高中物理 选修模块33 2综合测试 鲁科版选修33.doc

用心 爱心 专心1 热学热学 高中物理选修模块高中物理选修模块 3 33 3 水平测试水平测试 热热 学学 一 本题共一 本题共 1212 小题 每小题小题 每小题 3 3 分 共计分 共计 3636 分 每小题给出的四个选项中只有一项是正确分 每小题给出的四个选项中只有一项是正确 的 将正确选项填入答题卡内 的 将正确选项填入答题卡内 1 只要知道下列哪一组物理量 就可估算出气体分子间的平均距离 a 阿伏加德罗常数 该气体的摩尔质量和质量 b 阿伏加德罗常数 该气体的摩尔质量的密度 c 阿伏加德罗常数 该气体的质量和体积 d 该气体的密度 体积和摩尔质量 2 用mo表示液体和固体的摩尔质量 m表示分子质量 表示物质密度 v表示摩尔体 积 vo表示分子体积 na表示阿伏加德罗常数 那么反映这些量之间关系的下列式子中 错误 a b c d 3 用r表示两个分子间的距离 ep表示两个分子间相互作用的势能 当r ro时 两分子间 斥力等于引力 设两分子间的距离很远时 ep 0 则 当 r ro时 ep随 r 的增加而增加 当r ro时 ep随r的减小而增加 当r ro时 ep不随 r 变化 当r ro时 ep 0 a b c 只有 d 4 有两瓶质量和温度都相等的氢气和氧气 则 a 两瓶中每个分子运动的动能都相等 b 两瓶中分子运动的总动能相等 c 氢气内部分子的总运动能大于氧气内部分子的总动能 d 氢气内部分子的总运动能小于氧气内部分子的总动能 5 如图 8 1 中活塞将汽缸分成甲 乙两气室 汽缸 活塞 连同拉杆 是绝热的 且不漏气 以 e甲 e乙分别表示甲 乙两气室中气体的内能 则在将拉杆缓慢向 外拉的过程 a e甲不变 e乙减小 b e甲增大 e乙不变 c e甲增大 e乙减小 d e甲不变 e乙不变 6 如图 8 2 关于布朗运动的实验 下列说法正确的是 a 图中 8 2 记录的是分子无法则运动的情况 b 图中 8 2 记录的是微粒做布朗的运动的轨迹 c 实验中可以看到 微粒越大 布朗运动越明显 d 实验中可以看到 温度越高 布朗运动越激烈 7 根据热力学第二定律 下列判断错误的是 a 电流的电能不可能全部变为内能 b 大火力发电机中 燃气的内能不可能全部变为电能 c 热机中 燃气内能不可能全部变为机械能 vo v na v vo na mo na a a n mo n 用心 爱心 专心2 d 在热传导中 热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 8 一池塘中的水上 下温度相同 一气泡由水底上升 下面说法正确的是 a 气泡的内能增加度 b 气泡的内能减少 c 气泡吸收热量 d 气泡放出 热量 9 1g 100 的水与lg 100 的水蒸气相比较 正确的说法是 a 分子的平均动能与分子总动能都相同 b 分子的平均动能相同 分子总动能不同 c 内能相同 d 1g100 水的内能大于lg100 水蒸气的内能 10 如图8 3所示 有一固定的圆筒形绝热容器 用绝热活塞密封 一定质量的理想气体 当活塞处位置a时 筒内气体压强等于 外界大气压 当活塞在外力作用下由位置口移动到位置6的程 下 列 说 法 正 确 的 是 a 气体分子间的平均距离减小 b 气体内能增加 c 气体分子的平均动能减小 d 气体压强增大 11 如图8 4所示 导热气缸开口向下 内有理想气体 缸内活塞可自由滑动且 不漏气 活塞下挂一个砂桶 砂桶装满砂子时 活塞恰好静止 现在把砂桶底 部钻一小洞 细砂慢慢流出 并缓慢降低气缸外部环境温度 则 a 气体压强增大 内能一定增大 b 外界对气体做功 气体温度可能降低 c 气体体积减小 压强增大 内能一定减小 d 外界对气体做功 气体内能一定增大 12 如图8 5所示 直立容器内部有被隔板隔开的a b两部分气体 a密度小 b的 密度大 抽去隔板 加热气体 