物理选修3-3综合测试.doc

综合测试（满分：120分，时间：90分钟）一、选择题（每题4分，共48分）1.下列说法中正确的是（ ）A.液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B.物体的温度越高，其分子的平均动能越大C.物体里所有分子的动能的总和叫做物体的内能D.只有传热递才能改变物体的内能解析：布朗运动这一现象是液体分子碰撞微粒产生的.温度是分子平均动能的标志，内能是指物体内所有分子动能与势能的总和.做功和热传递都能改变物体的内能，所以选项A、B正确.答案：AB2.夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放到阳光下暴晒，车胎极易爆裂，这一现象有以下描述（暴晒过程中内胎体积几乎不变），正确的是（ ）A.车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B.在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大C.在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加D.在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少解析：分析题意得：车胎在阳光下暴晒，爆裂前，内能增加，气体的温度升高，分子无规则运动变快，气体压强变大，所以选项B和C是正确的.易知选项A是错误的.当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，温度也会有所下降，所以内能减少，选项D正确.综上所述，本题的正确选项为B、C、D.答案：BCD3.一杯水和一个钢球，它们的质量、温度都相等，那么（ ）A.它们的内能一定相等B.它们的分子平均动能一定相等C.它们的分子平均速率一定相等D.把钢球置于水中，它们各自的内能一定都不变解析：物体的内能与物体的质量、温度、体积有关，显然A不对.温度是分子平均动能的标志，B正确.因为水和铁的分子质量不同，分子的平均动能相等，平均速率一定不等，C不对.两物体的温度相同，相互间没有热传递，D正确.答案：BD4.下面关于分子数量的说法中正确的是（ ）A.1 g氢气和1 g氦气中含有的分子数相同，都是6.021023个B.体积相等的固体和液体相比较，固体中的分子数较多C.无论什么物质，只要它们的物质的量相同就含有相同的分子数D.无论什么物质，只要它们的体积相同就含有相同的分子数解析：根据阿伏加德罗常数的含义：1 mol的任何物质所含的分子数都是6.021023个，不论什么物质，只要物质的量相同，所含的分子数一定相同，选项C正确.答案：C5.下列说法中正确的是（ ）A.当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力B.物体的内能是物体内所有分子热运动动能之和C.只经历等温过程的理想气体，如果压强增加一倍，则其体积减少一半D.如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热库吸收的热量全部转化为机械能解析：当两个分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力，分子间作用力的合力表现为斥力，A错.物体的内能是所有分子热运动的动能和势能的总和，B错.由玻意耳定律可知，pV=恒量，则压强增加一倍，体积减少一半，C正确.根据热力学第二定律，功可以全部转化为热，但任何热机不能全部地、连续不断地把所吸收的热量转变为功（也就是无法制造第二类永动机），故D错误.答案：C6.下列说法中正确的是（ ）A.物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能B.对同一种气体，温度越高，分子的平均动能越大C.要使气体的分子平均动能增大，外界就必须向气体传热D.一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大解析：物体的内能是所有分子热运动的动能和势能的总和，A错.温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体分子平均动能越大，B正确.热传递及做功方式在改变物体内能方面是等效的，物体内能包括物体分子平均动能增大，C错误.气体温度升高，压强如果同时也有变化，则气体体积的变化不能确定，因而气体分子间的平均距离不一定增大，D错误.答案：B7.有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷近处向无穷远运动，在这个过程中（ ）A.