学年高中物理选修33期末考试复习题word版含答案 1.docx
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学年高中物理选修33期末考试复习题word版含答案 1.docx
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学年高中物理选修33期末考试复习题word版含答案1
绝密★启用前
2018学年高中物理选修3-3期末考试复习题
考试范围:
人教版高中物理选修3-3全册;考试时间:
100分钟;
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
分卷I
一、单选题(共10小题)
1.如图所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间的相互作用,则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中,筒内空气体积减小,空气一定( )
A.从外界吸热
B.内能增大
C.向外界放热
D.内能减小
2.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
3.如图所示,容积一定的测温泡,上端有感知气体压强的压力传感器.待测物体温度升高时,泡内封闭气体( )
A.内能不变,压强变大
B.体积不变,压强变大
C.温度不变,压强变小
D.温度降低,压强变小
4.下列说法中正确的是( )
A.玻璃是晶体
B.食盐是非晶体
C.云母是晶体
D.石英是非晶体
5.最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景.已知1nm(纳米)=10-9m,半径为1nm的球体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )
A.102
B.103
C.106
D.109
6.钢瓶中装有一定质量的气体,现在用两种方法抽钢瓶中的气体:
第一种方法是用小抽气机,每次抽出1L气体,共抽取三次;第二种方法是用大抽气机,一次抽取3L气体.这两种抽法中,抽取气体质量较大的是( )
A.第一种抽法
B.第二种抽法
C.两种抽法抽出的气体质量一样大
D.无法判定
7.下列关于布朗运动的说法中正确的是( )
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.布朗运动是扩散现象的一种特殊情形
C.悬浮的颗粒越大,布朗运动越明显
D.布朗运动是永不停息且无规则的
8.一定质量的理想气体,在某一状态变化过程中,气体对外界做功8J,气体内能减少12J,则在该过程中( )
A.气体吸热4J
B.气体放热4J
C.气体吸热20J
D.气体放热20J
9.一台电冰箱,制冷系数为其主要性能指标之一,所谓制冷系数是指冰箱从食物中吸收热量与电动机做功的比值.假设冰箱制冷系数为6,工作的某过程中从贮藏食物中吸收的热量为10056J,则在这一过程中这台电冰箱向外界释放的能量为( )
A.25.14J
B.11732J
C.1676J
D.10056J
10.下列说法正确的是( )
A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变
B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大
C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内能大于物体B的内能
D.A、B两物体的温度相同时,A、B两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同
二、多选题(共10小题)
11.(多选)如图中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p-T图象,变化过程如图中箭头所示,则下列说法中正确的是( )
A.ab过程中气体内能增加,密度不变
B.bc过程中气体内能增加,密度也增大
C.cd过程中,气体分子的平均动能不变
D.da过程中,气体内能增加,密度不变
12.(多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )
A.把油酸分子视为球体,其直径即为油膜的厚度
B.让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜
C.油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸的体积除以油膜的面积
D.油酸分子直径的数量级是10-15m
13.(多选)如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体).初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是( )
A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
14.(多选)关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105J,同时空气的内能增加1.5×105J,则空气从外界吸热0.5×105J
C.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
D.一定质量的理想气体,如果保持温度不变,体积越小,则压强越大
15.(多选)下列说法正确的有( )
A.表面张力的作用是使液体表面伸张
B.表面张力的作用是使液体表面收缩
C.有些小昆虫能在水面自由行走,这是由于有表面张力的缘故
D.用滴管滴液滴,滴的液滴总是球形,这是由于表面张力的缘故
16.(多选)关于理想气体,下列说法正确的是( )
A.理想气体就是温度不太低、压强不太大的气体
B.理想气体就是处于标准状况下的气体
C.通常气体只是近似遵守气体实验定律,而理想气体严格遵守气体实验定律
D.理想气体是一个理想化模型,实际并不存在
17.(多选)下列说法中正确的是( )
A.常见的金属材料是多晶体
B.只有非晶体才显示各向同性
C.凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体
D.多晶体不显示各向异性
18.(多选)一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B.这一过程的V-T图象表示如图所示,则( )
A.在过程AC中,外界对气体做功,内能不变
B.在过程CB中,外界对气体做功,内能增加
C.在过程AC中,气体压强不断变大
D.在过程CB中,气体压强不断减小
19.(多选)下列情况属于毛细现象的是( )
A.墨水打翻了,用粉笔可以把墨水吸干
B.洗头的时候,头发聚在一起
C.植物根部的养分,能升到植物的上部
D.自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了
20.(多选)我国已开展空气中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,可在显微镜下观察到,它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,矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因,下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B.温度越高,PM2.5的无规则运动越剧烈
C.PM2.5的质量越小,其无规则运动越剧烈
D.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
分卷II
三、实验题(共5小题)
21.用油膜法估测油酸分子直径的大小.
(1)现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,在水面上形成油酸的________油膜;
(2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图所示.已知坐标方格边长为L,按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个,则油酸的面积约是________;
(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0,由以上数据估测出油酸分子的直径为________.