使两部分气体均匀混合 设在此过程中气体吸热 q 气体内能增量为 e 则 a e q b e q c e q d 无法比较 答答 题题 卡卡 题号 123456789101112 答案 二 空题题二 空题题 3 5 15 13 现有 3kg 的水 则含水分子数 个 每个水分子质量为 kg 若水分子是一个 挨一个排列 则每个水分子的体积为 m3 14 用气筒给自行车打气 每次对活塞加 75n 的压力 活塞行程为 40cm 被压缩气体的内 能都增加 8 5j 则过程中被压缩的气体是 热 填 吸 或 放 传递的热量 是 j 15 将 lcm3的油酸溶于酒精 制成 200cm3的油酸酒精溶液 已知 lcm3溶液有 50 滴 现将 1 滴溶液滴到水面上 随着酒精溶于水 油酸在水面上形成一单分子油膜 测出这一油 膜的面积为 0 2m2 由此可估测油酸分子的直径为 m 取一位有效数字 三 综合题三 综合题 本题共本题共 5 5 小题 共小题 共 4949 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步 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 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 用心 爱心 专心3 16 9 分 在做 用油膜法估测分子大小 的实验中 用油酸酒精溶液 的为每 104ml 溶液中有纯油酸 6ml 注射器测得 1ml 述溶液为 75 滴 把一滴该溶液滴人盛水的浅盘里 待水面稳定后 将玻璃板 放在浅盘上 用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廊 再把玻璃板放在 坐标纸上 其形状和尺寸如图 8 6 所示 坐标中正方形方格的边 长为 1cm 试求 1 油酸膜的面积是多少 cm2 2 每滴油酸酒精中含有纯油酸的体积 3 按以上实验数据估测出油酸分子的直径 17 10 分 取一个横截面积为s 3 10 2m2的不高的圆筒 筒内装有质量为 m 0 6kg 的水 用它来测量射到地面上的太阳能 某天中午在太阳光下照射 2min 后 水的温度升高了 t 1 已知射到大气顶层的太阳能只有 43 到达地面 另外 57 被大气吸收和反射 而未到达地面 地球到太阳的距离r 1 5 1011m 水的比热容c 4 2 103j kg 试估算 太阳辐射的功率 p 18 10 分 有一空间探测器对一球状行星进行深测 发现该行星上无生命存在 在其表面 上 却覆盖着一层厚厚的冻结的二氧化碳 干冰 有人建议利用化学方法把二氧化碳分 解为碳和氧气而在行星上面产生大气 由于行星对大气的引力作用 行星的表面就存在 一定的大气压强 如果一秒钟分解可得到 106kg 氧气 要使行星表面附近得到的压强至 少为p 0 2atm 那么请你估算一下 至少需要多少年的时间才能完成 已知行星表面的 温度较低 在此情况下 二氧化碳的蒸发可不计 探测器靠近行星表面运行的周期为 2h 行星的半径 r 1750km 大气层的厚度与行星的半径相比很小结果保留两位有效数 字 用心 爱心 专心4 19 10 分 1791 年 米被定义为 在经过巴黎的子午线上 取从赤道到北极长度的一千万 分之一 请由此估算地球的半径r 答案保留 2 位有效数字 2 太阳与地球的距离为 1 5 1011m 太阳光以平行光束人射到地面 地球表面 2 3 的面积被水面所覆盖 太阳 在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量w约为 1 87 1024j 设水面对太阳辐射的平 均反射率为 7 而且将吸收到的 35 能量重新辐射出去 太阳辐射可将水面的水蒸发 设在常温 常压下蒸发 1kg 水需 2 2 106j 的能量 而后凝结成雨滴降落到地面 1 估算整个地球表面的年平均降雨量 