2019年高中物理 模块综合测试 新人教版选修3-3.doc

2019年高中物理 模块综合测试 新人教版选修3-3一、选择题(本题共10小题，每小题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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(xx北京高考)下列说法正确的是()A液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B液体分子的无规则运动称为布朗运动C物体从外界吸收热量，其内能一定增加D物体对外界做功，其内能一定减少【解析】根据布朗运动的定义及热力学第一定律来判断布朗运动是指液体中悬浮微粒的无规则运动，而不是指液体分子的运动，选项A正确，选项B错误；改变物体内能的方式有做功和传热，当仅知道物体从外界吸收热量或者物体对外界做功时无法判断物体内能的变化，选项C、D错误【答案】A2下列说法中正确的是()A扩散运动向着更为无序的方向进行，是可逆过程 B物体的内能取决于温度、体积和物质的量C分子间作用力随分子间距离的增大而减小 D液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化 【解析】扩散运动是不可逆的，A错误；若rr0，则随分子间距离的增大，分子间作用力先减小，后增大，再减小，C错误【答案】BD3对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小B如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大C如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大D如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小【解析】对于一定质量的理想气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，分子热运动加快，压强增大，B项正确，A项错误；如果保持气体的温度不变，属于等温变化，体积越小，压强越大，C项正确；如果保持气体的压强不变，做等压变化，温度越高，体积增大，D项错误【答案】BC4如图1所示为两分子间距离与分子势能之间的关系图象则下列说法中正确的是()图1A当两分子间距离rr1时，分子势能为零，分子间相互作用的引力和斥力也均为零B当两分子间距离rr2时，分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力也最小C当两分子间距离rr2时，随着r的增大，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥力也增大【解析】当两分子间距离rr1时，分子势能为零，但rr0，分子力表现为斥力，选项A错误； 由于r2r0，分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力相等但不是最小，选项B错误； 当rr2时， 由图象可以看出分子势能随着r的增大而增大，而分子间相互作用的引力和斥力逐渐减小，选项D错误【答案】C5下列说法中正确的有()A第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律B热机的效率从原理上讲可达100%C因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的D. 自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源【解析】第二类永动机是指从单一热源吸收，全部用来对外做功而不引起其他变化的机器，它并不违背能量守恒定律，却违背了热力学第二定律； 第一类永动机是不消耗能量却可以源源不断地对外做功的机器，它违背能量守恒定律，所以选项A错误. 从热力学第二定律的表述可知，任何热机的效率都达不到100%, 因此B错误关于“能源危机”必须明确以下几点： (1)能源是提供能量的资源，如煤、石油等. (2)人们在消耗能源时，放出热量，部分转化为内能，部分转化为机械能，但最终基本上都转化成了内能，人们无法把这些内能全部收集起来重新利用(能量耗散)，而可供利用的能源是有限的. 因此， “能源危机”并非说明能量不守恒故C选项错误，D选项正确【答案】D6(xx福建高考)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的空气体积为()A.VB.VC.V D.V【解析】取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象，设充入气体体积为V，则初态p1p0，V1VV；末态p2p，V2V由玻意耳定律可得：p0(VV)pV解之得：V(1)V，故选项C正确【答案】C7夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变)，很容易爆胎关于这一现象，下列说法正确的是()A在爆胎前的过程中，随着温度升高，车胎内气体压强将增大B在爆胎前的过程中，随着温度升高，车胎内气体将向外放出热量C爆胎是车胎内分子分布密度增大，气体分子间斥力急剧增大造成的D爆胎是车胎内温度升高，每个气体分子的动能都急剧增大造成的【解析】由查理定律可知，随着气体的吸热进行，胎内温度升高，压强增大，A对，B错；爆胎是因为温度升高，分子的平均速率增大，对胎壁撞击力增大，压强增加【答案】A8下列说法中正确的是()A液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性B饱和汽压随温度的升高而变小C单晶体具有规则形状，且有各向异性的特征D可以从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功，而不产生其他影响【解析】液晶具有单晶体的特性，物理性质具有各向异性，A对；饱和汽压随温度的升高变大，B错；单晶体具有规则几何形状，物理特性具有各向异性，C对；热力学第二定律表明从单一热源吸取热量，用来全部做功而不产生其他影响是不可能的，D错【答案】AC9假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p01atm，温度t027 ，在火箭竖直向上飞行一段时间后，舱内气体压强p1.2p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是()A16.2 B32.4 C360 K D180 K【解析】加速前后，仪器舱内气体等容变化，可以用查理定律求得舱内温度以舱内气体为研究对象，由查理定律得，解得T360 K.