2012高中物理 选修模块3-3 2综合测试 鲁科版选修3-3

1、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

2、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 rro时，Ep随 r 的增加而增加 当rro时，Ep随r的减小而增加 当rro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

3、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 （ ） AE甲不变，E乙减小 BE甲增大，E乙不变 CE甲增大，E乙减小 DE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

4、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 91g 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 D1g100

5、水的内能大于lg100水蒸气的内能 10 如图83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84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

6、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85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 ( ) AE= Q BEQ CEQ D无法比较 答答 题题 卡卡 题号 123456789101112 答案 二、空题题二、空题题(35=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

7、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 02m2，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

8、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 86 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

9、出油酸分子的直径 17. (10 分)取一个横截面积为S=310-2m2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=1.51011m，水的比热容c=4.2103J/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

10、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 1.51011m太阳

11、光以平行光束人射到地面地球表面 23 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 1.871024J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 2.2106J 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 4R2) (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

12、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=10ms2； 入海残片的质量 m=1.2 10

13、4kg； 入海残片的温度升高T=3000K； 入海残片的入海速度为声速 =340ms； 空间站材料每 1kg 升温 1K 平均所需能量c=1.0103J； 每销毁 1kg 材料平均所需能量=1.0107J （八）（八） 1B 2A 3A 4C 5C 6D 7A 8C 9A 10C 11B 12B 131026；310-26；310-29 14 21.5 15. 510-10m 16.解：（1）由坐标图知油膜的面积S=901cm2=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

14、的内能为U=Q=cm t：4.21030.61=2.52103J 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=2.521032=1.26103Jmin 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=4.21044360=1.63103J(sm2) 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=4r2E=43.141.5210221.63103=4.

15、610=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=02atm，g 为行星表面的重力加速度 g=GMr2 联立解得： 分解出 581017kg 氧气需要时间 t=5.81011s=1.8104年 19 （1）2R1/4=1.00l07 R=6.37106m （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=1.871024J 凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m，m=W0.930.65(2.2106)=5.141017kg 使地球表面覆盖一层水的厚度为h，h=mS地球，h=1.01103mm 整个地球表面年平均 降雨量约为 1.0103mm(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=10ms2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=cmT 残片的动有为 E残= 。 以E