n＝________.10．用双缝干涉实验测光的波长，实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝到屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心之间的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准屏上亮纹的中心，如图乙所示，记下此时手轮的读数，转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮的刻度．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝_______ mm，对准第4条时读数x2＝_______ mm，相邻两条亮纹间的距离Δx ＝________ mm.(2)计算波长的公式λ＝________，求得的波长值是________ nm(保留三位有效数字)．11.如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热汽缸竖直放置，质量m＝5 kg、横截面积S＝50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，在汽缸内某处设有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为300 K．现通过内部电热丝缓慢加热缸内气体，直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，g取10 m/s2.(1)求汽缸内气体的温度；(2)继续加热汽缸内的气体，使活塞缓慢上升H＝0.1 m(活塞未滑出汽缸)，气体的内能的变化量为18 J，则此过程中气体是吸热还是放热？传递的热量是多少？12.如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°，BC边长度为L.一束垂直于AB边的光线自AB边的P点射入三棱镜，AP长度d<L，光线在AC边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直．已知光在真空中的速度为c.求：(1)三棱镜的折射率；(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间．参考答案一.选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 BDEBCD ABD ACD ACD BDE ADE BCD二.非选择题9． (1)b 、d (2)cos θcos β(2)n ＝sin i sin γ＝sin (90°－θ)sin (90°－β)＝cos θcos β. 10． (1)2.190 7.868 1.893 (2)d 2L 2Δx 676 11．解：(1)气体的状态参量为T 1＝300 K ，p 1＝p 0＝1.0×105 Pa.对活塞由平衡条件得p 2S ＝p 0S ＋mg ，解得p 2＝1.1×105 Pa ，由查理定律得p 1T 1＝p 2T 2，解得T 2＝330 K. (2)继续加热时，气体做等压变化，体积增大，则温度升高，内能增大，气体膨胀对外界做功，则外界对气体做的功W ＝－p 2SH ＝－55 J.根据热力学第一定律有ΔU ＝W ＋Q ，气体吸收的热量Q ＝ΔU －W ＝73 J.12．解： (1)光线到达AC 边的Q 点，入射角为i ，折射角为r ，根据题意可知i ＋r ＝90°，由几何知识可得i ＝30°，则r ＝60°，由折射定律n ＝sin r sin i 可得三棱镜的折射率为n ＝3；(2)光线反射到AB 边的M 点，入射角为i ′＝60°，因为sin i ′＝32>1n ＝sin C ，所以光在M 点发生全反射，光线反射到BC 边的N 点，恰好垂直于BC 边第二次射出三棱镜，由几何知识得PQ ＝d tan30°＝33d ，QM ＝2PQ ，MN ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L sin 30°－2d cos30°＝3(L －d )，光在三棱镜中的传播速度v ＝c n ， 光从P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为t ＝PQ ＋QM ＋MN v ， 解得t ＝3L c .。

高中物理学习材料桑水制作模块综合测试(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.以下说法正确的是()A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的浮力在起作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果解析:仔细观察可以发现,小昆虫在水面上站定或行进过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,因此,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样,故A、C选项错误;小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非表面张力在起作用,因此,B选项错误;喷泉喷到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在起作用,因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小,表面张力的作用使液体表面有收缩的趋势),故D 选项正确。

答案:D2.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。

所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。

下列关于能量耗散的说法中正确的是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不符合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量不守恒D.能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性解析:耗散的能量不是消失了,而是转化为其他形式的能,说明能量是守恒的。

