高中物理选修3-3综合测试题含解析

1、选修 33 综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(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 题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A 气体的体积是所有气体分子的体积之和B 气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C 气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的D 当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因而气体的内能一定减少答

2、案 BC解析 气体分子间空隙较大，不能忽略，选项 A 错误；气体膨胀时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，并且改变内能有两种方式，气体膨胀，对外做功，但该过程 吸、放热情况不知，内能不一定减少，故选项 D 错误2(2011· 深圳模拟)下列叙述中，正确的是( )A 物体温度越高，每个分子的动能也越大B 布朗运动就是液体分子的运动C 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D 热量不可能从低温物体传递给高温物体答案 C解析 温度高低反映了分子平均动能的大小，选项 A 错误；布朗运动是微小颗粒在液体分子撞击下做的无规则运动，而不是液体分子的运动，选项 B 错误；物体内能改

3、变方式有做功和热传递两种，吸收热量的同时对外做功，其内能可能不变，选项 C 正确；由热力学第二定律可知，在不引起其他变化的前提下，热量不可能从低温物体传递给高温物体，选 项 D 错误3以下说法中正确的是( )A 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加0C 布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D 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 BD解析 一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项 A 错误；布 朗运动是在显微镜中看到的悬浮小颗粒

4、的无规则运动，选项 C 错误4下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( )A 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C 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D 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减小答案 C解析 当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于平衡距离，随着分子间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力一直做负功，分子势能增大，A、B 错误；当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于平衡距离，随着分子间距离的减小分子力增大，且分子力

5、一 直做负功，分子势能增大，只有 C 正确5(2011· 西安模拟)一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因 是( )A 温度升高后，气体分子的平均速率变大B 温度升高后，气体分子的平均动能变大C 温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D 温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 答案 ABC解析 温度升高后，气体分子的平均速率、平均动能变大，撞击器壁的平均撞击力增大，压强增大，A、B、C 对；分子总数目不变，体积不变，则单位体积内的分子数不变，D 错6(2011· 抚顺模拟)下列说法中正确的是( )A 布朗运动是液体分子的

6、运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D 当两分子间距离大于平衡位置的间距 r 时，分子间的距离越大，分子势能越小答案 BC解析 布朗运动间接反映液体分子永不停息地无规则运动，A 错；当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间距离增大，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大， D 错7(2011· 东北地区联合考试)低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活，同时也 是一种低成本、低代价的生活方式低碳不仅是企业行为，也是一项符合时代潮流的生活方 式人类在采取节能减排措施的同时，也在研

7、究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研 究二氧化碳的深海处理技术在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压 缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化， 则此过程中( )A 外界对封闭气体做正功B 封闭气体向外界传递热量C 封闭气体分子的平均动能增大D 封闭气体由于气体分子密度增大，而使压强增大答案 ABD解析 由温度与分子的平均动能关系可确定分子平均动能的变化，再结合热力学第一定律可分析做功的情况因为气体的温度不变，所以气体分子的平均动能不变，C 错误；当气体体积减小时，外界对气体做功，A 正确；由热力学第一定律可得，封闭气体将向外界传递热量

8、，B 正确；气体分子的平均动能不变，但单位体积内的分子数目增大，故压强增大， D 正确8下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 B一定量 100的水变成 100的水蒸气，其分子之间的势能增加C 对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必 然增大答案 BC解析 气体散开是气体分子无规则运动的结果，故 A 错；水蒸气的分子势能大于水的分子势能，故 B 对；压强不变，体积增大，温度一定升高，对外做功，故吸热， 故 C 对； 而 D

9、 项中不能确定气体体积的变化，故 D 错329.一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若突然用竖直向上的力 F 将活塞向上拉一些，如图所示，则缸内封闭着的气体( )A 每个分子对缸壁的冲力都会减小B 单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C 分子平均动能不变D 若活塞重力不计，拉力 F 对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量答案 B解析 把活塞向上拉起体积增大，气体对活塞做功，气体内能减小，温度降低，分子的平均冲力变小，碰撞次数减少，故 AC 错 B 对；气体内能的减小量等于对大气做的功减 去 F 做的功，故 D 错10如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质

10、量的理想气体，将一个半导体 NTC 热敏 电阻 R 置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源 E 和电流表 A 组成闭合回路，气缸和活塞具 有良好的绝热(与外界无热交换)性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是(不考虑 电阻散热)( )A气体一定对外做功 C气体内能一定增大 答案 CDB气体体积一定增大 D气体压强一定增大解析电流表读数增大，说明热敏电阻温度升高， 即气体温度升高，而理想气体的内能只由温度决定，故其内能一定增大，C 正确由热力学第一定律 UWQ，因绝热，所以 Q0，而 U>0，故 W>0，即外界对气体做功，气体体积减小，由p、V、T 的关系知， 压强增大，D 正确第

