物理選修3-3綜合測試.doc

綜合測試（滿分：120分，時間：90分鐘）一、選擇題（每題4分，共48分）1.下列說法中正確的是（ ）A.液體中懸浮微粒的布朗運動是做無規(guī)則運動的液體分子撞擊微粒而引起的B.物體的溫度越高，其分子的平均動能越大C.物體里所有分子的動能的總和叫做物體的內(nèi)能D.只有傳熱遞才能改變物體的內(nèi)能解析：布朗運動這一現(xiàn)象是液體分子碰撞微粒產(chǎn)生的.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動能與勢能的總和.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，所以選項A、B正確.答案：AB2.夏天，如果將自行車內(nèi)胎充氣過足，又放到陽光下暴曬，車胎極易爆裂，這一現(xiàn)象有以下描述（暴曬過程中內(nèi)胎體積幾乎不變），正確的是（ ）A.車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B.在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大C.在爆裂前的過程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加D.在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少解析：分析題意得：車胎在陽光下暴曬，爆裂前，內(nèi)能增加，氣體的溫度升高，分子無規(guī)則運動變快，氣體壓強變大，所以選項B和C是正確的.易知選項A是錯誤的.當(dāng)車胎突然爆裂的瞬間，氣體膨脹對外做功，溫度也會有所下降，所以內(nèi)能減少，選項D正確.綜上所述，本題的正確選項為B、C、D.答案：BCD3.一杯水和一個鋼球，它們的質(zhì)量、溫度都相等，那么（ ）A.它們的內(nèi)能一定相等B.它們的分子平均動能一定相等C.它們的分子平均速率一定相等D.把鋼球置于水中，它們各自的內(nèi)能一定都不變解析：物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、體積有關(guān)，顯然A不對.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，B正確.因為水和鐵的分子質(zhì)量不同，分子的平均動能相等，平均速率一定不等，C不對.兩物體的溫度相同，相互間沒有熱傳遞，D正確.答案：BD4.下面關(guān)于分子數(shù)量的說法中正確的是（ ）A.1 g氫氣和1 g氦氣中含有的分子數(shù)相同，都是6.021023個B.體積相等的固體和液體相比較，固體中的分子數(shù)較多C.無論什么物質(zhì)，只要它們的物質(zhì)的量相同就含有相同的分子數(shù)D.無論什么物質(zhì)，只要它們的體積相同就含有相同的分子數(shù)解析：根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的含義：1 mol的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)都是6.021023個，不論什么物質(zhì)，只要物質(zhì)的量相同，所含的分子數(shù)一定相同，選項C正確.答案：C5.下列說法中正確的是（ ）A.當(dāng)兩個分子間的距離小于平衡距離時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能之和C.只經(jīng)歷等溫過程的理想氣體，如果壓強增加一倍，則其體積減少一半D.如果沒有能量損失，則熱機能把從單獨一個熱庫吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機械能解析：當(dāng)兩個分子間距離小于平衡距離時，斥力大于引力，分子間作用力的合力表現(xiàn)為斥力，A錯.物體的內(nèi)能是所有分子熱運動的動能和勢能的總和，B錯.由玻意耳定律可知，pV=恒量，則壓強增加一倍，體積減少一半，C正確.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但任何熱機不能全部地、連續(xù)不斷地把所吸收的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γㄒ簿褪菬o法制造第二類永動機），故D錯誤.答案：C6.下列說法中正確的是（ ）A.物體的分子熱運動動能的總和就是物體的內(nèi)能B.對同一種氣體，溫度越高，分子的平均動能越大C.要使氣體的分子平均動能增大，外界就必須向氣體傳熱D.一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子間的平均距離一定增大解析：物體的內(nèi)能是所有分子熱運動的動能和勢能的總和，A錯.溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子平均動能越大，B正確.熱傳遞及做功方式在改變物體內(nèi)能方面是等效的，物體內(nèi)能包括物體分子平均動能增大，C錯誤.氣體溫度升高，壓強如果同時也有變化，則氣體體積的變化不能確定，因而氣體分子間的平均距離不一定增大，D錯誤.答案：B7.有甲、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無窮近處向無窮遠(yuǎn)運動，在這個過程中（ ）A.分子力總對乙做正功B.乙總是克服分子力做功C.先是分子力對乙做正功，然后分子做負(fù)功D.