无法在不产生其他影响的情况下把散失的能量重新收集起来加以利用,说明自然界的宏观过程具有方向性,故选项D正确。

答案:D3.某地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。

《选修3-3》模块综合检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)1.以下说法中正确的是(ABC)A.扩散现象可以证明物质分子永不停息地做无规则运动B.人们感到干燥还是潮湿取决于周围空气的相对湿度C.从微观角度看,大气压强的产生是由于大气层中的大量空气分子对与它接触物体的碰撞引起的D.晶体和非晶体的区别在于是否有确定的几何形状E.热量不能自低温物体传到高温物体解析:扩散现象可以证明物质分子永不停息地做无规则运动,选项A正确;人们感到干燥还是潮湿取决于周围空气的相对湿度,相对湿度越大,则人们感觉到越潮湿,选项B正确;从微观角度看,大气压强的产生是由于大气层中的大量空气分子对与它接触物体的碰撞引起的,选项C正确;晶体和非晶体的区别在于是否有固定的熔点,选项D错误;根据热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,故E错误.2.下列说法中正确的是(ACE)A.由于液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,所以液体存在表面张力B.用油膜法估测出了油酸分子直径,如果已知其密度可估测出阿伏伽德罗常量C.在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道,它们起到了毛细管的作用D.一定质量的理想气体从外界吸收热量,温度一定升高E.空气相对湿度大,体表的水不易蒸发,所以人就感到潮湿解析:由于液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,所以液体存在表面张力,选项A正确;用油膜法估测出了油酸分子直径,可知分子的大小,如果已知其摩尔体积可估测出阿伏伽德罗常量,选项B错误;在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道,它们起到了毛细管的作用,选项C正确;一定质量的理想气体从外界吸收热量小于对外做功,则气体的温度要降低,选项D错误;空气相对湿度大,体表的水不易蒸发,所以人就感到潮湿,选项E正确.3.住在海边的小明,跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩,下列相关说法正确的是(ABE)A.出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时胎压会增大B.小明在下雨时发现,雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的C.到了高原地区,小明发现,尽管气温变化不大,但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,这是瓶内空气压强变大的缘故D.小明发现在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,海上不会水雾漫天,这是因为水具有表面张力的缘故E.白天很热时,开空调给车内降温,此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量解析:出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时若遇到凹陷的道路,汽车对地面的压力增大,导致胎压会增大,选项A正确;小明在下雨时发现,雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的,选项B正确;到了高原地区,小明发现,尽管气温变化不大,但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,这是由于高原上大气压强减小的缘故,选项C错误;小明发现在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,海上不会水雾漫天,这是因为风使蒸发的水蒸气迅速扩散,不形成小水滴的缘故,选项D错误;白天很热时,开空调给车内降温,根据能量守恒定律,向车外排放的热量等于空调机从车内吸收的热量加上压缩机工作消耗电能产生的热量,即此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量,选项E正确.4.下列说法正确的是(BCE)A.饱和汽压与气体的温度与体积都有关B.将两个分子由相距无穷远处移动到距离极近的过程中,它们的分子势能先减小后增大C.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果D.晶体具有各向同性、固定熔点、形状一般为规则几何多面体的特点E.单位时间内气体分子对容器器壁单位面积碰撞的次数减少,气体的压强不一定减小解析:饱和汽压与气体的温度有关,与体积无关,选项A错误;由于分子处于平衡位置时分子力为零,分子势能最小,因此将两个分子由相距无穷远处移动到距离极近(小于平衡位置之间距离)的过程中,它们的分子势能先减小后增大,选项B正确;墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果,选项C正确;单晶体具有各向异性、固定熔点、形状一般为规则几何多面体的特点,选项D错误;单位时间内气体分子对容器器壁单位面积碰撞的次数减少,若气体分子速度较大,则气体压强可能增大,选项E正确.5.热学中有很多图像,对图中一定质量的理想气体图像的分析,正确的是(ACE)A.(甲)图中理想气体的体积一定不变B.(乙)图中理想气体的温度一定不变C.(丙)图中理想气体的压强一定不变D.(丁)图中理想气体从P到Q,可能经过了温度先降低后升高的过程E.