22.取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为0.2m2,已知油酸分子的直径为5×10-10m,1cm3的油酸酒精溶液有50滴,试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(
×100%).
23.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,按照油酸与酒精的体积比为m︰n配制油酸酒精溶液,用注射器滴取该溶液,测得k滴溶液的总体积为V,将一滴溶液滴入浅盘,稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.已知坐标纸上每个小正方形的边长为a.
(1)求油膜面积;
(2)估算油酸分子的直径.
24.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,现有按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个盛有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.请补充下述估测分子大小的实验步骤:
(1)________(需测量的物理量自己用字母表示);
(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时半个以上方格面积记为S,不足半个的舍去)则油膜面积为________;
(3)估算油酸分子直径的表达式为d=________.
25.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是________m2;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)
四、计算题(共5小题)
26.如图所示,两个横截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为p0,重力加速度为g,求此过程中气体内能的增加量.
27.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,利用叠氮化钠(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=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3,已知氮气摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1.试估算:
(结果均保留一位有效数字)
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离.
28.如图,有一个高为H的导热容器,原来开口向上放置.已知气温为27℃,大气压强为760mmHg,空气相对湿度为75%.现用一质量不计的光滑活塞将容器封闭.求将活塞缓慢下压多大距离时,容器中开始有水珠出现?
29.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3m3,TA=TC=300K,TB=400K.
(1)求气体在状态B时的体积;
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因;
(3)设A→B过程气体吸收的热量为Q1,B→C过程气体放出的热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.
30.A端封闭,B端开口的玻璃管竖直地浮在水面上,如图甲所示,管中封闭有一定量的理想气体.已知玻璃管的质量m=100g.横截面积S=2cm2,水面以上部分的长度b=4cm,大气压强p0=105Pa,管内气体的温度为21℃,玻璃管的厚度不计,管内气体质量不计.现在将玻璃管缓慢地压入水中,使玻璃管的A端在水面下离水面H=30cm,如图乙所示,撤去压力后,要使玻璃管能在这一位置保持悬浮状态,应将管中气体的温度变成多少摄氏度?
(设水的密度ρ=1.0×103kg/m3不变,取g=10m/s2)
答案解析
1.【答案】C
【解析】由于不计气体分子之间的相互作用,且整个过程缓慢进行,所以可看成温度不变,即气体内能不变,选项B、D均错.热力学第一定律ΔU=W+Q,因为在这个过程中气体体积减小,外界对气体做了功,式中W取正号,ΔU=0,所以Q为负,即气体向外放热,故选项A错,C对.正确答案为C.
2.【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.
3.【答案】B
【解析】由题意知,该测温泡的容积一定,即体积不变,当待测物体温度升高时,泡内封闭气体的温度升高,根据查理定律知
=常数,可知气体压强变大,所以A、C、D错误,B正确.
4.【答案】C
【解析】玻璃是非晶体,食盐、云母、石英都是晶体,故选项C正确.
5.【答案】B
【解析】纳米是长度的单位,1nm=10-9m,即1nm=10×10-10m,根据球体体积公式V=
πR3知B项正确.
6.【答案】A
【解析】设初态气体压强为p0,抽出气体后压强变为p,对气体状态变化应用玻意耳定律,
则第一种抽法:
p0V=p1(V+1),p1=p0·
;
同理p2=p1
=p0(
)2;
三次抽完后的压强p3=p0(
)3.
第二种抽法:
p0V=p′(V+3),得p′=p0
.
比较可知:
p3=p0(
)3
.
即第一种抽法抽出气体后,剩余气体的压强小,即抽出的气体质量大.
7.【答案】D
【解析】布朗运动并不是分子的运动,而是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,故A错;布朗运动和扩散现象是两种不同的现象,故B错;悬浮的颗粒越大,布朗运动越不显著,故C错;布朗运动是由分子的无规则运动造成的,由于分子的无规则运动是永不停息的,所以布朗运动也是永不停息无规则的,故D对.
8.【答案】B
【解析】改变内能的方式有两种,即热传递和做功,气体内能变化ΔU=W+Q,即-12J=-8J+Q,可得Q=-4J,即气体放热4J,选项B对.
9.【答案】B
【解析】电动机做的功W=
J=1676J,由能量守恒定律知,电冰箱向外界释放的能量为电动机做的功与冰箱从食物中吸收的热量之和,所以正确选项为B.
10.【答案】D
【解析】解答本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解.温度是分子热运动的平均动能的标志,内能是所有分子动能和分子势能的总和,故温度不变时,内能可能变化,A项错误;两物体温度相同,内能可能不同,分子的平均动能相同,但由
k=
m
2知,分子的平均速率
可能不同,故D项正确.有热量从A传到B,只说明A的温度高,内能大小还要看它们的物质的量和体积等因素,故C项错误;机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关,故B项错误.
11.【答案】AC
【解析】
12.【答案】ABC
【解析】油膜法估测分子直径的实验中,首先建立分子模型——球形,然后让油酸在水面上形成单分子油膜,故A、B、C正确;油酸分子直径的数量级是10-10m,故D错.
