2019高中物理 综合学业质量标准检测 新人教版选修3-3.doc

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1、1综合学业质量标准检测综合学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。第卷(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16 小题只有一个选项符合题目要求，第 710 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(广西桂林市、贺州市 2018 届高三上学期期末联考)下列说法错误的是( C )A某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若 1 摩尔该气体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为M mVB气体如果失去了容器的约束会散开

2、，这是因为气体分子热运动的结果C改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能D生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成解析：某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，则摩尔气体的分子数 ，若 1 摩尔该气M m体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为，选项 A 正确；气体如果失去了容器的M mV约束会散开，这是因为气体分子热运动的结果，选项 B 正确；根据热力学第二定律，热机的效率不可能到达 100%，则即使改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终也不可能实现内能完全转化为机械能，选项 C 错误；生产半导体器件时，需要

3、在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项 D 正确。2(江苏徐州市 20172018 学年高二下学期期中)下列说法正确的是( A )A当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大B用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C实际气体在温度不太高、压强不太大时可以当做理想气体来处理D为了节约能源，应提高利用率，随着技术的进步一定可以制造出效率为 100%的机器解析：当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故 A 正确；用气筒给自行车打气，越打越费劲，是因为车胎内外的压强差越来越大，与气体分子之间有斥力无关，故 B错误；严格遵守气体实验定律的气体是理想

4、气体，实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体，故 C 错误；不可能制造出效率为 100%的机器，故 D 错误。3.(河北省邢台市第一中学 20172018 学年高二下学期月考)如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况，下列说法正确的是( C )2ATaTbB随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大C随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加D若从Ta到Tb气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量解析：由图可知，b的分子的速率较大的分子数比较多，则b的分子的平均动能一定比较大，由于温度是分子的平均动能的标志，所以TapbSbp0Sa，活塞会

5、下移，当再次平衡时，受力会再次平衡，内部压强不变，A 对。7右图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水在水加热升温的过程中，被封闭的空气( AB )A内能增大B压强增大C分子间引力和斥力都减小D所有分子运动速率都增大解析：A 项，水加热升温时，传热给封闭的气体，由于外筒隔热，且气体无法对外做功，因此气体温度升高，内能增大，故 A 项正确。B 项，封闭的理想气体温度升高，体积不变，由理想气体状态方程可知，气体压强增大，故 B 项正确。C 项，分子间的引力和斥力与气体压强和温度无关，只与分子间距有关，分子间的引力与斥力不变，故 C 项错误。D 项，温度升高，

6、气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，故 D 项错误。8.(山东潍坊 2018 届高三模拟)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a。下列说法正确的是( ABD )A在过程ab中气体的内能增加B在过程ca中气体放出热量C在过程ab中气体对外界做功D在过程bc中气体从外界吸收热量解析：由pV图可知，在过程ab中体积不变，气体不对外做功，W0，压强增大，温度升高，气体内能增加，选项 A 正确，C 错误；过程bc为等温变化过程，理想气体内能4不变，而体积增大，气体对外做功，W0，气体

7、从外界吸收热量，选项 D 正确；过程ca为等压变化过程，体积减小，外界对气体做功，W0，由盖吕萨克定律知气体温度降低，内能减小，由 UWQ知Q0，气体放出热量，选项 B 正确。9(重庆一中 2017 年高二下学期诊断)一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态 1 变化到状态 2，气体吸收热量的变化过程是( ACD )解析：A 选项，由C可知，温度T一定时(U0)，p与V成反比，1 到 2 体积VpV T增大，气体对外做功，W0，由 UQW可得Q0(吸热)。B 选项，由C知T减小pV T(U0)，而V减小(W0)，得Q0(放热)。C 选项，由C知压强p一定，T增大pV T(U0)，V增大(W0)，则

8、Q0(吸热)。D 选项，由VT图像可知V一定(W0)，T增大(U0)，可得Q0(吸热)，故选 ACD。10(江西省南昌三中 2017 年高二下学期期末)关于下列四幅图的说法，正确的是( AD )A甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理B乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹C烧热的针尖，接触涂上蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体D丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小5解析：在估测油酸分子直径时，我们把油酸分子简化为球形，并在水面上形成了单分子油膜，故 A 正确；显微镜下观察到的是每隔 30s

9、时微粒的位置，不是布朗运动的轨迹，故 B 错误；晶体具有各向异性，而非晶体和多晶体具有各向同性，由图可知，其为各向异性，说明云母为单晶体，故 C 错误；D 图中分子间距离为r0时，分子间作用力的合力F最小为零，而分子势能也最小，故 D 正确，故选 AD。第卷(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)(江苏宿迁市 2016 年高二下学期期末)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，向容量瓶中加入 0.5mL 的油酸和一定量的酒精得到 500mL 的混合溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入 200 滴混合溶液，液面正好达到量筒中 2

10、mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下 1 滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示，坐标格正方形的大小为 2cm2cm，由图可以估算出油膜的面积是 2102m2(保留一位有效数字)，由此估算出油膜分子的直径是 51010m(保留一位有效数字)。解析：由坐标纸可知油膜的面积是S554104m22102m2每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积V106m311011m30.5 2 500 200故油酸分子的直径d 51010mV S12(6 分)(上海市长宁、嘉定区 20172018 学年高二上学期期末)某同学利用玻意耳

11、定律，设计了测量小石块体积的实验方案，并按如下步骤进行了实验：.将连接注射器的压强传感器、数据采集器以及计算机相连，如图所示，再将小石块装入注射器内；.缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1，从计算机上读取此时气体的压强p1；.重复步骤若干次，记录每一次活塞所在位置的容积刻度Vn，并读取对应的气体压强pn；.处理记录的数据，求出小石块体积。试回答下列问题：6(1)实验过程中，除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的温度不变。(2)设小石块的体积V0，任意两次测得的气体压强及体积为p1、V1和p2、V2，则上述物理量之间的关系式为p1(V1V0)p2(V2V0