(丁)图中理想气体从P到Q,可能经过了温度先升高后降低的过程解析:由理想气体状态方程=C可知,A,C正确;若温度不变,p V图像应该是双曲线的一支,题图(乙)不一定是双曲线的一支,故B错误;题图(丁)中理想气体从P到Q,可能经过了温度先升高后降低的过程,D错误,E正确.6.下列说法正确的是(ABD)A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B.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C.饱和汽压与温度和体积有关D.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A=解析:气体放出热量的同时若外界对物体做功,物体的内能可能增大,则其分子的平均动能可能增大,故A正确;当分子力表现为斥力时,分子力随分子间距离的减小而增大;同时需要克服分子斥力做功,所以分子势能也增大,故B正确;饱和汽压与温度有关,与体积无关,故C错误;第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律,故D正确;某固体或液体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A=,但是对气体此式不成立,故E错误.7.下列说法正确的是(BCD)A.物体吸收热量时,其分子平均动能一定增大B.空气中水蒸气的压强越大,空气的绝对湿度一定越大C.当两分子间距离小于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小D.熵值越大表明系统内分子运动越无序E.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现解析:物体吸收热量时,若同时对外做功,则其内能可能会减小,温度降低,则其分子平均动能减小,选项A错误;空气中水蒸气的压强越大,空气的绝对湿度一定越大,选项B正确;当两分子间距离小于平衡位置的间距r0时,分子力表现为斥力,分子间的距离越大,分子力做正功,则分子势能越小,选项C正确;熵是物体内分子运动无序程度的量度,系统内分子运动越无序,熵值越大,故D正确;同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,如煤炭与金刚石,故E错误.8.下列说法中正确的是(ACD)A.气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果B.物体温度升高,组成物体的所有分子速率均增大C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量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E.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关解析:气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果,选项A正确;物体温度升高,组成物体的所有分子的平均速率变大,并非所有分子的速率均增大,选项B错误;一定质量的理想气体等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,对外做功,故气体一定从外界吸收热量,选项C正确;根据熵原理,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;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,故E错误.9.下列有关水的热学现象和结论说法正确的是(ABE)A.常温下一个水分子的体积大约为3×10-29 m3B.零摄氏度的水比等质量零摄氏度的冰的分子势能大C.水面上的表面张力的方向与水面垂直并指向液体内部D.一滴墨水滴入水中最终混合均匀,是因为碳粒受重力的作用E.被踩扁但表面未开裂的乒乓球放入热水中浸泡,在其恢复原状的过程中球内气体会从外界吸收热量解析:水的摩尔质量为18 g/mol,水的密度为1.0×103 kg/m3,分子体积V=≈3×10-29 m3,故A正确;因冰融化成水需要吸热,由于温度不变,分子动能不变,内能增加,因此0 ℃的水分子势能比相同质量0 ℃的冰的分子势能大,故B正确;液体表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故C错误;碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒,悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡导致的无规则运动,不是由于碳粒受重力作用,故D错误;被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡,恢复原状的过程中,球内气体对外做正功,温度升高,内能增加,根据热力学第一定律ΔU=Q+W知会从外界吸收热量,故E正确.10.如图,一定质量的理想气体,从状态a开始,经历过程①②③到达状态d,对此气体,下列说法正确的是(ADE)A.过程①中气体从外界吸收热量B.过程②中气体对外界做功C.过程③中气体温度升高D.气体在状态c的内能最大E.气体在状态a的内能小于在状态d的内能解析:过程①中气体对外做功,温度升高,内能增加,一定从外界吸收热量,A正确;过程②中气体体积不变,气体不做功,B错误;过程③中气体压强不变,体积减小,温度降低,C错误;对理想气体=C,状态c压强最大,体积最大,故温度最高,内能最大,D 正确;气体在状态a的温度低于在状态d的温度,在状态a的内能小于在状态d的内能,E正确.二、非选择题(共50分)11.(10分)如图所示,下端封闭且粗细均匀的“┐”形细玻璃管,竖直部分长l=50 cm,水平部分足够长,左边与大气相通,当温度t1=27 ℃时,竖直管内有一段长h=10 cm的水银柱,封闭着一段长l1=30 cm的空气柱,外界大气压始终保持p0=76 cmHg,设0 ℃为273 K,试求:(1)被封闭气柱长度l2=40 cm时的温度t2;(2)温度升高至t3=177 ℃时,被封闭空气柱的长度l3.