分子力总对乙做正功B.乙总是克服分子力做功C.先是分子力对乙做正功，然后分子做负功D.乙克服分子做功，然后分子力对乙做功解析：当分子间距rr0时，分子力表现为斥力，因此在乙分子从无穷近处逐渐远离甲的过程中，当甲、乙分子间距离仍小于r0时，分子力对乙做正功；当分子间距离rr0时，分子力表现为引力，分子力对乙做负功.答案：C8.如图1所示，粗细均匀的U形玻璃管中的水银柱封住一段空气柱，开口端朝下放在竖直面中，水银柱两端的高度差为h，若沿图中虚线x把开口端的玻璃管截去一段，保持弯曲部分管子不动，则管中封闭的空气柱（ ）图1A.体积将变小 B.体积将变大C.压强将变小 D.压强将变大解析：设大气压强为p0，则封闭空气柱原来的压强为p0-h（压强单位用水银柱的高度表示），沿虚线x截去开口端下边的玻璃管，剩下的弯管中的水银柱两侧端面的高度差为h，显然小于h，封闭空气的压强将增大，体积必变小.答案：AD9.在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这由于（ ）A.大头针填充了水内分子间的空隙B.水分子进入了大头针内的空隙C.水面凸，说明了玻璃这时不能被水浸润D.水的表面张力在起作用解析：大头针是宏观物体，不能填充水分子之间的空隙，水分子也不可能大量地进入大头针内以致水不能流出，所以选项A和B都是错误的.水面凸起说明了水的表面张力的存在；而水浸润的现象是在水与玻璃杯接触处发生的现象，与水面凸起是两种互不相干的现象，因此选项D正确，选项C是错误的.答案：D10.如图2所示，把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平接触水面，若使玻璃板离开水面，所用向上的拉力应（ ）图2A.大于玻璃板的重力B.小于玻璃板的重力C.等于玻璃板的重力D.等于玻璃板的重力减去水的浮力解析：由于在提升过程中除了玻璃板的重力外，还有分子之间的引力作用，所以弹簧秤的示数大于玻璃板的重力，故A正确.答案：A11.关于下列物体的内能与机械能关系的叙述，正确的是（ ）A.物体在恒力作用下，在光滑水平面上前进一段距离，物体的机械能增加，而内能不变B.静止在同一高度的两杯质量相等的热水和冷水，机械能相同，但内能不同C.物体的机械能为零时，它的内能为零D.分子质量为m的物体，以速度v做匀速运动，分子的平均动能为mv2解析：A选项中，物体由恒力做功，机械能增加，由于不存在摩擦力，所以内能不变，A正确.静止在同一高度的两杯质量相同的热水和冷水，重力势能mgh相同，动能mv2相同（均为零），所以机械能是相等的，但由于温度不同，因而内能不同，B正确.C、D两个选项明显地混淆了内能和机械能的概念.答案：AB12.关于能源的利用，下列说法中正确的是（ ）A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B.能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能解析：煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，古代的动物食用植物，而植物是靠吸收太阳能生长的，所以说，煤、石油和天然气的化学能来自太阳能.目前人类使用的主要能源仍然是煤和石油，燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可转化成机械能和电能.人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用.所以，能源的利用过程实质上是能的转化和传递的过程.我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的日子，所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路.因此在四个说法中，错误的是A.答案：BCD二、填空题（每题4分，共20分）13.温标：（1）摄氏温标：一标准大气压时，水的冰点为_，沸点为_.（2）热力学温标：一标准大气压时，水的冰点为_K，沸点为_K.换算：25 =_K.解析：根据摄氏温标和热力学温标的定义及两者之间的关系可得答案.答案：（1）0 100 （2）273 373 29814.某温度计不准确，一标准大气压时测得水的冰点为-3 ，置入正在沸腾的水中测得102 ，若已知此时水温为18 ，则用这一温度计测得的结果为_.解析：由摄氏温标的定义和温度计刻度的确定原理可解得此题.答案：15.915.