2017年春高中物理 阶段性检测（打包2套）新人教版选修3-3.zip

1阶段性检测(一)(时间：90 分钟 满分：100 分)第Ⅰ卷(选择题，共 48 分)一、选择题(本题有 12 小题，每小题 4 分，共 48 分．)1．(多选题)根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的.根据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是( )A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B．温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律要改变C．某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少D．温度增加时，速率小的分子数减少了解析：温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律是不会改变的，B 错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知，A、C、D 描述正确．答案：ACD22．下列叙述中正确的是( )A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．物体体积改变，而与外界无热量交换，物体内能可能不变D．物体被压缩时，分子间存在斥力，不存在引力解析：物体的内能与物体的温度、体积都有关，A 错； 温度越高，物体的分子运动越剧烈，B 对；物体的体积改变，它与外界无热量交换，但外界对物体做功，故内能一定改变，C 错；只要分子间距离较小，任何情况下，分子的引力和斥力同时存在，D 错．答案：B3．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是( )A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：题目涉及了分子的无规则运动、分子间的相互作用力和分子势能的知识，明确分子动理论的内容是解题的关键．分子间相互作用力随距离的变化而变化，若 r＞ r0，随分子间距离 r 的增大，分子力可能先增大而后减小，故 B 项是错误的．答案：B4．(多选题)下列与温度有关的叙述中正确的是( )A．在扩散现象中，温度越高，扩散进行得越快B．布朗运动随着温度的降低而变剧烈C．分子的无规则运动与温度无关D．温度越高，分子的无规则运动就越激烈解析：扩散现象与布朗运动都与温度有关，并且温度越高越剧烈．布朗运动发生时，温度越高，布朗运动越明显．说明温度越高，分子无规则运动越激烈．故选项 A、D 正确．答案：AD5．(多选题)用原子级显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，从而形成一个“双星”体系，观测中同时发现此“中心”离甲分子较近．如果这两个分子间距离 r ＝ r0时其间相互作用力(即分子力)恰好为零，那么在上述“双星”体系中( )A．甲乙两分子间距离一定大于 r0B．甲乙两分子间距离一定小于 r03C．分子甲的质量大于分子乙的质量D．甲分子运动的速率大于乙分子运动的速率答案：AC6．物体内分子运动的快慢与温度有关，在 0 ℃时物体内的分子的运动状态是( )A．仍然是运动的B．处于静止状态C．处于相对静止状态D．大部分分子处于静止状态解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A 项正确，B、C、D 错．答案：A7．(多选题)下列说法正确的是( )A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，所以 A 项错，C 项正确；由热平衡定律知，若物体 A 与物体 B 处于热平衡，它同时也与物体 C 处于热平衡，则物体 B 与C 的温度也相等，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故 B、D 项正确．答案：BCD8．如图所示，两端开口的 U 形管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再注入一些水银，平衡后则( )A．下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 减小B．下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 增大C．右侧封闭气柱体积变小D．下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 不变解析：右管中水银柱的长度不变，被封闭气体的压强不变，则水银面 A、 B 高度差不变，4D 正确．答案：D9．(多选题)如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子沿 x 轴运动，两分子间的分子势能 Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为－ E0.若两分子所具有的总能量为 0，则下列说法中正确的是( )A．乙分子在 P 点( x＝ x2)时加速度最大B．乙分子在 P 点( x＝ x2)时，其动能为 E0C．乙分子在 Q 点( x＝ x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为 x≥ x1解析：分子处于平衡位置时分子势能最小，所以在 x2位置上有最大的速度，根据题中“总能量为 0”知 B、D 正确．答案：BD10．在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为 M，气缸内有一质量为 m 的活塞，已知 Mm.活塞密封一部分理想气体．现对气缸施一水平向左的拉力 F 时，如图甲，气缸的加速度为 a1，封闭气体的压强为 p1，体积为 V1；若用同样大小的力 F 水平向左推活塞，如图乙，气缸的加速度为 a2，封闭气体的压强为 p2，体积为 V2，设密封气体的质量和温度均不变，则( )A． a1＝ a2， p1V2B． a1p2， V1a2， p1p2， V1V2解析：对气缸与活塞的整体，据牛顿第二定律可知 a1＝ a2，对题图甲，以活塞为研究5对象，有 p0S－ p1S＝ ma1；对题图乙，对气缸有： p2S－ p0S＝ Ma2，因此 p1V2.答案：A11．(多选题)如图所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、 b、 c、 d 表示四个不同状态，则( )A．气体由状态 a 变到状态 c，其内能减少B．气体由状态 a 变到状态 d，其内能增加C．气体由状态 d 变到状态 c，其内能增加D．气体由状态 b 变到状态 a，其内能减少解析：气体由状态 a 变到状态 c，温度降低，平均动能减少，内能减少，A 对；气体由状态 a 变到状态 d，温度升高，平均动能增大，内能增加，B 对；气体由状态 d 变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，C 错；气体由状态 b 变到状态 a，温度降低，平均动能减少，内能减少，D 对．答案：ABD12．粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为 A 和 B 两部分，如图所示，已知两部分气体 A 和 B 的体积关系是 VB＝3 VA，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将( )A．