解析:(1)封闭气体的初状态p1=p0+p h=86 cmHg(1分)T1=(t1+273)K=300 K,l1=30 cm(1分)末状态:l2=40 cm时,l2+h=l(1分)水银柱上端刚好到达玻璃管拐角处,p2=p1(1分)气体做等压变化,有=(1分)解得T2=400 K,即t2=127 ℃.(1分)(2)t3=177 ℃时,T3=450 K,假设水银柱已经全部进入水平玻璃管,则被封闭气体的压强p3=p0=76 cmHg(1分)由理想气体状态方程得=(1分)解得l3≈50.9 cm(1分)由于l3>l,假设成立,空气柱长为50.9 cm.(1分)答案:(1)127 ℃(2)50.9 cm12.(10分)我国“深海勇士”号载人潜水器在南海完成深海下潜试验任务后,某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计,如图所示,两汽缸Ⅰ,Ⅱ内径相同,长度均为L,内部各装有一个活塞,活塞密封性良好且无摩擦,右端开口,在汽缸Ⅰ内通过活塞封有150个大气压的气体,Ⅱ内通过活塞封有300个大气压的气体,两缸间有一细管相通,当该装置放入水下时,水对Ⅰ内活塞产生挤压,活塞向左移动,通过Ⅰ内活塞向左移动的距离可测定出下潜深度.已知1个大气压相当于10 m高海水产生的压强,不计海水的温度变化,被封闭气体视为理想气体,求:(1)当Ⅰ内活塞向左移动了L时,下潜的深度;(2)该深度计能测量的最大下潜深度.解析:(1)设当Ⅰ内活塞向左移动了位置处时,Ⅱ内活塞不动,取右端气体为研究对象由玻意耳定律可得p·SL=150p0SL(2分)p=p0+ρgh(2分)解得h=2 240 m.(1分)(2)当Ⅰ内活塞到缸底时所测深度最大,设两部分气体均压缩到压强p'对Ⅰ有:150p0SL=p'SL1(1分)对Ⅱ有:300p0SL=p'SL2(1分)L1+L2=L(1分)p'=p0+ρgh'(1分)解得h'=4 490 m.(1分)答案:(1)2 240 m(2)4 490 m13.(10分)如图所示,在一圆形竖直管道内封闭有理想气体,用一固定绝热活塞K和质量为m 的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分.温度都为T0=300 K,上部分气体压强为p0=1.0×105 Pa,活塞A有=2×104 Pa(S为活塞横截面积).现保持下部分气体温度不变,只对上部分气体缓慢加热,当活塞A移动到最低点B时(不计摩擦).求:(1)下部分气体的压强;(2)上部分气体的温度.解析:(1)对下部分气体,做等温变化,初状态压强为p1=p0+(1分)体积为V1=V0末状态:压强为p2,体积为V2=V0(1分)根据玻意耳定律有p1V1=p2V2(2分)代入数据解得p2=2.4×105 Pa.(1分)(2)对上部分气体,当活塞A移动到最低点时,对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强p2'=p2(1分)初状态:压强为p0,温度为T0,体积为V0末状态:压强为p2',温度为T2',体积为V2'=V0(1分)根据理想气体状态方程,有=(2分)代入数据解得T2'=3.6T0=1 080 K.(1分)答案:(1)2.4×105 Pa(2)1 080 K14.(10分)如图所示,体积为V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体,室温T0=300 K.有一光滑导热活塞C(体积可忽略)将容器分成A,B两室,A室的体积是B室的3倍,B室内气体压强为大气压的1.5倍,左室容器中连接有一阀门K,可与大气相通(外界大气压等于p0).(1)将阀门K打开后,B室的体积变成多少?(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K加热到900 K,B室中气体压强变为多少?解析:(1)B气体的初状态p B0=1.5p0,V B0=(2分)打开阀门,B室气体做等温变化,p B=p0,体积为V B,(1分)由玻意耳定律p B0V B0=p B V B(2分)解得V B=V0.(1分)(2)温度从T0=300 K升高到T,B中的气体由V B变化到V0,压强为p B,气体做等压变化由盖吕萨克定律得=(1分)解得T=800 K(1分)温度从800 K升高到T1=900 K的过程中,气体做等容变化由查理定律得=(1分)解得p B1=p0.(1分)答案:(1)V0(2)p015.(10分)如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上,汽缸内部的高度为h,汽缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分,下边两部分封闭有理想气体M和N,活塞A导热性良好,活塞B绝热,两活塞均与汽缸接触良好,不计一切摩擦.N部分气体内有加热装置,初始状态温度为T0,汽缸的横截面积为S,外界大气压强大小为且保持不变.现对N部分气体缓慢加热.(1)当活塞A恰好到达汽缸上端卡环时,N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q,求该过程中N部分气体内能的变化量;(2)活塞A恰好接触汽缸上端卡环后,继续给N部分气体加热,当M部分气体的高度达到时,求此时N部分气体的温度.解析:(1)活塞A到达汽缸上端卡环前,气体M和N均做等压变化,活塞A,B之间的距离不变.当活塞A恰好到达汽缸上端卡环时,N部分气体的压强p N2=p M1+=p0+=(1分)N部分气体增加的体积ΔV=(1分)N部分气体对外做功W=p N2·ΔV=mgh(1分)N部分气体内能的变化量ΔU=Q-W=Q-mgh.(1分)(2)活塞A恰好接触汽缸上端卡环后,继续给N部分气体加热,气体M做等温变化,由玻意耳定律·S=p M2·S(1分)解得p M2=(1分)此时N部分气体的压强p N3=p M2+=(1分)N部分气体的体积V N3=S(1分)对N部分气体由理想气体状态方程=(1分)解得T N3=T0.(1分) 答案:(1)Q-mgh (2)T0。

