与名师对话高三课标版物理质量检测5高二物理选修33.docx
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与名师对话高三课标版物理质量检测5高二物理选修33
质量检测(五)
高二物理选修3-3
(检测范围:
选修3-3 时间:
90分钟 总分:
100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.)
1.第二类永动机不可以制成,是因为( )
A.违背了能量守恒定律
B.热量总是从高温物体传递到低温物体
C.机械能不能全部转变为内能
D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化
[解析] 本题考查了热力学第二定律.根据热传递规律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在一定条件下,热量也可以从低温物体传到高温物体,例如电冰箱就是这样的装置.第二类永动机不可以制成,不是违背了能量守恒定律,而是内能全部转化为机械能时一定会引起其他变化,故选项D是正确的.
[答案]D
2.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.晶体一定有规则的几何外形
B.单晶体在物理性质上具有各向异性,因此在各种物理性质上都表现为各向异性
C.晶体只能在一定温度时熔化,但可以在不同温度时凝固
D.晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的
[解析] 本题考查了晶体及其特性.某些晶体不具有规则的几何外形,如金刚石,选项A错误;单晶体在物理性质上具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现为各向异性,选项B错误;晶体具有固定的熔点和凝固点,选项C错误;非晶体是不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,选项D正确.
[答案]D
3.如果某容器中的气体的温度是0℃,则下列说法中正确的是( )
A.气体中分子的温度是0℃
B.气体中运动速度快的分子的温度一定高于0℃,运动速度慢的分子的温度一定低于0℃,所以气体的平均温度是0℃
C.气体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增加
D.该气体分子的平均速率是确定的
[解析] 本题考查了分子热运动和温度的相关知识.温度是一个宏观的概念,不能用来描述微观分子的状态,选项A、B错误;在一定温度下,气体分子速率分布符合一定的统计规律,当气体温度升高时,分子运动变激烈,分子的平均动能增大,平均速率也增大,选项C正确;因该气体的温度是0℃,则该气体分子的平均动能是确定的,平均速率也是确定的,选项D正确.
[答案]CD
4.关于毛细现象,下列说法中不正确的是( )
A.加热使水的温度升高,毛细现象变明显
B.在水中掺入一些杂质,毛细现象变明显
C.换上密度较小的液体,毛细现象变明显
D.换上管径更大些的毛细管,毛细现象变明显
[解析] 本题考查毛细现象.液体表面张力的特点是液体温度越高,表面张力越小,毛细现象越不明显,选项A错误;水中溶有杂质时,表面张力变小,毛细现象越不明显,选项B错误;液体的密度越小,毛细现象越明显,选项C正确;毛细管的管径越小,毛细现象越明显,选项D错误.
[答案]ABD
5.(2012·云南省部分名校统考)以下说法正确的是( )
A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.一滴油酸酒精溶液体积为V,在水面上形成的单分子油膜面积为S,则油酸分子的直径d=
D.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
[解析] 当两个分子间的距离r=r0(平衡位置)时,分子力为0,分子势能最小,选项A正确;布朗运动是悬浮在液体中的花粉小颗粒的无规则运动,它是液体分子不停地撞击花粉小颗粒造成的,反映了液体内部分子运动的无规则性,而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动,选项B错误;计算油酸分子直径的公式d=
中的V指的应该是一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积,所以选项C错误;气体的压强不仅与气体的温度有关,还和气体的体积有关,选项D错误.本题答案为A.
[答案]A
6.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下图中的图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是
( )
[解析] 根据气体等温变化方程pV=C,所以p=
,因此p-
的图象是一条过原点的直线,选项B正确.
[答案]B
7.下列叙述正确的是( )
A.物体的温度越高,分子热运动越激烈,分子的平均速度就越大
B.布朗运动是液体分子运动的直接表现
C.物体吸引热量,内能不一定增加
D.当分子间的距离r [解析] 本题考查了分子动理论和物体的内能.对同种物质来说,物体的温度越高,分子热运动越激烈,分子的平均速度就越大,但如果不是同种物质则不具有可比性,选项A错误;布朗运动间接反映了液体分子的热运动,选项B错误;物体吸收热量,如果同时对外做了功,且对外做的功比吸收的热量还多,则物体的内能减少,故选项C正确;当r [答案]C 8.已知阿伏加德罗常数为NA,铝的摩尔质量为M,铝的密度为ρ,则下列说法正确的是( ) A.1kg铝所含原子数为ρNA B.1m3铝所含原子数为 C.1个铝原子的质量为 D.1个铝原子所占的体积为 [解析] 本题考查微观量的估算.1kg铝所含原子数N= ×NA= ,选项A错误;1m3铝所含原子数N= ×NA= ,B正确;1个铝原子的质量m= ,选项C正确;1个铝原子所占的体积V= ,选项D正确. [答案]BCD 9.活塞把密闭容器分隔成容积相等的两部分A和B,如图所示,在A、B中分别充进质量相同、温度相同的氢气和氧气,则活塞将( ) A.向右运动 B.向左运动 C.不动D.不能确定 [解析] 本题考查了气体压强的相关知识.因A、B中分别充进质量相同、温度相同的氢气和氧气,由理想气体状态方程可知,氢气产生的压强比氧气产生的压强要大,将推动活塞向右运动,故正确选项为A. [答案]A 10.一定质量的气体在状态变化前后对应着图中A、B两点,则气体由状态A变化到状态B的过程中,气体的内能和气体的做功情况是( ) A.气体的内能增加,气体对外做功 B.气体的内能减少,外界对气体做功 C.气体的内能增加,外界对气体做功 D.气体的内能减少,气体对外做功 [解析] 本题考查了气体实验定律和图象.将A、B两点分别与原点O相连,得到两条等容线如图所示,线上各点所对应的气体体积分别为VA、VB.与VA对应的等容线的斜率大,表示它的体积小,故气体由状态A变化到状态B的过程中体积变大,压强变小,温度升高,所以气体的内能增加,气体对外做功,选项A正确. [答案]A 二、非选择题(本题共6小题,共60分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和最要的演算步骤.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.) 11.