高中同步测试卷·人教物理选修3－3：高中同步测试卷（十二）word版含解析

高中同步测试卷(十二)学业水平测试卷(B)(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则关于该物质的说法中，不正确的是()A．分子的质量是M/NAB．单位体积内分子的个数是ρNA/MC．分子的体积一定是M/(ρNA)D．平均每个分子占据的空间是M/(ρNA)2．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感受一下尾气的温度，就能判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”．关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法中正确的是()A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D．以上说法均不正确3．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是()A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和传热都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的4．如果选取分子相距无穷远时分子势能为零，那么关于分子势能，下列说法正确的是()A．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最大B．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小，但不为零C．当分子间距离为平衡距离时，由于分子力为零，所以分子势能为零D．在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增大5．氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，出现缓慢漏气，其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示，则瓶内氧气的温度(设环境温度不变)()A．一直升高 B．一直下降C．先升高后降低 D．不变6.一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间，在A、B两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A部分气体的体积大于B部分气体的体积，两部分气体温度相同，如图所示．则拔出销钉后，达到平衡时，A、B两部分气体的体积VA与VB的大小关系是()A．VA>VB B．VA＝VBC．VA<VB D．条件不足，不能确定7．根据分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是()A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．固体压缩后撤力恢复原状，是由于分子间存在着斥力C．使密闭气球内气体的体积减小，气体的内能可能增加D．可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化8．科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验．把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属．下列说法中正确的是()A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用B．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C．在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，气体内能增大D．泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体9．如图是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体．假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体()A．内能增大 B．体积增大C．压强增大 D．温度不变10.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p－V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是()A．由a状态至b状态的过程中，气体放出热量，内能不变B．由b状态至c状态的过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等11.如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是()A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量12.一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b，到状态c再回到状态a.三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，则它们的关系正确的是()A．Va＝Vb B．Va＝VcC．Vb＝eq\f(327,600)Vc D．Vc＝eq\f(327,54)Va题号123456789101112答案二、非选择题(本题共4小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．)13．(8分)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．(1)若每一小方格的边长为30mm，则油酸薄膜的面积为________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为________m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________m.14．(10分)某热机使用热值q＝3.0×107J/kg的燃料，燃烧效率为η1＝80%，汽缸中高温、高压的燃气将内能转化为机械能的效率为η2＝40%，热机传动部分的机械效率为η3＝90%，若热机每小时燃烧m＝40kg的燃料，那么热机输出的有用功率为多少？15.(10分)如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A.问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1L，则在状态B、C、D时的体积各为多少？并把此图改为p－V图．16.