高中同步测试卷(一)第一单元分子动理论(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．关于分子，下列说法中正确的是( )A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球一样有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法一种2．关于扩散现象，下列说法中正确的是( )A．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象B．扩散现象只能在液体中进行C．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的D．扩散的快慢与温度无关3.在观察布朗运动时，从微粒在A点开始计时，每间隔30 s记下微粒的一个位置得到B、C、D、E、F、G等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是( )A．图中记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．微粒在75 s末时的位置可能在CD的连线上，但不可能在CD中点D．微粒在前30 s内的位移大小一定等于AB的长度4．有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离．在这个过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( )A．分子间的斥力增大，引力减小B．分子间的斥力减小，引力增大C．分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快D．当分子间距离r＝r0时，引力和斥力均为零5．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；正是由于分子间有空隙，才可以将物体压缩B．实际上水很难被压缩，这是由于分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力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6．关于分子动理论，下列说法中正确的是( )A．物质是由大量分子组成的B．分子永不停息地做无规则运动C．分子间有相互作用的引力或斥力D．分子动理论是在一定实验基础上提出的7．对下列相关物理现象的解释正确的是( )A．放入菜汤的胡椒粉末最后会沉到碗底，胡椒粉末在未沉之前做的是布朗运动B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动D．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的8．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9．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是( )A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．越小的炭粒，运动越明显D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的10．对于液体和固体(不计分子间的空隙)，若用M 表示摩尔质量，m 0表示分子质量，ρ表示物质密度，V 表示摩尔体积，V 0表示单个分子的体积，N A 表示阿伏加德罗常数，则下列关系中正确的是( )A ．N A ＝V V 0B ．N A ＝ρVm 0C ．N A ＝MρVD ．N A ＝m 0ρV 011．利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象，下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是( )A ．锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用B ．给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的C ．从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水，是因为玻璃分子吸引了水分子D ．用胶水把两张纸粘在一起，是利用了分子之间有较强的引力12．若以M 表示水的摩尔质量，V m 表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状况下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、V 分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式：①N A ＝ρV m m ②ρ＝M N A V ③m ＝M N A ④V ＝V m N A其中正确的是( ) A ．①和②都是正确的 B ．①和③都是正确的 C ．③和④都是正确的D ．①和④都是正确的明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(10分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________________，并请补充实验步骤D 中的计算式．A ．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm 的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n .B ．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．C ．用浅盘装入约2 cm 深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．D ．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d ＝________.E ．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．14．(10分)在“用单分子油膜法估测分子的大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸估测油膜的面积．改正其中的错误： ___________________________________________________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－4 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为多少米．15．(10分)为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源．