11、卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分把答案直接填在横线上)11(6 分)体积为 4.8×103cm 则 1mol 这种油的体积为_的一个油滴，滴在湖面上扩展为 16cm的单分子油膜，3336 6 SA1323332有总333答案 8.5×106m解析 根据用油膜法估测分子的大小的原理，设油分子为球形，可算出一个油分子的 体积，最后算出 1mol 这种油的体积1 1 V V d N ( ) · NA4.8×103×10 ×3.14×(6 166)×6.02×10

12、 m8.5×106m3.12(6 分)汽车内燃机气缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功已知在某 次对外做功的冲程中，汽油燃烧释放的化学能为 1×10 J，因尾气排放、气缸发热等对外散 失的热量为 8×10 J.该内燃机的效率为_随着科技的进步，可设法减少热量的损失， 则内燃机的效率能不断提高，其效率_(选填“有可能”或“仍不可能”)达到 100%.答案 20% 不可能解析 内燃机的效率 100%.WW1×10 J8×10 J 20%；内燃机的效率永远也达不到 1×10 J13(6 分)(2011·烟台模拟)如图所示，

13、一定质量的理想气体经历如图所示的 AB、BC、CA 三个变化过程，则：符 合 查 理 定 律 的 变 化 过 程 是 _ ； CA 过 程 中 气 体_(选填“吸收”或“放出”)热量，_(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功，气体的内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”) 答案 BC 吸收 气体对外界 增大三、论述计算题(共 4 小题，共 42 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)14(10 分)如图甲所示，用面积为 S 的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放 一砝码，活塞和砝码的总质量为 m.现

14、对气缸缓缓加热，使气缸内的空气温度从 T 升高到 T ，1 2空气柱的高度增加了 L，已知加热时气体吸收的热量为 Q，外界大气压强为 p .求：0(1)此过程中被封闭气体的内能变化了多少？1S0001 2V LST L CAT Tp1.5CAA A B BT Tp V1.5×1BA(2)气缸内温度为 T 时，气柱的长度为多少？1(3)请在图乙的 VT 图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向)T L答案 (1)Q(p Smg)L (2)0 T T2 1解析(3)见解析图mg(1)对活塞和砝码：mgp SpS，得 pp气体对外做功WpSL(p Smg)L由热力学第一定律 W

15、QU得 UQ(p0Smg)LV(2)T1， T T2 1(LL)ST2解得 L 1 (TT2 1)(3)如图所示15(10 分)如图所示，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 480K.求：(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 整个过程中，气体是从外界吸 收热量还是放出热量答案 (1)160K (2)吸热p p解析 (1)A、C 两状态体积相等，则有A Cp 0.5×480得：T CT K160KAp V p V(2)由理想气体状态方程A Bp V 0.5×3×1

16、80得：T B BT K480KA A6 3337835m3V1355由此可知 A、B 两状态温度相同，故 A、B 两状态内能相等，而该过程体积增大，气体 对外做功，由热力学第一定律得：气体吸收热量16(11 分)(2011·陕西省五校模拟)对于生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化， 加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区 3、4 月份扬尘天气明显增多据环保部门测 定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到 12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10 kg/m ，悬浮微粒的密度为2.0×10kg/m ，其中悬浮微粒

17、的直径小于 10m 的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害1最大北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的 为可吸入颗粒物，并认为所有50可吸入颗粒物的平均直径为 5.0×10 m，求 1.0cm 的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多 少？(计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)答案 9×10 个解析 先求出可吸入颗粒物的体积以及 1m3 中所含的可吸入颗粒物的体积，即可求出 1.0cm3 的空气中所含可吸入颗粒物的数量沙尘暴天气时， 1m3 的空气中所含悬浮微粒的总体积为V 5.8×106×1 2.0×10m3 2.9

18、15;109m3那么 1m3 中所含的可吸入颗粒物的体积为：V 5.8×1011m350又因为每一个可吸入颗粒的体积为：V d36.54×1023m30 6V所以 1m 中所含的可吸入颗粒物的数量：n 8.9×1011 个V0故 1.0cm3 的 空 气 中 所 含 可 吸 入 颗 粒 物 的 数 量 为 ： n n×1.0×10 8.9×10 (个)9×10 (个) 6 17(11 分)(2011· 广州模拟)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 p 的空气中，开始时气体