要想把凝在衣料上面的油脂去掉，可将吸墨纸放在这部分衣料的上面和下面，然后用熨斗来熨就可以去掉衣料上的油脂，这是由于油脂被熨斗加热而熔化，并被吸墨纸吸附的结果，吸墨纸吸附油脂是_现象.解析：吸墨纸上有大量的毛细管，熔化的油脂对吸墨纸是可浸润的液体，因此油脂顺着毛细管上升，被吸墨纸吸附.答案：毛细16.热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及_的宏观过程都具有方向性.从微观角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从_的状态向_的状态发展，所以自发的宏观过程总是向_的方向发展.解析：热力学第二定律表明自然界规律：热量可以自发性地从高温物体流向低温物体，说明与热现象有关的宏观过程具有方向性.根据熵增加原理可知.答案：热现象 熵小 熵大 无序度更大17.教室里空气的相对湿度为60%，温度为18 ，则绝对湿度是_（18 时水的饱和汽压是2.1103 Pa）.解析：利用空气的绝对湿度与相对湿度的关系进行计算.p=pSB=2.1103 Pa60%=1.26103 Pa.答案：1.26103 Pa三、计算题（18、19、20、21题各10分，22题12分，共52分）18.将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.4 m2，由此可估测油酸分子的直径为多少？解析：根据油酸酒精溶液的浓度计算出1滴油酸酒精溶液中油酸的体积，然后应用公式d=进行计算.根据题意可知，1滴油酸酒精溶液的体积为V= cm3由于取用的油酸酒精溶液的浓度为=0.5%，所以1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V=V0.5%=0.5% cm3=110-4 cm3=110-10 m3因为油酸薄层的面积S=0.4 m2，所以油酸分子的直径为d= m=2.510-10 m.19.晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体，现有一根铁（Fe）晶，直径d=1.60 m,用F=0.026 4 N的力恰好将它拉断，试估算拉断过程中Fe原子间作用力f，铁的密度=7.92 gcm-3.解析：因原子力作用范围在10-10 m数量级，阻止拉断的原子力主要来自由断开面上的所有原子对.当Fe晶上的拉力分摊到一对Fe原子上的力超过拉伸中的最大原子力时，Fe晶就被拉断.铁的摩尔质量MA=55.8510-3 kg，原子体积V= m3=1.17510-29 m3原子直径D=()1/3=2.8210-10 m原子球的大圆面积S=D2/4=6.2510-20 m2铁晶断面面积S=d2=2.0110-12 m2断面上排列的铁原子个数N=S/S=3.2107（个）最后求得f= N=8.2510-10 N.20.重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 以上，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度.取g=10 m/s2，铁的比热容c=0.462103 J/(kg)解析：搞清楚能量转化的方式、各种能量之间的定量关系，利用能的转化和守恒定律进行计算.当气锤下落到刚撞击铁块时刻的动能Ek=mgh=103102.5 J=2.5104 J由动能定理得，气锤撞击铁块所做的功W=Ek-0=2.5104 J使铁块温度升高40 所需热量Q=cmt=0.46210320040 J=3.69106 J设气锤打上n次，才能使铁块温度升高40 ，则由能的转化和守恒定律得nW=Q所以，n=246.4（次）.21.如图3所示，有一个带有活塞的容器中装有理想气体，在温度为T0时压强为p0，体积为V0，其状态变化的顺序是ABC，则当温度变化T时图3（1）由AB过程中，气体压强改变了多少？（2）由CA过程中，气体体积改变了多少？解析：由题图可知，AB是等容变化过程，由CA过程中，气体做等压变化，分别应用查理定律、盖吕萨克定律进行计算.（1）由题图可知，当AB是等容变化过程，根据查理定律有所以pb=p0=(1+)p0p=pb-p0=p0.（2）由CA过程中，气体做等压变化，根据盖吕萨克定律有=得：VC=(1+)V0所以V=VC-VA=(1+)V0-V0=V0（等压、降温、体积收缩）.22.如图4所示，圆管形容器抽成真空，顶板上拴一弹簧，弹簧下挂一活塞，活塞与器壁间摩擦不计，当活塞触及底部时，活塞的重力恰好跟弹簧的弹力平衡，给活塞下方充入温度为T1（K）的某种气体，气柱的高度h(m)，若将气体温度升高到T2（K），求气体的高度h.(设整个过程弹簧均处于伸长状态）图4解析：对于一定质量的理想气体，若p、V、T均变