在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8 m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用t＝1.5 min.测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100 m的长方形厚油层．已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3，求：(1)该厚油层的平均厚度D；(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10m)16.(10分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气的密度为ρ＝2.5 kg/m3，氮气的摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1.试估算：(1)囊中氮气分子的总个数；(2)囊中氮气分子间平均距离d.(结果保留一位有效数字)参考答案与解析1．[导学号：65430001] 解析：选C.分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上并不一定是球形，故A项错误．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10m，故B项错误，C项正确．油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D项错误．2．[导学号：65430002] 解析：选AC.扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象，且温度越高，扩散进行得越快，扩散现象说明了分子在做无规则运动，且分子之间是有空隙的．3．[导学号：65430003] 解析：选D.题图中记录的是做布朗运动的微粒每段相等时间间隔内的位置连线．B、C、D、E、F、G等分别为粒子在t＝30 s、60 s、90 s、120 s、150 s、180 s时的位置，但并不一定沿着折线ABCDEFG运动，所以正确选项只能是D.4．[导学号：65430004] 解析：选C.当两个分子由相隔10倍直径以上的距离逐渐压缩到不能靠近的距离，分子间的引力、斥力均增大，只不过斥力比引力增加得快，当分子间距离r＝r0时，引力和斥力相等，故C正确．5．[导学号：65430005] 解析：选ABC.正是因为分子间有间隙，才使得水和酒精混合后，总体积减小，才可以将物体压缩，A正确；水很难被压缩，说明分子力表现为斥力，B 正确；由分子力与分子间距离的关系可知C正确；弹簧的弹力是由于弹簧发生弹性形变而产生的，与分子力是两种不同性质的力，D错误．6．[导学号：65430006] 解析：选ABD.由分子动理论可知A、B项正确．分子间有相互作用的引力和斥力，C项错误．分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D项正确．7．[导学号：65430007] 解析：选C.做布朗运动的微粒肉眼看不到，也不会停下来，A项错误；做布朗运动的不是分子而是固体颗粒，布朗运动反映了分子在做永不停息的无规则运动，不能说明分子体积很小，B项错误；C项属于扩散现象，说明分子都在做无规则的热运动，C项正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，不能说明分子是不停运动着的，D项错误．8．[导学号：65430008] 解析：选C.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．9．[导学号：65430009] 解析：选BC.在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A 项错误；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B 、C 项正确；D 项显然是错误的．10．[导学号：65430010] 解析：选AB.由于液体和固体的分子间的空隙可以不计，所以摩尔质量M 可以看作N A 个分子质量的和，即M ＝N A m 0＝ρV ；摩尔体积V 可以看作N A 个分子体积的和，即V ＝N A V 0＝Mρ，化简可知A 、B 正确，C 、D 错误．11．[导学号：65430011] 解析：选CD.锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的距离大到一定程度时，分子力不能发挥作用而断裂；给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后气体的压强增大，而不是分子之间斥力起作用，故选项A 、B 错误，选项C 、D 正确．12．[导学号：65430012] 解析：选B.对于气体，宏观量M 、V m 、ρ之间的关系仍适用，有M ＝ρV m ，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A ＝M m ，所以m ＝M N A，③式正确；N A＝M m＝ρV m m，①式正确．由于气体分子间有较大的距离，V mN A求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以④式不正确．而②式是将④式代入①式，并将③式代入得出的，也不正确．故B 对．13．[导学号：65430013] 解析：根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V 0N×0.05%，S ＝n ×10－4m 2，所以分子的直径d ＝V 0NS×0.05%＝5V 0Nn.答案：ECBFAD5V 0Nn14．[导学号：65430014] 解析：(1)②在量筒中直接测量一滴油酸溶液体积误差太大，应先用累积法测出N 滴溶液体积，再算出一滴的体积．③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先撒上痱子粉，再滴油酸溶液，稳定后就呈现出清晰轮廓．(2)一滴油酸溶液中纯油酸的体积V ＝4.8×10－4×0.10% mL ，由d ＝V S ＝4.8×10－4×10－3×10－640×10－4m ＝1.2×10－10m. 答案：(1)②在量筒中滴入N 滴溶液，计算得出一滴溶液的体积 ③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－10m15．[导学号：65430015] 解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90 m＝720 m，油层厚度D＝VLa＝1.44×10－3720×100m＝2×10－8m.(2)n＝Dd＝2×10－810－10＝200 倍．答案：(1)2×10－8m (2)200倍16．[导学号：65430016] 解析：(1)设N2的物质的量为n，则n＝ρVM 氮气的分子总数N＝nN A＝ρVMN A代入数据得N＝3×1024个．(2)每个分子所占的空间为V0＝VN设分子间平均距离为d，则有V0＝d3，即d＝3V0＝3VN代入数据得d≈3×10－9m.答案：(1)3×1024个(2)3×10－9m。

