(2019-2020)【重点资料】高中物理 综合检测卷 新人教版选修3-3【必备资料】
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综合检测卷(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)1.液体与固体具有的相同特点是( )A.都具有确定的形状B.体积都不易被压缩C.物质分子的位置都确定D.物质分子都在固定位置附近振动答案 B解析液体与固体具有的相同特点是都不易被压缩,选项B正确.2.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作,PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中不正确的是( )A.温度越高,PM2.5的运动越激烈B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D.倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度答案 B解析PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,不是分子,故其运动不是分子的热运动,故B错误;由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动,故温度越高,PM2.5的无规则运动越剧烈,故A、C正确;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,故D正确.3.下列说法中正确的是( )A.给轮胎打气的过程中,轮胎内气体内能不断增大B.洒水车在不断洒水的过程中,轮胎内气体的内能不断增大C.太阳下暴晒的轮胎爆破,轮胎内气体内能减小D.拔火罐过程中,火罐能吸附在身体上,说明火罐内气体内能减小答案ACD解析给轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积几乎不变,压强增加,温度升高,内能增加,选项A正确;洒水车内水逐渐减小,轮胎内气体压强逐渐减小,体积增大,对外做功,气体内能减小,选项B错误;轮胎爆破的过程中,气体膨胀对外做功,内能减小,选项C正确;火罐内气体温度逐渐降低时,内能减小.选项D正确.4.某自行车轮胎的容积为V.里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p0的空气的体积为( )A.p0pV B.pp0VC.(pp0-1)V D.(pp0+1)V答案 C解析设要向轮胎充入体积为V′的空气,由玻意耳定律,p0V+p0V′=pV,解得V′=(pp0-1)V,选项C正确.5.如图1所示,气球恰好悬浮于水中,并拧紧瓶盖.设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同.当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时,下列说法正确的是( )图1A.快速挤压时,瓶内气体压强变大B.快速挤压时,瓶内气体温度不变C.快速挤压时,瓶内气体体积不变D.缓慢挤压时,气球下降答案AD解析快速挤压气体时,外界对它做功,来不及热传递,由W+Q=ΔU知,内能增大,温度上升,体积变小,瓶内压强变大,则A项对,B、C两项错;缓慢挤压时,温度不变,体积变小,瓶内压强变大,对气球来说,压强也增大,温度不变,体积必然减小,则重力mg大于浮力ρgV气球,气球下降,则D项正确.6.如图2所示,内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时,缸内气体( )图2A .内能增加B .对外做功C .压强增大D .分子间的引力和斥力都增大 答案 AB解析 缸内气体压强不变,由盖—吕萨克定律VT=C 知,温度升高,体积增大,对外做功.理想气体不计分子间的作用力,温度升高,内能增加.选项A 、B 正确. 7.下列说法正确的是( )A .当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大B .温度高的物体分子平均动能一定大,内能也一定大C .气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D .昆虫可以停在水面上,主要是液体表面张力的作用E .热力学第二定律指出:在任何自然的过程中,一个孤立的系统的总熵不会减小 答案 CDE解析 当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随着分子间距离的增大而减小,选项A 错误;温度高的物体分子平均动能一定大,但内能还与分子势能有关,所以温度高的物体内能不一定大,选项B 错误;根据气体压强的微观解释,选项C 正确;根据液体表面张力的特点知,选项D 正确;根据热力学第二定律的内容,选项E 正确. 8.以下说法正确的是( )A .满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的B .所有的晶体都有固定的熔点C .气体对外做功,其内能可能增加D .当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小E .水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象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 答案 BCE解析 热现象的发生都有方向性,不是只要遵循能量守恒定律的过程就能实现,A 错误;晶体的明显特征是有固定的熔点,B 正确;根据热力学第一定律,气体内能的改变是由做功和热传递共同决定的,虽然气体对外做功,但如果吸收的热量多于对外做的功,内能也可能增加,C 正确;分子引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,D 错误;同一种液体,对一种固体来说是浸润的,对另一种固体来说可能是不浸润的.如:水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡,水银不能浸润玻璃,但能浸润锌,这说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,E 正确.9.下列说法正确的是( )A .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B .当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大C .液晶既具有液体的流动性,又具有单晶体的光学各向异性的特点D .热力学第二定律可以表述为:与热现象有关的自然过程都具有方向性E .已知某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A ,则该物质一个分子体积为V 0=M ρN A答案 CDE解析 布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,A 错误;分子间距离小于r 0时,分子力表现为斥力,距离减小,分子力做负功,分子势能增大;分子间距离大于r 0时,分子力表现为引力,距离减小,分子力做正功,分子势能减小,因此分子间距离为r 0时,分子势能最小,B 错误;液晶既具有液体的流动性又具有单晶体的光学各向异性的特点,C 正确;热力学第二定律主要表述了热现象的方向性,D 正确;某固体物质的摩尔质量除以密度为摩尔体积,摩尔体积除以阿伏加德罗常数为每个分子的体积,E 正确.10.如图3是一定质量的理想气体的p -V 图,气体状态从A →B →C →D →A 完成一次循环,A →B (图中实线)和C →D 为等温过程,温度分别为T 1和T 2.下列判断正确的是( )图3A .T 1>T 2B .C →D 过程放出的热量等于外界对气体做的功C .若气体状态沿图中虚线由A →B ,则气体的温度先降低后升高D .