13.【答案】CD
【解析】温度是分子平均动能的标志,A错;松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氢气对氧气做功,由于隔板导热,最终温度相同,系统与外界无热交换,最终温度等于初始温度,B错,C、D正确.
14.【答案】CD
【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动,只是间接反映了分子的无规则运动,故选项A是错误的.由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,空气向外界散热0.5×105J的热量,故选项B是错误的.第一类永动机违背了能量守恒定律,故选项C是正确的.一定质量的理想气体,在保持温度不变的条件下,体积越小,气体分子与容器壁碰撞的次数越多,故压强越大,因此选项D是正确的.
15.【答案】BCD
【解析】表面张力的作用效果是使液体表面收缩,由于表面张力,被压弯的液面收缩,使小昆虫浮在液面上;由于表面张力使液滴收缩成球形.
16.【答案】CD
【解析】理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型,在现实生活中不存在;通常状况下,严格遵守气体实验定律的气体,叫做理想气体,C、D正确.
17.【答案】ACD
【解析】常见的金属:
金、银、铜、铁等是多晶体,选项A正确;因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项B错误,选项D正确;有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体,选项C正确.
18.【答案】AC
【解析】由图象可知,AC过程是等温压缩,CB过程是等容升温,根据气态方程可判断出:
AC过程气体体积变小,外界对气体做功,气体内能不变,气体压强不断变大;CB过程气体体积不变,内能增加,显然气体从外界吸热,气体压强不断增大,故A、C正确.
19.【答案】AC
【解析】墨水打翻了,用粉笔可以把墨水吸干;植物根部的养分能升到植物的上部属于毛细现象;洗头的时候,头发聚在一起属于表面张力作用;自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去是因为大气压强,故A、C正确.
20.【答案】BCD
【解析】PM2.5是固体小颗粒,不是分子,故A错误;温度越高,PM2.5的无规则运动越剧烈,故B正确;PM2.5的质量越小,其无规则运动越剧烈,故C正确;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D正确.
21.【答案】
(1)单分子层
(2)nL2 (3)
【解析】
22.【答案】0.5%
【解析】每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0=Sd=1×10-10m3;体积浓度为ρ=
×100%=0.5%.
23.【答案】
(1)31a2
(2)
【解析】
(1)估算油膜面积时以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出油膜面积大约为31格,则油酸薄膜面积为S=31a2.
(2)根据公式V油酸=dS可得d=
=
.
24.【答案】
(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液,读其体积为V
(2)8S (3)
【解析】
(2)利用填补法,可得面积为8S.
(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′=
×
,油膜面积S′=8S,由d=
,得d=
.
25.【答案】8×10-3 5×10-10
【解析】正方形小方格的个数约为80个,油膜的面积为:
S=80×102mm2=8×10-3m2
油酸分子的直径为:
d=
=
m=5×10-10m
26.【答案】
(Mg+p0S)H
【解析】理想气体发生等压变化.设封闭气体压强为p,
分析活塞受力有pS=Mg+p0S
设气体初态温度为T,活塞下降的高度为x,系统达到新平衡,
由盖—吕萨克定律
=
解得x=
H
又因系统绝热,即Q=0
外界对气体做功为W=pSx
根据热力学第一定律ΔU=Q+W
所以ΔU=
(Mg+p0S)H.
27.【答案】
(1)3×1024个
(2)3×10-9m
【解析】
(1)设氮气的物质的量为n,则n=
,
氮气的分子总数N=
NA,
代入数据得N≈3×1024个.
(2)每个分子所占的空间为V0=
,
设分子间的平均距离为a,则有V0=a3,即a=
=
,代入数据得a≈3×10-9m.
28.【答案】
H
【解析】由p1V1=p2V2得V2=
=
=0.75V1,所以下压距离h=
.
29.【答案】
(1)0.4m3
(2)分子的密度不变,温度降低,气体的分子平均动能减少,所以气体压强减小
(3)Q1>Q2
【解析】
(1)A→B过程为等压变化,由盖—吕萨克定律
=
得VB=
VA=0.4m3.
(2)B→C变化为等容变化,分子的密集程度不变,温度降低,气体分子运动的平均动能减小,则气体的压强减小.
(3)A→B气体体积增大,气体对外做功,W<0,
由热力学第一定律有ΔU1=W+Q1,B→C气体体积不变,W=0,
由热力学第一定律得ΔU2=-Q2
气体内能为状态量,仅由温度决定,
因TA=TC,则ΔU1+ΔU2=0
即ΔU1=-ΔU2,所以Q1>Q2.
30.【答案】7℃
【解析】甲图中玻璃管漂浮,故ρgSh=mg(h为水面下空气柱的长度),
代入数据解得h=0.5m.
乙图中玻璃管悬浮时仍有ρgSh′=mg,
即此时空气柱的长度为h′=0.5m.
以管内气体为研究对象,根据理想气体状态方程有
=
,
其中p1=p0+ρgh,V1=S(h+b),T1=(273+21)K=294K.
p2=p0+ρg(H+h′),V2=Sh′,
代入数据解得T2=280K=7℃.
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