高中物理人教版《选修3-3模块》综合检测试题(时间：50分钟满分：60分)1．(15分)(全国甲卷) (1)(5分)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示。

其中对角线ac的延长线过原点O。

下列判断正确的是________。

A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功(2)(10分)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。

某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。

当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。

若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。

2．(15分)(全国乙卷)(1)(5分)关于热力学定律，下列说法正确的是________。

A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡(2)(10分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝2σr，其中σ＝0.070 N/m。

现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升。

已知大气压强p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2。

(ⅰ)求在水下10 m处气泡内外的压强差；(ⅱ)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

3．(15分)(全国丙卷)(1)(5分)关于气体的内能，下列说法正确的是______。

2021年高考选考模块试题集锦选修3—3一．选择题1.以下说法中正确的选项是A ．液体分子的无规那么运动称为布朗运动B．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著C．分子间的引力总是大于斥力D．分子间同时存在引力和斥力2.对以下物理现象进行解释，其中正确的选项是。

〔填选项前的字母〕A．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规那么运动的结果B．“破镜不能重圆〞，是因为接触局部的分子间斥力大于引力C．纤细小虫能停在平静的液面上，是由于其受到浮力作用的结果D．用热针尖接触金属外表的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断以下说法中正确的_______(填选项前的字母 )A．布朗运动是指液体分子的无规那么运动B．分子问的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大4.如下列图，甲分子固定在体系原点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 的变化关系如下列图，以下说法正确的_____________(填选项前的字母)A．乙分子在P 点(x=x2)时加速度最大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5.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V 0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。

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

为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6.以下说法正确的选项是A．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和；B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；E一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