乙克服分子做功，然后分子力對乙做功解析：當(dāng)分子間距rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，因此在乙分子從無窮近處逐漸遠(yuǎn)離甲的過程中，當(dāng)甲、乙分子間距離仍小于r0時，分子力對乙做正功；當(dāng)分子間距離rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子力對乙做負(fù)功.答案：C8.如圖1所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管中的水銀柱封住一段空氣柱，開口端朝下放在豎直面中，水銀柱兩端的高度差為h，若沿圖中虛線x把開口端的玻璃管截去一段，保持彎曲部分管子不動，則管中封閉的空氣柱（ ）圖1A.體積將變小 B.體積將變大C.壓強將變小 D.壓強將變大解析：設(shè)大氣壓強為p0，則封閉空氣柱原來的壓強為p0-h（壓強單位用水銀柱的高度表示），沿虛線x截去開口端下邊的玻璃管，剩下的彎管中的水銀柱兩側(cè)端面的高度差為h，顯然小于h，封閉空氣的壓強將增大，體積必變小.答案：AD9.在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，水也不會流出，這由于（ ）A.大頭針填充了水內(nèi)分子間的空隙B.水分子進(jìn)入了大頭針內(nèi)的空隙C.水面凸，說明了玻璃這時不能被水浸潤D.水的表面張力在起作用解析：大頭針是宏觀物體，不能填充水分子之間的空隙，水分子也不可能大量地進(jìn)入大頭針內(nèi)以致水不能流出，所以選項A和B都是錯誤的.水面凸起說明了水的表面張力的存在；而水浸潤的現(xiàn)象是在水與玻璃杯接觸處發(fā)生的現(xiàn)象，與水面凸起是兩種互不相干的現(xiàn)象，因此選項D正確，選項C是錯誤的.答案：D10.如圖2所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平接觸水面，若使玻璃板離開水面，所用向上的拉力應(yīng)（ ）圖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.等于玻璃板的重力減去水的浮力解析：由于在提升過程中除了玻璃板的重力外，還有分子之間的引力作用，所以彈簧秤的示數(shù)大于玻璃板的重力，故A正確.答案：A11.關(guān)于下列物體的內(nèi)能與機械能關(guān)系的敘述，正確的是（ ）A.物體在恒力作用下，在光滑水平面上前進(jìn)一段距離，物體的機械能增加，而內(nèi)能不變B.靜止在同一高度的兩杯質(zhì)量相等的熱水和冷水，機械能相同，但內(nèi)能不同C.物體的機械能為零時，它的內(nèi)能為零D.分子質(zhì)量為m的物體，以速度v做勻速運動，分子的平均動能為mv2解析：A選項中，物體由恒力做功，機械能增加，由于不存在摩擦力，所以內(nèi)能不變，A正確.靜止在同一高度的兩杯質(zhì)量相同的熱水和冷水，重力勢能mgh相同，動能mv2相同（均為零），所以機械能是相等的，但由于溫度不同，因而內(nèi)能不同，B正確.C、D兩個選項明顯地混淆了內(nèi)能和機械能的概念.答案：AB12.關(guān)于能源的利用，下列說法中正確的是（ ）A.由于我國煤和石油的儲量十分豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不十分重要B.能源的利用過程，實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞過程C.現(xiàn)在人類社會使用的能源主要是煤、石油和天然氣D.煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能解析：煤、石油和天然氣是由古代的動植物在長期地質(zhì)變遷中形成的，古代的動物食用植物，而植物是靠吸收太陽能生長的，所以說，煤、石油和天然氣的化學(xué)能來自太陽能.目前人類使用的主要能源仍然是煤和石油，燃料燃燒時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又可轉(zhuǎn)化成機械能和電能.人類在生產(chǎn)和生活中需要各種形式的能，我們可以根據(jù)需要把能源的能量轉(zhuǎn)化成各種形式的能，以供利用.所以，能源的利用過程實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞的過程.我國的煤和石油盡管儲量豐富，但終究有限，且利用后不能再生，終有用完的日子，所以開發(fā)和利用新能源，特別是核能和太陽能，是解決能源問題的出路.因此在四個說法中，錯誤的是A.答案：BCD二、填空題（每題4分，共20分）13.溫標(biāo)：（1）攝氏溫標(biāo)：一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，水的冰點為_，沸點為_.（2）熱力學(xué)溫標(biāo)：一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，水的冰點為_K，沸點為_K.換算：25 =_K.解析：根據(jù)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的定義及兩者之間的關(guān)系可得答案.答案：（1）0 100 （2）273 373 29814.某溫度計不準(zhǔn)確，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時測得水的冰點為-3 ，置入正在沸騰的水中測得102 ，若已知此時水溫為18 ，則用這一溫度計測得的結(jié)果為_.解析：由攝氏溫標(biāo)的定義和溫度計刻度的確定原理可解得此題.答案：15.915.要想把凝在衣料上面的油脂去掉，可將吸墨紙放在這部分衣料的上面和下面，然后用熨斗來熨就可以去掉衣料上的油脂，這是由于油脂被熨斗加熱而熔化，并被吸墨紙吸附的結(jié)果，吸墨紙吸附油脂是_現(xiàn)象.