(10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,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如右图所示.若每一小方格的边长为25mm,试问: (1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为________油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.右图中油酸膜的面积为________m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m.(结果保留两位有效数字) (2)某同学在实验过程中,在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢? 请写出你分析的原因: ____________________________________________. [解析] 油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6m2≈4.4×10-2m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V= × ×10-6m3=1.2×10-11m3, 油酸分子的直径约等于油膜的厚度 d= = m≈2.7×10-10m. [答案] (1)球体 单分子 直径 4.4×10-2 1.2×10-11 2.7×10-10 (2)主要有两个原因: ①水面受到落下油滴的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②油酸酒精溶液中的洒精挥发,使液面收缩 12.(10分)在用油膜法估测分子的大小实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1mL溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是________mL,所以一滴溶液中油酸体积为V油酸=________cm3.若实验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.12×10-10m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求. 次数 S/cm2 L= /cm L平均值 1 533 2 493 3 563 [解析] 由题给条件得,1滴溶液的体积为: V溶液= mL=4×10-3mL 因为 = ,故1滴溶液中油酸体积为: V油酸= V溶液= × cm3=8×10-6cm3 据此算得3次测得L的结果分别为: L1= =1.5×10-10m L2= =1.62×10-10m L3= =1.42×10-10m 其平均值为 = =1.51×10-10m 这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求. [答案]见解析 13.(6分)某种手表是密封的,出厂时给出的参数为: 27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中,发现他携带的这种手表表面玻璃发生了爆裂.已知当时手表处的气温为-13℃,外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12米,大气压强降低133Pa,设海平面的大气压为1×105Pa,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为________Pa,登山运动员此时的海拔高度约为________m.(结果保留两位有效数字) [解析] 本题考查了气体实验定律,由查理定律可得,气温为-13℃时表内的压强为p2= T2= ×(273-13)=8.7×104(Pa),假设此时手表表面玻璃刚破裂,则表外大气压强为p′=p2-Δp=8.7×104-6×104=2.7×104(Pa),则降低的大气压为Δp0=p0-p′=1×105-2.7×104=7.3×104(Pa),故登山运动员此时的海拔高度为h= ×12=6.6×103(m). [答案]8.7×104 6.0×103 14.(11分)(2012·唐山模拟)如右图所示,一长为L、内横截面积为S的绝热汽缸固定在水平地面上,汽缸内用一质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央,汽缸内被封闭气体压强为p,外界大气压为p0(p>p0).现释放活塞,测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为v.求: (1)此过程克服大气压力所做的功; (2)活塞从释放到将要离开缸口,缸内气体内能改变了多少. [解析] (1)设大气作用在活塞上的压力为F,则: F=p0S,根据功的计算式,W=FL/2,解得W=p0SL/2. (2)设活塞离开汽缸时动能为Ek,则Ek=mv2/2,根据能量守恒定律得: 缸内气体内能改变ΔU=-mv2/2-p0SL/2. [答案] (1)p0SL/2 (2)-mv2/2-p0SL/2 15.(11分)(2012·山西四校联考)若一个空的教室地面面积为15m2,高3m,该房间空气温度为27℃. (1)则该房间的空气在标准状况下占的体积V=? (2)已知空气的平均摩尔质量是M=2.9×10-2kg/mol,该房间的空气质量为多少? (3)设想该房间的空气从27℃等压降温到0℃,由W=p0ΔV计算外界对这些空气做的功为多少? 若同时这些空气放出热量5×105J,求这些空气的内能变化了多少.(已知大气压p0=1×105Pa) [解析] (1)该房间的体积V1=15×3m3=45m3,T1=27K+273K=300K,标准状况下T=273K,由 = ,解出V≈41m3. (2)该房间空气的摩尔数n= ≈1.8×103mol,这些空气质量m=nM≈52kg. (3)外界对这些空气做功W=p0ΔV=p0(V1-V)=4×105J,热量Q=-5×105J,由ΔU=Q+W,ΔU=4×105J-5×105J=-1×105J,ΔU为负,表示内能减少了1×105J. [答案] (1)V≈41m3 (2)52kg (3)减少1×105J 16.(12分)如右图所示,在水平放置的容器中,有一静止的活塞把容器分隔成左、右两部分,左侧的容积是1.5L,存有空气;右侧的容积是3L,存有氧气,与左侧容器相连的U形压强计中左侧水银柱比右侧高38cm,此时活塞处于平衡,外界大气压强是76cmHg.现打开阀门K,当与容器中空气相连的U形压强计中左、右水银面的高度差减为19cm时,关闭阀门K.求后来氧气的质量与原来氧气的质量之比(系统的温度不变,压强计的容积及摩擦不计). [解析] 对于空气(温度不变),有 p1V1=p′1V′1 V′1= = =1.8(L) 对于氧气(温度不变),有 p2V2=p′2V′2 V′2= = =3.6(L) 则排出容器的氧气的体积 ΔV=(V′1+V′2)-(V1+V2)=(1.8+3.6)-(1.5+3)=0.9(L) 后来容器中氧气与原来氧气质量之比为 = = = [答案]
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- 名师 对话 高三课标版 物理 质量 检测 选修 33