向 A 端移动B．向 B 端移动C．始终不动D．以上三种情况都有可能解析：由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动．6答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共 52 分)二、实验题(本题有 2 小题，共 14 分．请按题目要求作答)13．(4 分)在用油膜法估测分子大小的实验中，已知纯油酸的摩尔质量为 M，密度为ρ ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为 m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为 S，阿伏加德罗常数为 NA.以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断：①油酸分子直径 d＝ ②油酸分子直径 d＝Mρ S mρ S③ 一滴油酸溶液中所含油酸分子数 n＝ NAMm④一滴油酸溶液中所含油酸分子数 n＝ NAmM以上判断正确的是__________．(填序号)答案：②④(4 分)14．(10 分)如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室 A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中 a 管与大气相通， b 管为输液软管，中间又有一气室 B，而其 c 端则通过针头接人体静脉．(1)若气室 A、 B 中的压强分别为 pA、 pB，则它们与外界大气压强 p0间的大小关系应为______________；(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是________．(填“越滴越快” “越滴越慢”或“恒定”)解析：(1)因 a 管与大气相通，故可以认为 a 管上端处压强即为大气压强，这样易得pAp0，即有 pBp0pA.(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时，由于 a 管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故 b 管中间气体部分的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的．7答案：(1) pBp0pA(6 分) (2)恒定(4 分)三、计算题(本题有 3 小题，共 38 分．解答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)15．(12 分)水的摩尔质量为 1.8×10－2 kg/mol，摩尔体积为 1.8×10－5 m3/mol，设想水分子是一个挨着一个排列的球体．现有容积是 250 mL 的矿泉水一瓶．(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为多大？(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈？(已知地球赤道的周长约为 4×104 km)解析：(1)水分子的体积为 V0＝ ，因为每个水分子的体积为 V0＝ π( )3＝ π D3，VmolNA 43 D2 16所以 D＝ ，(3 分)36V0π形成水膜的面积 S＝ ，(2 分)VD将数据代入后得 D＝ m＝3.9×10 －10 m， S＝ 36×1.8×10－ 53.14×6×1023 250×10－ 63.9×10－ 10m2＝6.4×10 5 m2.(2 分)(2)250 mL 水中分子的个数为 n＝ ，水分子排成的线长为 s＝ n·D＝3.25×10 15 VV0m．(3 分)可绕地球赤道的圈数为 N＝ ＝8.1×10 7圈．(2 分)sL答案：(1)6.4×10 5 m2 (2)8.1×10 7圈16．(10 分)如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为 h，瓶内密封空气体积为 V，设水的密度为 ρ ，大气压强为 p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量 Δ V 至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压缩前水面以上管内无水，温度保持8不变，各物理量的单位均为国际单位)解析：压水前： p1＝ p0， V1＝ V(2 分)压水后水刚流出时： p2＝ p0＋ ρgh ， V2＝ V－Δ V，(2 分)由玻意耳定律： p1V1＝ p2V2即 p0V＝( p0＋ ρgh )(V－Δ V) (4 分)解得 Δ V＝ .(2 分)ρ ghVp0＋ ρ gh答案：ρ ghVp0＋ ρ gh17．(16 分)1697 年法国物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住(如图)．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出．由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂．若已知排气孔的直径为 0.3 cm，外界大气压为 1.0×105 Pa，温度为 20 ℃，要使高压锅内的温度达到 120 ℃，则限压阀的质量应为多少？解析：选锅内气体为研究对象，则初状态： T1＝293 K， p1＝1.0×10 5 Pa(2 分)末状态： T2＝393 K(1 分)由查理定律得p2＝ ＝ Pa＝1.34×10 5 Pa.(6 分)T2p1T1 393×1.0×105293对限压阀受力分析可得mg＝ p2S－ p1S＝( p2－ p1)S＝( p2－ p1)π·d24＝(1.34×10 5－1.0×10 5)×3.14× N 0.3×10－ 2 249＝0.24 N，(5 分)所以 m＝0.024 kg.(2 分)答案：0.024 kg1阶段性检测(二)(时间：90 分钟 满分：100 分)第Ⅰ卷(选择题，共 48 分)一、选择题(本题有 12 小题，每小题 4 分，共 48 分．)1．(多选题)关于布朗运动的剧烈程度，下面说法中正确的是( )A．固体微粒越大，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著B．固体微粒越小，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著C．液体的温度越高，分子热运动越剧烈，对颗粒撞击力越大，布朗运动越显著D．液体的温度越高，分子热运动越剧烈，撞击力越接近平衡，布朗运动越不显著解析：本题考查对布朗运动本质的理解，撞击颗粒的作用力越不平衡，则颗粒的运动越剧烈，正确的说法应是 B、C.答案：BC2．(多选题)当两个分子间的距离 r＝ r0时，分子处于平衡状态，设 r1r0时，分子力为引力，故分子间距由 r1变到 r2的过程中，分子力先减小到零，再增加，然后再减小逐渐趋近零，A、B 的情况都有可能，即选项 A、B 正确；分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小而后增大，C 正确．答案：ABC3．(多选题)质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则( )A．氢气的内能较大B．氧气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气和氧气分子的平均动能相等解析：因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大．