从微观角度讲B →C 过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E .若B →C 过程放热200 J ,D →A 过程吸热300 J ,则D →A 过程气体对外界做功100 J 答案 ABE解析 p -V 的等温图线为反比例函数图线,由理想气体状态方程pV T=C 可知,图线离原点越远温度越高,即T 1>T 2,A 正确;C →D 过程为等温过程,气体体积减小,压强增大,由热力学第一定律可知,B 正确;A →B 过程,气体的温度先升高再降低,C 错误;从B →C 过程气体体积不变,分子的密集程度不变,压强降低是由于温度减小,分子平均速率减小而引起的,D 错误;气体在状态C 、状态D 温度相同有相同的内能,气体在A 、B 温度相同有相同的内能,由热力学第一定律分析可得E 正确. 二、填空题(本题共2小题,共16分)11.(8分)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 .(上述结果均保留1位有效数字)图4答案 8×10-35×10-10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. (8分)如图5所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.图5(1)该循环过程中,下列说法正确的是( ) A .A →B 过程中,外界对气体做功 B .B →C 过程中,气体分子的平均动能增大C .C →D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D .D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是__________(选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”).若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C →D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________ kJ.(3)若该循环过程中的气体的量为1 mol ,气体在A 状态时的体积为10 L ,在B 状态时压强为A 状态时的23.则气体在B 状态时单位体积内的分子数为________.(已知阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol -1,结果保留一位有效数字) 答案 (1)C (2)B →C 25 (3)4×1025m -3解析 (1)A →B 过程为等温过程,气体内能不变,体积增大,气体对外界做功,选项A 错误.B →C 为绝热过程,气体没有与外界热交换,体积增大,气体对外界做功,内能减小,所以B →C 过程中,气体分子的平均动能减小,选项B 错误.C →D 为等温过程,C →D 过程中,气体体积减小,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,选项C 正确.D →A 为绝热过程,气体体积减小,外界对气体做功,气体温度升高,所以D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线向速度大的方向移动,发生变化,选项D 错误.(2)该循环过程中,内能减小的过程是B →C .由热力学第一定律,气体完成一次循环对外做的功为63 kJ -38 kJ =25 kJ.(3)等温过程p A V A =p B V B ,单位体积内的分子数n =γN A V B,γ=1 mol.解得n =γN A p B p A V A,代入数据得n =4×1025 m -3.三、计算题(本题共4小题,共44分)13.(10分)据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一,交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量,以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料.当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10-4g/L 时,酒精测试仪开始报警.假设某司机呼出的气体刚好使仪器报警,并假设成人一次呼出的气体体积约为300 mL ,试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精分子量为46 g·mol -1,N A =6.02×1023mol -1). 答案 9.42×1017个解析 该司机一次呼出气体中酒精的质量为m =2.4×10-4×300×10-3 g =7.2×10-5g一次呼出酒精分子数目为N =m M N A =7.2×10-546×6.02×1023个≈9.42×1017个. 14. (10分)如图6所示,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料.开始时活塞至容器底部的高度为H 1,容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H 2处,气体温度升高了ΔT ;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H 3处,已知大气压强为p 0.求气体最后的压强与温度.图6答案H 1H 3p 0 H 3H 2-H 3ΔT 解析 对取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降的等压过程,由盖吕萨克定律,H 2S T 0+ΔT=H 3S T 0,解得T 0=H 3H 2-H 3ΔT ,从初状态到最后状态,温度相同,由玻意耳定律p 0H 1S =p 3H 3S ,解得p 3=H 1H 3p 0.15.(12分)一种水下重物打捞方法的工作原理如图7所示.将一质量M =3×103kg 、体积V 0=0.5 m 3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h 1=40 m ,筒内气体体积V 1=1 m 3.在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h 2时,拉力减为零,此时气体体积为V 2,随后浮筒和重物自动上浮,求V 2和h 2.已知大气压强p 0=1×105Pa ,水的密度ρ=1×103kg/m 3,重力加速度的大小g =10 m/s 2.不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略.图7答案 2.5 m 310 m解析 拉力减为零时,由平衡条件得Mg =ρg (V 0+V 2)①代入数据得V 2=2.5 m 3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p 1、p 2,由题意得p 1=p 0+ρgh 1③ p 2=p 0+ρgh 2④在此过程中筒内气体温度和质量不变,由玻意耳定律得p 1V 1=p 2V 2⑤联立②③④⑤式,代入数据得h 2=10 m.16.(12分)如图8所示,一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ,再从状态B 变化到状态C .已知状态A 的温度为 480 K .求:图8(1)气体在状态C 时的温度;(2)试分析从状态A 变化到状态B 的整个过程中,气体是从外界吸收热量还是放出热量. 答案 (1)160 K (2)既不吸热也不放热 解析 (1)A 、C 两状态体积相等,则有p A T A =p C T C得T C =p C p A T A =0.5×4801.5K =160 K.(2)由理想气体状态方程得p A V A T A =p B V BT B得T B =p B V B p A V A T A =0.5×3×4801.5×1K =480 K 由此可知A 、B 两状态温度相同,故气体从外界既不吸热也不放热.。