12、)。(3)为了减小实验误差，实验数据通常采用作直线图线的方法来处理。横、纵坐标对应的物理量最佳的设置方法是：以 为横轴、以V为纵轴。1 P(4)指出实验中导致小石块体积误差的一个因素注射器连接压强传感器之间的软管有体积。解析：(1)实验过程中，除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的温度不变。(2)根据玻意耳定律可得：P1(V1V0)P2(V2V0)(3)根据玻意耳定律有：PVC，要作直线图，故以 为横轴、以V为纵轴。1 P(4)在计算时，忽略了注射器连接压强传感器之间的软管有体积，将会导致误差。13(7 分)一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变

13、气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解，正确的有 AD。A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了 3.4104J，则该气体的分子平均动能增大(选填“增大” 、 “减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功等于(选填“大于” 、 “小于”或“

14、等于”)3.4104J。解析：(1)理想气体是一种理想的模型，实际并不存在，但实际气体在温度不太低，压强不太大时都可视为理想气体，故选项 A 正确，B 错误；理想气体的内能仅与温度有关，选项 C 错误；理想气体遵循气体实验定律，选项 D 正确。(2)气体内能增加，温度升高，分子的平均动能将增大；由热力学第一定律WQE7知，WE3.4104J。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.(9 分)如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA27，气体从状态A等容变

15、化到状态M，再等压变化到状态B，A、M、B的状态参量如图所示，求：(1)状态B的温度；(2)从A到B气体对外所做的功。(取 1atm1.0105Pa)答案：(1)33 (2)3.0105J解析：(1)设A状态和状态B的温度、体积、压强分别为：T1、V1、p1、T2、V2、p2，由已知可得T1300K，V13m3，p12.5atm，V26m3，p21atm，从A到B由理想气体状态方程，有：，p1V1 T1p2V2 T2解得：T2240Kp2V2T1 p1V1故t2T227333(2)从A到M是等容变化，不做功；从M到B是等压变化，做的功为：WpV1.01053J3.0105J所以从A到B气体对外

16、做的功为：WABW3.0105J15(10 分)(山东菏泽市 2016 年高二检测)“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”内的温度，某人设计了如图实验。圆柱状薄壁汽缸(横截面积为S)被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连。将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底的距离为L。由于汽缸传热良好，随后重物会被吸起，最后重物稳定在距地面处。已知环境温度为 27不变，与 大气压强相当，汽缸内的气体可看作理想气体，L 10mg S1 6问酒精棉球熄灭时汽缸内的温度为多少摄氏度？答案：127解析：设酒精棉球

17、熄灭时汽缸内的温度为t，汽缸内封闭气体的状态为：p1p0 V1LS T1(237t)K重物稳定后汽缸内封闭气体的状态为：8p2p0p0mg S5 6V2LS9 10T2(27327)K300K由理想气体状态方程：p1V1 T1p2V2 T2解得：T1400K，所以t127。16(11 分)(枣庄市 2015 年高二检测)2014 年 3 月 29 日，河南栾川县老君山的人们将 20 袋新鲜空气送至河南郑州绿城广场让市民免费“品尝” ，很快被市民一“吸”而光。意犹未尽的市民甚至“拧干”已经干瘪的空气袋，挤出最后一缕空气。设正常情况下一个人 1min 呼吸 16 次，每次吸入p01atm 的净化空

18、气 500mL。一个空气袋能装p10atm 的净化空气的体积V20L。假定这些空气可以全部被吸掉，人在呼吸空气时，空气温度不变。(1)试估算一个人 24h 需要吸这样的新鲜空气的袋数(结果保留整数)。(2)假设新鲜空气在压缩至空气袋中的过程中，温度保持不变，则在压缩过程中新鲜空气的内能如何变化？此过程“吸热”还是“放热”？答案：(1)58 袋 (2)内能不变，放热解析：(1)设一个人 24h 吸入 1atm 的新鲜空气的体积为V0，则V0(166024)500mL1.152107mL11.52103L设一袋压缩新鲜空气可转化为p01atm 的空气的体积为V，由玻意耳定律有pVp0V设一个人 2

19、4h 需要吸这样的新鲜空气的袋数为n，则nV0 V联立以上三式可解得n58 袋。(2)压缩过程中新鲜空气的温度不变，所以内能不变，此过程放热。17(12 分)(山东省枣庄市第八中学 20172018 学年高二月考)如图，由 U 形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为 0的水槽中，B的容积是A的 3 倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。9(1)求玻璃泡C中气体的压强(以 mmHg 为单位)(2)将右侧水槽的水从 0加

20、热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为 60mm，求加热后右侧水槽的水温。答案：(1)180mmHg (2)364K解析：考查气体实验定律的应用，解题的思路大致如下：根据打开阀门S前后气体B、C的压强关系及玻意耳定律求出C中气体的压强；根据气体B、C压强关系和查理定律可求加热后右侧水槽的水温。(1)在打开阀门 S 前，两水槽水温均为T0273K。设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为PC，依题意有p1pCp式中p60mmHg。打开阀门 S 后，两水槽水温仍为T0 ，设玻璃泡B中气体的压强为pB。依题意，有pBpC玻璃泡A和B中气体的体积为V2VAVB根据玻意耳定律得p1VBpBV2联立式，并代入题给数据得pCp180mmHgVB VA(2)当右侧水槽的水温加热至T时，U 形管左右水银柱高度差为p。玻璃泡C中气体的压强为pCpBp10玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得pC T0pC T 联立式，并代入题给数据得T364K