以毫米表示 球面积为 4 r2 2 太阳辐射到地球的能量中只有约 50 到达地面 w只是其中的一部分 太阳辐射到地 球的能量没能全部到达地面 这是为什么 说明两个理由 20 10 分 和平 号空间站已于 2001 年 3 月 23 日成功地坠落在南太平洋海域 坠落过 程简化为从一个近圆轨道 可近似看作圆轨道 开始 经过与大气摩擦 空间站的绝大部 分经过升温 熔化 最后汽化而销毁 剩下的残片坠入大海 此过程中 空间站原来的 机械能中 除一部分用于销毁和一部分被残片带走外 还有一部分能量e 通过其他方 式散失 不考虑坠落过程中化学反应的能量 1 试导出以下列各物理量的符号表示散失能量e 的公式 2 算出e 的数值 结果保留两位有效数字 坠落开始时空间站的质量m 1 17 105kg 轨道离地面的高度为h 146km 地球半径r 6 4 106m 坠落空间范围内重力加速度可看作 g 10m s2 入海残片的质量 m 1 2 104kg 入海残片的温度升高 t 3000k 入海残片的入海速度为声速 340m s 空间站材料每 1kg 升温 1k 平均所需能量c 1 0 103j 每销毁 1kg 材料平均所需能量 1 0 107j 八 八 1 b 2 a 3 a 4 c 5 c 6 d 7 a 8 c 9 a 10 c 11 b 12 b 13 1026 3 10 26 3 10 29 14 21 5 15 5 10 10m 16 解 1 由坐标图知油膜的面积s 90 1cm2 90cm2 2 1 滴溶液的体积为 溶液中纯油酸比例为 6 104 纯油酸的体积 v 3 油酸分子的直径 d 17 解 圆筒内的水在 2min 照射 i 增加的内能为 u q cm t 4 2 103 0 6 1 2 52 103j ml 75 1 ml108 0ml 10 6 75 1 6 4 mcm s v 108 6 109 8109 8 90 100 8 用心 爱心 专心5 每分钟获得的能量 e0 2 52 103 2 1 26 103j min 每平方米每分钟获得的能量为 以太阳为中心 以日地的距离为半径作一个球面 在此球面上每平方米每秒钟接收到 的太阳能为e 4 2 104 43 60 1 63 103j s m2 太阳辐射是向四面八方的 上述球面每秒钟接收到的太阳辐射能即为太阳的辐射功率 p 4 r2e 4 3 14 1 52 1022 1 63 103 4 6 10 26j s 18 解 设探测器的质量为m 行星的质量为m 根据牛顿定律 大气 氧气 的质量可以近似表示为mo 这里 p 0 2atm g 为行星表面的重力加速度 g gm r2 联立 解得 分解出 5 8 1017kg 氧气需要时间 t 5 8 1011s 1 8 104年 19 1 2 r 1 4 1 00 l07 r 6 37 106m 2 a 设太阳在一年中辐射到地球水面 部分的总能量为w w 1 87 1024j 凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m m w 0 93 0 65 2 2 106 5 14 1017kg 使地球表面覆盖一层水的厚度为h h m s地球 h 1 01 103mm 整个地球表面年平均 降雨量约为 1 0 103mm b 大气层的吸收 大气层的散射或反对 云层遮挡等 20 解 1 根据题给条件 从近圆轨道到地面的空问中重力加速度g 10m s2 若以地面 为重力势能零点 坠落过程开始时空间站在近圆轨道的势能为e mgh 以v表示 空间站在近圆轨道上的速度 由于牛顿定律可得 其中r为轨道半径 若 以r地表示地球半径 则 r r地 h 由 式可得空间站在近圆轨道上的动能为 ek mg r地 h 由 得 在近圆轨道上空间站的机械能 e mg 在坠落过程中 用于销毁部分所需的能量为 q汽 m m 用于残片升温所需的能量 q残 cm