解析：吸墨紙上有大量的毛細(xì)管，熔化的油脂對吸墨紙是可浸潤的液體，因此油脂順著毛細(xì)管上升，被吸墨紙吸附.答案：毛細(xì)16.熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識到，自然界中進(jìn)行的涉及_的宏觀過程都具有方向性.從微觀角度看，熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律：一個孤立系統(tǒng)總是從_的狀態(tài)向_的狀態(tài)發(fā)展，所以自發(fā)的宏觀過程總是向_的方向發(fā)展.解析：熱力學(xué)第二定律表明自然界規(guī)律：熱量可以自發(fā)性地從高溫物體流向低溫物體，說明與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程具有方向性.根據(jù)熵增加原理可知.答案：熱現(xiàn)象 熵小 熵大 無序度更大17.教室里空氣的相對濕度為60%，溫度為18 ，則絕對濕度是_（18 時水的飽和汽壓是2.1103 Pa）.解析：利用空氣的絕對濕度與相對濕度的關(guān)系進(jìn)行計算.p=pSB=2.1103 Pa60%=1.26103 Pa.答案：1.26103 Pa三、計算題（18、19、20、21題各10分，22題12分，共52分）18.將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，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.4 m2，由此可估測油酸分子的直徑為多少？解析：根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出1滴油酸酒精溶液中油酸的體積，然后應(yīng)用公式d=進(jìn)行計算.根據(jù)題意可知，1滴油酸酒精溶液的體積為V= cm3由于取用的油酸酒精溶液的濃度為=0.5%，所以1滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V=V0.5%=0.5% cm3=110-4 cm3=110-10 m3因為油酸薄層的面積S=0.4 m2，所以油酸分子的直徑為d= m=2.510-10 m.19.晶須是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細(xì)的、非常完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體，現(xiàn)有一根鐵（Fe）晶，直徑d=1.60 m,用F=0.026 4 N的力恰好將它拉斷，試估算拉斷過程中Fe原子間作用力f，鐵的密度=7.92 gcm-3.解析：因原子力作用范圍在10-10 m數(shù)量級，阻止拉斷的原子力主要來自由斷開面上的所有原子對.當(dāng)Fe晶上的拉力分?jǐn)偟揭粚e原子上的力超過拉伸中的最大原子力時，F(xiàn)e晶就被拉斷.鐵的摩爾質(zhì)量MA=55.8510-3 kg，原子體積V= m3=1.17510-29 m3原子直徑D=()1/3=2.8210-10 m原子球的大圓面積S=D2/4=6.2510-20 m2鐵晶斷面面積S=d2=2.0110-12 m2斷面上排列的鐵原子個數(shù)N=S/S=3.2107（個）最后求得f= N=8.2510-10 N.20.重1 000 kg的氣錘從2.5 m高處落下，打在質(zhì)量為200 kg的鐵塊上，要使鐵塊的溫度升高40 以上，氣錘至少應(yīng)落下多少次？設(shè)氣錘撞擊鐵塊時做的功有60%用來升高鐵塊的溫度.取g=10 m/s2，鐵的比熱容c=0.462103 J/(kg)解析：搞清楚能量轉(zhuǎn)化的方式、各種能量之間的定量關(guān)系，利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律進(jìn)行計算.當(dāng)氣錘下落到剛撞擊鐵塊時刻的動能Ek=mgh=103102.5 J=2.5104 J由動能定理得，氣錘撞擊鐵塊所做的功W=Ek-0=2.5104 J使鐵塊溫度升高40 所需熱量Q=cmt=0.46210320040 J=3.69106 J設(shè)氣錘打上n次，才能使鐵塊溫度升高40 ，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得nW=Q所以，n=246.4（次）.21.如圖3所示，有一個帶有活塞的容器中裝有理想氣體，在溫度為T0時壓強為p0，體積為V0，其狀態(tài)變化的順序是ABC，則當(dāng)溫度變化T時圖3（1）由AB過程中，氣體壓強改變了多少？（2）由CA過程中，氣體體積改變了多少？解析：由題圖可知，AB是等容變化過程，由CA過程中，氣體做等壓變化，分別應(yīng)用查理定律、蓋呂薩克定律進(jìn)行計算.（1）由題圖可知，當(dāng)AB是等容變化過程，根據(jù)查理定律有所以pb=p0=(1+)p0p=pb-p0=p0.（2）由CA過程中，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律有=得：VC=(1+)V0所以V=VC-VA=(1+)V0-V0=V0（等壓、降溫、體積收縮）.22.如圖4所示，圓管形容器抽成真空，頂板上拴一彈簧，彈簧下掛一活塞，活塞與器壁間摩擦不計，當(dāng)活塞觸及底部時，活塞的重力恰好跟彈簧的彈力平衡，給活塞下方充入溫度為T1（K）的某種氣體，氣柱的高度h(m)，若將氣體溫度升高到T2（K），求氣體的高度h.(設(shè)整個過程彈簧均處于伸長狀態(tài)）圖4解析：對于一定質(zhì)量的理想氣體，若p、V、T均變