【答案】C10一定质量的理想气体的状态变化过程如图2所示，第1种变化是从A到B，第2种变化是从A到C，比较两种变化过程()图2AA到C过程气体吸收热量较多BA到B过程气体吸收热量较多C两个过程气体吸收热量一样D两个过程气体内能增加相同【解析】在pT图象中，等容线是过原点的倾斜直线，如图所示，可知VCVAVB，故从AC，气体对外做功多；由TBTC可知两过程内能增量相同，根据UWQ可知，从AC，气体吸收热量多，选项A、D正确，而B、C错误【答案】AD二、非选择题(本题共6小题，共60分计算题解答应写出必要的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)11(6分)一本书的面积大约为0.02 m2，若地面大气压p01.0105 Pa，地面附近重力加速度g10 m/s2，空气平均摩尔质量为M3.0102 kgmol1，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，则书本上空空气的总质量m_kg；书本上空空气的分子总数N_个(结果保留两位有效数字)【解析】大气压可看做是由空气重量产生的，p0mg/S，代入数据解出：m2.0102 kg，分子总数NmNA/M4.01027个【答案】2.01024.0102712(6分)(xx山东高考)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化如图3所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T0300 K，压强p01 atm，封闭气体的体积V03 m3，如果将该气缸下潜至990 m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体图3(1)求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强)(2)下潜过程中封闭气体_(填“吸热”或“放热”)，传递的热量_(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功【解析】(1)当气缸下潜至990 m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知p100 atm根据理想气体状态方程得代入数据得V2.8102 m3.(2)放热；大于【答案】(1)2.8102 m3(2)放热大于13(8分)教室的容积是100 m3，在温度是7 时，大气压强为1.0105 Pa，室内空气的质量是130 kg，当温度升高到27 时大气压强为1.05105 Pa，教室内空气质量是多少？【解析】初态p11.0105 Pa，V1100 m3T1(2737) K280 K末态p21.05105 Pa，T2300 K根据理想气体状态方程得V2V1m3故V2V1，因此有气体流出房间m2m1127.4 kg.【答案】127.4 kg14(10分)某同学家新买了一台双门电冰箱，冷藏室容积107 L，冷冻室容积118 L，假设室内空气为理想气体(1)若室内空气的摩尔体积为22.5103m3/mol，阿伏加德罗常数为6.01023 mol1，在家中关闭冰箱封门后，电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子？(2)冰箱工作时把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的冰箱外部，请分析说明这是否违背热力学第二定律【解析】(1)NNA6.010236.01024(个)(2)不违背热力学第二定律，因为热量不是自发的由低温向高温传递，电冰箱工作过程中要消耗电能【答案】(1)6.01024(2)见解析15(14分)如图4所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直图4放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1.然后，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空并密封整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变然后将密封的气体缓慢加热求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强【解析】(1)活塞上方的压强为p0时，活塞下方气体的体积为V1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0.由玻意耳定律得式中V是抽成真空时活塞下面气体的体积，此后，气体等压膨胀，由盖吕萨克定律得式中T是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度，由得T1.2T1(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，由查理定律得式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强由式得p20.75p0.【答案】(1)1.2T1(2)0.75p016(16分)我国载人航天工程取得很大进展，不久的将来中国航天员将登上月球某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：月球半径R1.7106 m，月球表面重力加速度g1.6 m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气，使月球表面附近的大气压达到p01.0105 Pa，已知大气层厚度h1.3103 m比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m；(月球表面的大气压强由大气的重力产生)(2)月球大气层的分子数为多少？(3)分子间的距离为多少？(空气的平均摩尔质量M2.9102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1)【解析】(1)月球的表面积S4R2，月球大气的重力与大气压力大小相等mgp0S，所以大气的总质量m代入数据可得m2.271018 kg(2)月球大气层的分子数为NNA6.01023个4.71043个(3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离设分子间距离为a，大气层中气体的体积为V，则有V4R2h，a则a1.0109m.【答案】(1)2.271018 kg(2)4.71043个(3)1.0109m