【全程方略 】高中物理 第710章 综合质量检测（含解析）新人教版选修33(1).doc

【全程方略 】2013年高中物理第7-10章 综合质量检测（含解析）新人教版选修3-3一、选择题（本大题共 10小题，每题4分，共40分）1.下列说法正确的是( )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.物体的内能是物体中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，则其体积减小一半d.如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热源吸收的热量全部转化为机械能2根据分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是( )a.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动b.永动机是不可能制成的c.密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大d.根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体3如图所示是一定质量的理想气体从状态a经b至c的线，则在此过程中 ( )a气体的内能改变b气体的体积增大c气体向外界放热d气体对外界做功4如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是( )a气体分子的平均动能逐渐增大b单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多c单位时间内气体分子对活塞的平均作用力保持不变d气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量5如图所示，一定质量的理想气体在从状态a变化到状态b，再由状态b变化到状态c，最后变化到状态a的过程中，下列说法中正确的是( )a从状态a变化到状态b的过程中，气体膨胀对外做功，放出热量b从状态b变化到状态c的过程中，气体体积不变，压强减小，放出热量c从状态c变化到状态a的过程中，气体压强不变，体积减小，放出热量d若状态a的温度为300 k，则状态b的温度为600 k6.如图所示，用f表示两分子间的作用力，ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中( )af不断增大，ep不断减小bf先增大后减小，ep不断减小cf不断增大，ep先增大后减小df、ep都是先增大后减小7在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则( )a.甲、乙为非晶体，丙是晶体b.甲、丙为晶体，乙是非晶体c.甲、丙为非晶体，乙是晶体d.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体8一定质量的理想气体自状态a经状态c变化到状态b。这一过程在v-t图上表示如图，则( )a.在过程ac中，气体从外界吸热，内能不变b.在过程cb中，气体从外界吸热，内能增加c.在过程ac中，气体压强不断变大，外界对气体做功d.在过程cb中，气体压强不断变小，外界对气体不做功9.（2011大纲版全国卷）关于一定量的气体，下列叙述正确的是( )a.气体吸收的热量可以完全转化为功b.气体体积增大时，其内能一定减少c气体从外界吸收热量，其内能一定增加 d外界对气体做功，气体内能可能减少10.（2012济南高二检测）某学校物理兴趣学习小组利用废旧物品制作了一个简易气温计。在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示。已知：该装置密封气体的体积为560 cm3，玻璃管内部横截面积为0.5 cm2，瓶口外的有效长度为48 cm。当气温为7 时，水银柱刚好处在瓶口位置（已知大气压为1105 pa），则下列说法中正确的是( )a.该气温计能测量的气温范围是7 到19 b.该气温计能测量的气温范围是7 到29 c.若水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3.2 j热量，该气体内能减少了1.2 jd.若水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3.2 j热量，该气体内能增加了0.8 j二、实验题（本大题共2小题，共16分）11.（8分）在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，u形管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76 cmhg高，图中给出了气体的两个不同的状态。（1）实验时甲图气体的压强为 cmhg高，乙图气体压强为 cmhg高。（2）实验时某同学认为管子的横截面积s可不用测量，这一观点正确吗？答： （选填“正确”或“错误”）。（3）数据测量完后在用图象法处理数据时， 某同学以压强p为纵坐标，以体积v（或空气柱长度）为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与v间的关系吗？答： 。12.（8分）（2011大纲版全国卷）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是 (填写步骤前面的数字)。(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留1位有效数字)三、计算题（本大题共 4小题，共 44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（10分）一定质量的气体从外界吸收了4.2105 j的热量，同时气体对外做了6105 j的功，问：（1）物体的内能变化量是多少？（2）分子势能是增加还是减少？（3）分子的平均动能是增加还是减少？14.（12分）（2012宁波高二检测）如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27 时被封闭的理想气体气柱长l1为20 cm，水银上表面与导线下端的距离l2为5 cm。（1）当温度达到多少时，报警器会报警?（2）如果大气压降低，试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响? 15.（10分）（2011上海高考）如图，绝热汽缸a与导热汽缸b均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为v0、温度均为t0，缓慢加热a中气体，停止加热达到稳定后，a中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求汽缸a中气体的体积va和温度ta。