2020-2021学年高中物理人教版选修3-3课时强化作业：综合学业质量标准检测 Word版含解析

1、综合学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，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，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710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如图所示是焦耳在研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是(c)a热量可由高温物体传给低温物体b机械能守恒c在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关d在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有

2、关解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是，在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，故选项c正确，其余选项不是焦耳实验的结论。2(2020·河北省邢台市高二下学期期中)根据热学中的有关知识，下列说法正确的是(c)a尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到293 b第二类永动机是可以制造出来的，因为它不违反热力学第一定律c把装有不同压强、不同温度的气体的两容器连通，温度高的气体会向温度低的一方传递热量，压强大的气体会向压强小的一方流动d改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能解析：尽管技术不断进

3、步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机不可以使温度降到293 ，只能接近273.15 ，却不可能达到，故a错误；第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能被制造出来，故b错误；把装有不同压强、不同温度的气体的两容器连通，只要时间足够长，温度高的气体会向温度低的一方传递热量，压强大的气体会向压强小的一方流动，只要时间足够长，系统内各部分的状态参量均能达到稳定，故c正确；即使改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，根据热力学第二定律，内燃机也不可能实现内能完全转化为机械能，故d错误。3(2020·山东省滕州市校级月考)下列说法中正确的是(c)当两薄玻璃板

4、间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故在显微镜下可观察到水中炭粉的布朗运动，这说明组成炭粉的固体分子在做无规则运动高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性abcd解析：两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于分子间的吸引力，故错误；显微镜下碳粉的运动，说明水分子在做无规则热运动，故错误；高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，故错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡

5、显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示水分蒸发越剧烈，空气中水蒸气离饱和状态越远，正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故正确。4(2020·江苏省苏州五中高二下学期期中)如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则下列pt图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是(b)解析：当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度t成正比，图线是过原点的倾斜的直线；当缸内气体的压

6、强等于外界的大气压时，气体发生等压膨胀，图线是平行于t轴的直线。故b选项正确。5下列说法正确的是(c)a分子力随分子间距的增大而减小b雨伞伞面上有许多细小的孔却能遮雨，是因为水的表面张力的作用c在液晶显示器中，染料分子与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性d为保存地下水分，要把地面夯实，是为了破坏土壤里的毛细管解析：分子间距从小于r0开始增大时，分子力先减小后增大再减小，故a错；雨伞面上有小孔却能遮雨，是由于不浸润现象造成的，故b错；由液晶的特性知c正确；夯实地面不能破坏毛细管，d错。6(2020·吉林省吉化一中高二下学期期中)如图所示，两个直立气缸由管道相通。具有一定质量

7、的活塞a、b用刚性杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态。大气压强不变，现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时(a)a活塞向下移动了一点，缸内气体压强不变b活塞向下移动了一点，缸内气体压强增大c活塞向上移动了一点，缸内气体压强不变d活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大解析：根据，温度升高，压强增大，对整体受力分析有pasap0sbpbsbp0sa，温度升高时，pasap0sb>pbsbp0sa，活塞会下移，当再次平衡时，受力会再次平衡，内部压强不变，a对。7下图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气

8、，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气(ab)a内能增大b压强增大c分子间引力和斥力都减小d所有分子运动速率都增大解析：水加热升温时，传热给封闭的气体，由于外筒隔热，且气体无法对外做功，因此气体温度升高，内能增大，故a项正确；封闭的理想气体温度升高，体积不变，由理想气体状态方程可知，气体压强增大，故b项正确；分子间的引力和斥力与气体压强和温度无关，只与分子间距有关，分子间的引力与斥力不变，故c项错误；温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，故d项错误。8.(2020·重庆一中高二下学期检测)将一定质量的某种理想气体密闭在容积可变的容

9、器中，其压强(p)随密度()变化的规律如图所示，其状态经历了如图所示ab、bc、cd、da四个过程的变化，其中cd的延长线通过原点，ab与水平轴平行，bc与竖直轴平行，da是双曲线的一部分，则下列说法正确的是(cd)ada过程气体温度保持不变bab过程气体可能从外界吸收热量cbc过程气体一定向外界放出热量dcd过程气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析：根据一定质量理想气体方程c，且v得到：p，所以图象斜率与温度成正比所以da过程气体温度变大，a错误；根据a选项分析，ab过程斜率变小，温度降低，而理想气体内能只与温度有关，内能减小。密度变大，体积减小，所以外界对气体做功，根据热力学第

10、一定律：uqw得q<0，所以气体放热，b错误；bc过程斜率变小，温度降低，内能减小，密度不变，体积不变，w0，结合uqw得到q<0，所以气体放热，c正确；cd过程斜率不变，气体温度不变，分子平均动能不变，但气体压强减小，根据压强微观解释，气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少，d正确。9一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，气体吸收热量的变化过程是(acd)解析：a选项，由c可知，温度t一定时(u0)，p与v成反比，1到2体积v增大，气体对外做功，w0，由uqw可得q0(吸热)。b选项，由c知t减小(u0)，而v减小(w0)，得q0(放热)。c选项，由c知压强p

11、一定，t增大(u0)，v增大(w0)，则q0(吸热)。d选项，由vt图象可知v一定(w0)，t增大(u0)，可得q0(吸热)，故选acd。10(2020·河北省张家口市一中高二上学期期中)下列说法中正确的是(abc)a图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态的温度比状态的温度高b图2为一定质量的理想气体状态变化的pv图线，由图可知气体由状态a变化到b的过程中，气体分子平均动能先增大后减小c图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大d液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离小；附着层内液体分子间的