高中物理学习材料桑水制作年人教版高中物理选修3-3模块检测（一）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1．关于液体的表面张力，下面说法正确的是( )A．表面张力是液体内各部分间的相互作用B．表面张力的方向总是沿液体表面分布的C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部D．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关答案 B解析表面张力是表面层分子间的相互作用，所以A错；表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，所以B对，C错；小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在，因此D错．2．下列说法中不正确．．．的是( )A．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的B．对于一定质量的理想气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小且一定为零D．单晶体和多晶体均存在固定的熔点答案 C解析布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，选项A正确；若单位体积内分子个数不变(气体体积不变)，当分子热运动加剧时即T升高，压强p一定变大，选项B正确；两分子间的分子势能在平衡位置时最小，但其大小是相对的，与零势面的选取有关，若取无穷远为零势能面，最小的分子势能为负值，选项C错误；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项D正确．本题选错误的，故选C.3．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是( )A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大C ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．气体的温度升高，气体的压强一定增大答案 B解析 布朗运动是固体小颗粒在液体分子的无规则撞击下的无规则运动，而不是液体分子的运动，但是可以反映液体分子的无规则运动，选项A 错；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增大，选项B 对；改变内能的方式有两种，即做功和热传递，只是从外界吸收热量，无法判断内能变化，选项C 错；气体温度升高，根据pV T ＝C ，可知在不明确体积变化的情况下无法判断压强变化，选项D 错．4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A ．第二类永动机违反能量守恒定律B ．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加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 ．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 答案 C解析 第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律，所以A 错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，物体从外界吸收了热量，同时也对外做了功，则物体的内能有可能减少，所以B 错误；保持气体的质量和体积不变，根据理想气体状态方程pV T＝C 知，当温度升高时，气体的压强增大，故每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，所以C 正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的，D 错误．5．下列说法正确的是( )A ．液晶具有流动性，光学性质各向同性B ．气体的压强是由气体分子间斥力产生的C ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力D ．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热答案 C解析 液晶具有流动性，光学性质各向异性，选项A 错误；气体的压强是由大量分子对容器器壁的碰撞造成的，选项B 错误； 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项C 正确；根据ΔU ＝W ＋Q ，气球等温膨胀时，ΔU ＝0，W ＜0，则Q ＞0，即气体吸热，选项D 错误．故选A 、C.6．竖直倒立的U 形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图1所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D 处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p 和气体体积V 变化的情况为( )图1A．p、V都不变B．V减小，p增大C．V增大，p减小D．无法确定答案 B解析未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，故B选项正确．7．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案BC解析金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B、C正确；多晶体和非晶体一样具有各向同性，D错误；故选B、C.8．以下说法中正确的是( )A．系统在吸收热量时内能一定增加B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力答案BC解析做功和热传递都可以改变内能，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，若系统吸收热量Q>0，对外做功W＜0，有可能ΔU小于零，即系统内能减小，故A错误；温度越高，布朗运动越剧烈，故B正确；根据理想气体状态方程pVT＝C知，若温度不变，体积减半，则气体压强加倍，单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，分子间有引力，也有斥力，对外宏观表现的是分子间存在吸引力，故D错误．9．如图2所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变．则( )图2A．缸内气体压强减小，内能增加B．缸内气体压强增大，内能不变C．缸内气体压强增大，内能减少D．外界对缸内气体做功答案BD解析分析活塞受力，活塞受到大气压力p0S、内部气体压力pS、沙桶(包括沙)的重力mg和活塞的重力Mg，根据活塞平衡有p0S＝Mg＋mg＋pS，随沙桶(包括沙)的重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对；由于汽缸导热，温度不变，汽缸内体积变小，压强变大，选项A错；气体温度不变，内能不变，选项B对，C错．10．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p­T图象如图3所示．下列判断正确的是( )图3A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同答案ADE解析对理想气体，由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T升高，则为吸热过程，A项正确．b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B项错．c →a过程为等压变化，温度T降低，内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔU，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C项错．温度是分子平均动能的标志，T a<T b＝T c，故D项正确．同种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T决定，由题图可知T b＝T c，p b>p c，显然E项正确．二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)11．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图4所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm ，该油酸膜的面积是________m 2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL ，则油酸分子的直径是________ m.图4答案 8×10－3 5×10－10解析 由于小方格的个数为80个，故油酸膜的面积是S ＝80×100×10－6m 2＝8×10－3m 2；d ＝V S＝4×10－128×10－3 m ＝5×10－10 m 12．若一定质量的理想气体分别按图5所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A ”、“B ”或“C ”)，该过程中气体的内能________(填“增加”、“减少”或“不变”)．图5答案 C 增加解析 由pV T ＝恒量，压强不变时，V 随温度T 的变化是一次函数关系，故选择C 图，1到2，温度T 增加，所以内能增加．三、计算题(本题共4小题，共40分)13．(8分)某热水袋内水的体积约为400 cm 3，已知水的摩尔质量为18 g/mol ，阿伏加德罗常数为6×1023 mol －1，求它所包含的水分子数目约为多少？(计算结果保留2位有效数字)答案 1.3×1025个解析 已知一热水袋内水的体积大约是V ＝400 cm 3＝4×10－4m 3，水的密度为ρ＝1×103 kg/m 3则热水袋内水含有的水分子数目为n ＝ρV MN A ≈1.3×1025个． 14．(10分)如图6所示，用导热性能良好的材料制成的密闭容器，容器中装有一定质量的理想气体．若开始时封闭的空气柱长度为L ，活塞的横截面积为S .用竖直向下的力压活塞，使空气柱长度缩短一半，人对活塞做功W ，大气压强为p 0，活塞的重力为G .此过程气体向外散失的热量为Q ，则气体的内能增加多少？图6答案 W ＋(p 0S ＋G )L 2－Q 解析 由热力学第一定律知内能的增量为ΔU ＝W ＋(p 0S ＋G )L2－Q . 15．(10分)在图7所示的汽缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态， 这时活塞离缸底的高度为10 cm ，如果缸内空气变为0 ℃，问：图7(1)重物是上升还是下降？(2)这时重物将从原处移动多少厘米？(设活塞与汽缸壁间无摩擦)答案 (1)上升 (2)2.7 cm解析 (1)缸内气体温度降低， 压强减小， 故活塞下移， 重物上升．(2)分析可知缸内气体做等压变化．设活塞截面积为S cm 2，气体初态体积V 1＝10S cm 3,温度T 1＝373 K, 末态温度T 2＝273 K, 体积设为V 2，V 2＝hS cm 3 (h 为活塞到缸底的距离)据V 1V 2＝T 1T 2可得h ≈7.3 cm ，则重物上升高度Δh ＝10－7.3＝2.7 cm.16．(12分)一定质量理想气体经历如图8所示的A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程，T A ＝300 K ，气体从C →A 的过程中做功为100 J ，同时吸热250 J ，已知气体的内能与温度成正比．求：图8(1)气体处于C 状态时的温度T C ；(2)气体处于C 状态时的内能ΔU C .答案 (1)150 K (2)150 J解析 (1)由题图知C 到A 是等压变化，根据理想气体状态方程：V A T A ＝V C T C ，得：T C ＝V C V AT A ＝150 K(2)根据热力学第一定律：ΔU A －ΔU C ＝Q －W ＝150 J且ΔU A ΔU C ＝T A T C ，解得：ΔU C ＝150 J。