16.（12分）（2012日照高二检测）为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 l，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 l，使航天服达到最大体积，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。（1）求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因。（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？（3）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9 atm，则需补充1 atm的等温气体多少升？答案解析1.【解析】选c。当两个分子间的距离小于平衡距离时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，故a项错。内能是物体内所有分子热运动的动能和势能的总和，故b项错。根据pv=c，压强增加一倍，体积减小一半，c正确。热机不能从单一热源吸热并将其全部转化为机械能，故d项错。2【解析】选b、c。布朗运动是液体中悬浮固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，故选项a错。永动机有第一和第二类，它们都不能制成，因为第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机违反了热力学第二定律，故选项b对。气体体积不变则气体分子的密集程度不变，但气体温度升高，则气体分子的平均动能增加，对器壁的碰撞力增大，故选项c对。热力学第二定律并不是说热量不能从低温物体传到高温物体，只是强调这种方式不能发生在“不引起其他变化”的条件下，故选项d错。3【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）通过题中给出的图象，确定气体在状态变化过程中的不变参量。（2）抓住不变参量，结合热力学第一定律进行分析和计算【解析】选c。对气体，由图象可得：由a经b至c的过程中，气体做等温变化，故其内能不变，即u=0。由于体积变小，故外界对气体做功，即w0。由热力学第一定律u=w+q得：q0，压强不变，则温度降低，由uwq可知气体放热，选项c正确。由可求出状态b的温度为1 200 k，选项d错误。6.【解析】选b。分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象知f先增大后减小，ep不断减小，故b正确。7【解析】选b、d。由图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性。由图丁可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体。8【解析】选b、c。从题图可看出ac过程是等温压缩，cb过程是等容升温。据气态方程和热力学第一定律uwq可判断出：ac过程气体体积变小，外界对气体做功，气体内能不变，气体放热，气体压强不断变大，a错误，c正确。cb过程气体体积不变，没有做功，内能增加，气体从外界吸热，气体压强不断增大，b正确,d错误。9.【解析】选a、d。 气体吸收的热量可以完全转化为功,但要引起其他变化,不违背热力学第二定律，故a正确。由热力学第一定律可得b、c错。若外界对气体做功小于气体向外界放出的热量，则u0,内能减小，故d对。10.【解析】选a、d。当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为t2，此时气体体积为v2，初状态：t1=（273+7）k=280 k，v1=560 cm3；末状态：v2=（560+480.5） cm3=584 cm3。由等压变化知：，代入数据得t2=292 k，即19 ，即测量气温的范围为7 到19 ，故a对，b错。水银柱移动过程中，外界对气体做功w=-p0sl=-11050.510-44810-2j=-2.4 j。由热力学第一定律知内能变化为：u=w+q=-2.4 j+3.2 j=0.8 j，即内能增加了0.8 j，故c错，d对。11.【解析】(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0=76 cmhg,乙图中气体压强为p0+4 cmhg=80 cmhg。(2)由玻意耳定律得p1v1=p2v2，即p1l1s=p2l2s,化简得p1l1=p2l2（l1、l2为空气柱长度），所以玻璃管的横截面积可不用测量。（3）以p为纵坐标，以v为横坐标，作出p -v图象是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应作出图象，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与v是否成反比。 答案:（1）76 80 （2）正确 （3）不能12.【解析】(1) (2)答案:（1）（2）510-1013.【解析】应用热力学第一定律进行计算（1）气体从外界吸热又对外做功w=-6105 j,q=4.2105 j（2分）由热力学第一定律:u=w+q有:u=w+q=-6105 j+4.2105j=-1.8105j（3分）u为负，说明气体的内能减少了，减少1.8105 j。（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了（3分）（3）因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了（2分）答案：见解析14.【解析】（1）温度升高时，下端气体等压变化：（4分）（2分）解得t2=375 k，即t2=102 。（2分）（2）由玻意耳定律知，同样温度下，大气压降低，则下端气柱变长，即v1增大，而刚好报警时v2不变，由可知，t2变小，即报警温度降低。(4分)答案：（1）102 (2)见解析15.【解析】设初态压强为p0，对a部分气体满足:（3分）对b部分气体满足等温变化：p0v0=1.2p0vb（3分）由题意得：va+vb=2v0（2分）由解得：va=v0，ta=1.4t0（2分）答案: v0 1.4t016.【解析】（1）航天服内气体可以视为理想气体，由于做等温变化，则：p1v1=p2v2，即12=p24，解得：p2=0.5 atm。（2分）由于气体的压强与分子密度和分子平均动能有关，在气体体积变大的过程中，该气体的分子密度变小，而温度不变，即分子的平均动能不变，故该气体的压强减小。（2分）(2)由于一定质量理想气体的内能与温度有关，而该气体可视为理想气体且温度不变，故其内能不变，即u=0，由于气体体积变大，故气体对外界做功，即w0，即在此过程中，气体吸热。（4分）（3）设需要1 atm的等温气体v升，以该