12、距离大于液体内部分子间的距离解析：由图可知，中速率大的分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，故对应的温度较高，故a正确。根据pvct，可知c不变，pv越大，t越高。状态在(5,2.5)处温度最高，在a和b状态时，pv乘积相等，说明在ab处的温度相等，所以从a到b的过程中，温度先升高，后又减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故b正确；由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图像知，r>r0时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故c正

13、确；液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现为引力；当液体浸润固体时，附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子力表现为斥力，故d错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 ml溶液中有纯油酸6 ml。用注射器抽得1 ml上述溶液，共有液滴50滴。把1滴该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所示，坐标中正方形小方格的边长为20 mm。则(1)油酸膜的面积是_2.40×1

14、02_m2_；(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_1.2×105_ml_；(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_5×1010_m_。解析：(1)数轮廓包围方格约60个，则油酸膜的面积s60×(2×102)2m22.40×102 m2。(2)每滴溶液中含纯油酸的体积v× ml1.2×105 ml(3)油酸分子直径d m5×1010 m12(6分)某同学利用玻意耳定律，设计了测量小石块体积的实验方案，并按如下步骤进行了实验：.将连接注射器的压强传感器、数据采集器以及计算机相连，如图所示，再将小石块装入注

15、射器内；.缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度v1，从计算机上读取此时气体的压强p1；.重复步骤若干次，记录每一次活塞所在位置的容积刻度vn，并读取对应的气体压强pn；.处理记录的数据，求出小石块体积。试回答下列问题：(1)实验过程中，除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的_温度_不变。(2)设小石块的体积v0，任意两次测得的气体压强及体积为p1、v1和p2、v2，则上述物理量之间的关系式为_p1(v1v0)p2(v2v0)_。(3)为了减小实验误差，实验数据通常采用作直线图线的方法来处理。横、纵坐标对应的物理量最佳的设置方法是：以_为横轴、以_v_为纵轴。

16、(4)指出实验中导致小石块体积误差的一个因素_注射器连接压强传感器之间的软管有体积_。解析：(1)实验过程中，除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的温度不变。(2)根据玻意耳定律可得：p1(v1v0)p2(v2v0)(3)根据玻意耳定律有：pvc，要作直线图，故以为横轴、以v为纵轴。(4)在计算时，忽略了注射器连接压强传感器之间的软管有体积，将会导致误差。13(7分)(2020·山东省济宁市实验中学高二下学期检测)一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空

17、气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解，正确的有_ad_。a理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型b只要气体压强不是很高就可视为理想气体c一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关d在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104 j，则该气体的分子平均动能_增大_(选填“增大”“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功_等于_(选填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104 j。解析：(1)理想气体是一种理想的模型，

18、实际并不存在，但实际气体在温度不太低，压强不太大时都可视为理想气体，故选项a正确，b错误；理想气体的内能仅与温度有关，选项c错误；理想气体遵循气体实验定律，选项d正确。(2)气体内能增加，温度升高，分子的平均动能将增大；由热力学第一定律wqe知，we3.4×104 j。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.(9分)如图所示，一定质量的理想气体，处在a状态时，温度为ta27 ，气体从状态a等容变化到状态m，再等压变化到状态b，a、m、b的状态参量如图所示

19、，求：(1)状态b的温度；(2)从a到b气体对外所做的功。(取1 atm1.0×105 pa)答案：(1)33 (2)3.0×105 j解析：(1)设a状态和状态b的温度、体积、压强分别为：t1、v1、p1、t2、v2、p2，由已知可得t1300 k，v13 m3，p12.5 atm，v26 m3，p21 atm，从a到b由理想气体状态方程，有：，解得：t2240 k故t2t227333 (2)从a到m是等容变化，不做功；从m到b是等压变化，做的功为：wp·v1.0×105×3 j3.0×105 j所以从a到b气体对外做的功为：wab

20、w3.0×105 j15.(10分)(2020·黑龙江实验中学高三下学期2月月考)粗细均匀的u形管中装有水银，左管上端有一活塞p，右管上端有一阀门s，开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长均为l20 cm，此时两边空气柱温度均为27 ，外界大气压为p076 cmhg，若将阀门s关闭以后，把左边活塞p慢慢下压，直至右边水银上升10 cm，在活塞下压过程中，左管空气柱的温度始终保持在27 ，并使右管内温度上升到177 ，求此时左管内空气的长度。答案：6.1 cm解析：设u形管横截面积为s。左管：初状态p176 cmhg，v120 cm&

21、#215;s，t127327 k300 k末状态p2？，v2？，t2300 k右管：初状态p376 cmhg，v320 cm×s，t3273 k27 k300 k，末状态p4p220 cmhg，v410 cm×s，t4450 k对右管：由理想气体状态方程得，代入数据得p2248 cmhg对左管：由玻意耳定律p1v1p2v2得76×20×s248×v2，解得v2×s6.1 s所以此时空气柱长度l6.1 cm16(11分)(2020·哈尔滨第三十二中学高二下学期期中)图为压缩式喷雾器，该喷雾器储液桶的容积为v08 l。先往桶内注入体积为v7 l的药液，然后通过进气口给储液桶打气，每次打进v0.4 l的常压空气，使喷雾器内空气的压强达到p4 atm。设定打气过程中，储液桶内空气温度保持不变，药液不会向外喷出，喷液管体积及喷液口与储液桶底间高度差不计，外界大气压强p01 atm。求：(1