(12分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：(1)该气体在状态B、C时的温度分别是多少？(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？参考答案与解析1．[导学号：65430180]解析：选C.M/(ρNA)是平均每个分子占据的空间，并不一定是一个分子的体积，C选项错．2．[导学号：65430181]解析：选B.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油在汽缸中燃烧，产生高温高压气体，是一个高温热源，而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒定律，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低，即这样的柴油机越节能，故选项B是正确的．3．[导学号：65430182]解析：选D.第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A错误；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和传热Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C错误；做功和传热都可改变物体内能．但做功是不同形式能间的转化，而传热是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确．4．[导学号：65430183]解析：选B.根据分子势能与分子间距的关系可知，两分子距离不断减小时，分子势能先减小到最小值(此时分子间距离为r0)，接着分子势能再增大．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小且为负值，不为零．分子势能是标量，在图象中比较势能时要看正负号，正负号能反映大小，正值一定大于负值．5．[导学号：65430184]解析：选D.易错选B，错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后，作出各状态下的等温线，如图所示，从图中可以看出TA>T1>T2>TB，从而误选B，而忽略了只有一定质量的气体才满足TA>T1>T2>TB，正确选项应为D.密封不严说明漏气，说明气体质量变化，B不正确；漏气缓慢进行，故氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”．6．[导学号：65430185]解析：选A.初态两边气体的质量相同，VA>VB，因此气体分子的密度ρA<ρB，又因为温度相同，根据气体压强的决定因素可知pA<pB.当拔出销钉时，因为pA<pB，所以活塞向A部分气体的方向移动，活塞对A部分气体做功，B部分气体对活塞做功，导致A部分气体的密度增加，温度升高，而B部分气体的密度减小，温度降低，直至p′A＝p′B，此时T′A>T′B.又因为最终只有两边气体的压强相等活塞才能静止，而两边气体的质量相等，A部分气体的温度高于B部分气体的温度，两边气体的压强要想相等，只有A部分气体的密度小于B部分气体的密度，故最终一定是V′A>V′B，A正确．7．[导学号：65430186]解析：选BC.布朗运动是悬浮在液体中“固体颗粒”的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项A错误；固体压缩后撤力恢复原状，是由于分子间存在着斥力，选项B正确；使密闭气球内气体的体积减小，必须压缩气体对气体做功，气体的内能可能增加，选项C正确；不可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，选项D错误．8．[导学号：65430187]解析：选B.液态金属呈现球状是由于液体表面存在表面张力，A错B对；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，温度降低，内能减小，C项错误；金属属于多晶体，D项错误．9．[导学号：65430188]解析：选AC.向下压a的过程为绝热过程，外界对气体做功，由热力学第一定律知，内能增大，温度升高，所以A对D错，由eq\f(pV,T)＝C，体积减小，温度升高，压强增大，B错C对，本题选AC.10．[导学号：65430189]解析：选AD.由a到b的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量，分子平均距离减小，分子平均动能不变，A、D正确；由b到c的过程是等压过程，体积增大，温度升高，内能增加，所以气体对外界做功，应该吸收热量，因为压强不变，且气体分子热运动的平均动能增大，碰撞次数减少，B错误；由c到a的过程是等容过程，压强减小，温度降低，所以分子平均距离不变，分子平均动能减小，C错误．11．[导学号：65430190]解析：选D.转轮转动，机械能增加，必须从外界吸收能量，A、B错误；转动叶片从水中吸收能量，水温降低，C错误；叶片吸收的热量一部分转化为机械能，选项D正确．12．[导学号：65430191]解析：选BC.根据图象和理想气体状态方程有eq\f(p0Va,300)＝eq\f(2p0Vb,327)＝eq\f(2p0Vc,600)，可得：Va＝Vc，Vb＝eq\f(327,600)Vc.本题答案为B、C.13．[导学号：65430192]解析：(1)查格数算面积：对于边缘的部分，多于半格的算一个，不足半个方格的舍去，共为91个，油膜面积为S＝91×(3.0×10－2m)2＝8.19×10－2m2.(2)因50滴油酸酒精溶液的体积为1mL，且溶液含纯油酸的浓度为0.06%，故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V0＝eq\f(1mL,50)×0.06%＝1.2×10－11m3.(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d＝eq\f(V0,S)≈1.5×10－10m.答案：(1)8.19×10－2(2)1.2×10－11(3)1.5×10－1014．[导学号：65430193]解析：根据题意，热机每小时做的功为W＝qmη1η2η3＝3.0×107×40×80%×40%×90%J＝3.456×108J由功率的定义式P＝eq\f(W,t)＝eq\f(3.456×108,60×60)W＝96000W＝96kW.答案：96kW15．[导学号：65430194]解析：AB过程是等容升温升压过程，BC过程是等压膨胀过程，CD过程是等温膨胀过程，DA过程是等压压缩过程．现求A、B、C、D各点的体积：已知VA＝1L，VB＝1L(等容过程)，由eq\f(VC,TC)＝eq\f(VB,TB)(等压过程)，得VC＝TCeq\f(VB,TB)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(900×\f(1,450)))L＝2L；由pDVD＝pCVC(等温过程)，得V