高中物理 本册综合能力检测 新人教版选修3-2

【成才之路】-学年高中物理本册综合能力检测新人教版选修3-2本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ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1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．(厦门市～学年高二下学期期末)以下说法正确的是()A．露珠呈球状是由于表面张力的作用B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C．在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大D．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动答案：A2．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小答案：B解析：纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由eq\f(pV,T)＝C(恒量)知封闭气体压强减小，罐紧紧“吸”在皮肤上，B选项正确。3.用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p、V值后，用p作纵坐标，eq\f(1,V)作横坐标，画出p－eq\f(1,V)图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是()A．各组的取值范围太小B．堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C．在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D．压强的测量值偏小答案：D解析：因p－eq\f(1,V)图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件得到满足，B、C错误；取值范围大小对实验无太大影响，A错误；如图所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于－p，然后将eq\f(1,V)轴向下平移到－p，图象过原点，可见压强总偏小，D正确。4．(昌乐二中～学年高二下学期检测)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少答案：B解析：根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，其中气体体积减小，故W>0，做功时间很短，热量来不及交换，所以Q＝0，因此ΔU>0，温度升高，C、D错；由理想气体状态方程pV＝nRT，p＝eq\f(nRT,V)，V减小和T变大，所以p增大，A项错，B项对。5．(·聊城市高三一模)中学物理课上有一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大()A．20% B．30%C．40% D．50%答案：D解析：此过程可以看作等温过程，设原来气体压强为p，p1V1＝p2V21．2p(V－ΔV)＝p2(V－2ΔV)＝pV，解得：p2＝1.5p，所以选D。6.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小()A．从外界吸热 B．内能增大C．向外界放热 D．内能减小答案：C解析：金属筒缓慢下降过程中，外界对筒内气体做功，而筒与水有热交换、水温恒定，所以筒内空气要向外界放热，温度保持不变，从而内能不变。7．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是()A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用答案：BD解析：布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动，选项A错误；食盐是晶体，晶体具有各向异性的特点，选项C错误；B、D正确。8．如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是()A．从状态d到c，气体不对外做功，外界也不对气体做功B．从状态c到b，气体对外做负功C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体不对外做功，外界也不对气体做功答案：BCD解析：从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，则A答案错；气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程。同时体积减小，外界对气体做功，故答案B对；气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，答案C对；气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，故答案D正确。9．用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时()A．氧气的温度不变B．氢气的压强增大C．氢气的体积增大D．氧气的温度升高答案：CD解析：质量相同，则H2的分子数多，温度相同表明两气体分子平均动能相同，则H2压强大，释放后，活塞右移，H2体积变大，同时对O2做功，O2的温度升高，内能变大，故选C、D。10.如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。具体制作方法如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气(忽略气体的分子势能)，将其装入“可乐瓶”中。通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是()A．快速挤压时，瓶内气体压强变大B．快速挤压时，瓶内气体温度不变C．快速挤压时，瓶内气体体积不变D．缓慢挤压时，气球下降答案：AD解析：快速挤压气体时，外界对它做功，来不及热传递，由W＋Q＝ΔU，内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，则A项对，B、C两项错；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，对气球来说，压强也增大，温度不变，体积必然减小，则重力mg大于浮力ρgV气球，气球下降，则D项正确。第Ⅱ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．(5分)在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中。(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误：________________________________________________________________________________________________________________________________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m。答案：(1)②在量筒中滴入N滴液体，③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－9解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油酸不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4.8×10－3×10－6×0.10%,40×10－4)m＝1.2×10－9m。12．(6分)某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画如图，但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况，认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述，不要画图)，并指出这样画的物理依据。(1)正确的画法应为：________________________。(2)物理学依据：____________________________。(3)试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因______________________________。答案：(1)正确画法应为：上面的气泡体积比下面的气泡体积要大。(2)物理学依据：由理想气体状态方程得V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1。因为p1>p2，T2>T1，所以V2>V1。(3)由于水面的表面张力作用，当昆虫在水面上时，液体的表面向下凹，像张紧的橡皮膜，小昆虫受到向上的弹力与重力平衡，所以昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中。13．(7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型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，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；乙图气体压强为________cmHg。(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：________。答案：(1)7680(2)正确(3)不能解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－eq\f(1,V)图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。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．(10分)一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时，气体的体积为2.0×10－3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为137℃(大气压强为1.0×10(1)求气缸内气体最终的压强和体积；(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向)。答案：(1)2.0×105Pa1.5×10－3m解析：(1)p1＝1.0×105Pa，V1＝2.0×10－3mT1＝273Kp2＝eq\f(p1V1,V2)＝2.0×105Pa，V2＝1.0×10－3m3，T2＝273Kp3＝2.0×105PaV3＝？，T3＝410KV3＝eq\f(V2T3,T2)＝eq\f(1.0×10－3×410,273)m3＝1.5×10－3m3(2)如上图所示15．(10分)如图，一定质量的气体温度保持不变，最后，U形管两臂中的水银面相齐，烧瓶中气体体积为800mL；现用注射器向烧瓶中注入200mL水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，不计U形管中气体的体积。求：(1)大气压强是多少cmHg?(2)当U形管两边水银面的高度差为45cm时，烧瓶内气体的体积是多少？答案：(1)75cmHg(2)500mL解析：(1)初状态：p1＝p0，V1＝800mL，注入水后：p2＝p0＋25cmHg，V2＝600mL，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，代入数值解得p0＝75cmHg。(2)当p3＝p0＋45cmHg＝120cmHg时，由p1V1＝p3V3，得V3＝eq\f(p1V1,p3)＝eq\f(800×75,120)mL＝500mL。16．(11分)年6月16日16时21分“神舟九号”飞船载着三名宇航员飞向太空。为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服。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1atm，气体体积为2L，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4L，使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。(1)求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因；(2)若开启航天服保障系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？答案：(1)0.5atm；气体分子平均动能不变，单位时间内撞击航天服单位面积上的分子数减小，故压强减小(2)1.6解析：(1)航天服内的气体，开始时压强为p1＝1atm，体积为V1＝2L，到达太空后压强为p2，气体体积为V2＝4L。由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得p2＝0.5atm航天服