答案：AD4．轨道车运行时，车与轨道摩擦使轨道温度升高．下列说法正确的是( )A．温度升高，但轨道的内能不增加B．温度升高，但轨道不会产生热辐射C．摩擦生热与摩擦生电一样，都涉及能量转化D．轨道对车的摩擦力方向与车的运动方向无关2解析：温度是分子平均动能的标志，对于轨道，温度升高时分子平均动能增大，其内能也增大，A 错误．轨道温度升高后与周围环境间存在温度差而发生热传递，其中包括传导、对流、辐射三种方式，B 错误．从能量转化的情况来看，摩擦生热是机械能转化为内能，摩擦生电是机械能转化为电能，故 C 正确．轨道对车的摩擦力方向总是在作为动力时与车的运动方向相同，作为阻力时与车的运动方向相反，故 D 错误．答案：C5．(多选题)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( )A．金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂B．拉断一根钢绳需要用一定的外力C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水D．液体一般很难压缩解析：金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力；拉断钢绳需要一定外力，也说明分子间有引力；而液体难压缩说明分子间存在斥力；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，与分子间的相互作用力无关，故答案为 A、B、D.答案：ABD6．(多选题)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是( )A．液晶的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A 正确．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B 错误．温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C 错误．露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，D 正确．答案：AD7．温度都是 0 ℃的水和冰混合时，以下说法正确的是( )A．冰将熔化成水B．水将凝固成冰C．如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰D．都不变，冰水共存解析：因为水和冰的温度均为 0 ℃，它们之间不发生热交换，故冰和水可以共存，而且含量不变，故 D 正确．3答案：D8．一个玻璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经过足够长一段时间后，则( )A．不再有液体分子飞出液面B．停止蒸发C．水蒸气中不再有分子进入液体中D．在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数，液体的饱和汽压达到了动态平衡解析：当液面上方的气体内所含的分子数达到饱和汽压后，处于动态平衡状态，但仍有分子跑出，只不过返回的分子数与跑出的分子数相等，故 A、B、C 全错，D 项正确．答案：D9．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A．在一定条件下物体的温度可以降到 0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高答案：B10．如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．A、B、C 项三种说法都不对解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律．4答案：C11．如图所示，用一跟与活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，内封闭一定质量的气体，缸内活塞可自由活动且不漏气．现将绳剪断，让气缸自由下落，则下列说法正确的是( )A．气体压强减小，内能增大B．外界对气体做功，气体内能不变C．气体的压强增大，内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：通过对气缸的受力分析可知气体的压力为 p0－ ，当气缸自由下落时，气体的MgS压强变为 p0，所以气体压强增大，气体体积减小，外界对气体做功，所以气体的内能增加，温度升高，C 正确．答案：C12．(多选题)关于气体向真空中扩散的规律的叙述中正确的是( )A．气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B．气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C．扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D．气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：气体分子向真空中扩散时，分子数越少，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越大；分子数越多，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越小，则 A 正确、B 错误．扩散到真空中的分子在整个容器中均匀分布的概率最大，即其宏观态对应的微观态最多，并且这一宏观态的无序性最强，C、D 正确．答案：ACD第Ⅱ卷(非选择题，共 52 分)二、实验题(本题有 2 小题，共 14 分．请按题目要求作答)13．(6 分)在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，备有以下器材：用酒精5稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔，还缺少的器材有__________________________．答案：量筒、坐标纸(6 分)14．(8 分)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)实验简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积 S；B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；C．用浅盘装入约 2 cm 深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；D．用公式 L＝ 求出薄膜厚度，即油酸分子的大小；VSE．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V；F．用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．上述实验步骤的合理顺序是____________________．(2)该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL.用注射器得 1 mL 上述溶液中有液滴 50 滴.1 滴该溶液得到的油膜的轮廓形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为 20 mm.根据上述数据，估测出油酸分子的直径为______________．(保留一位有效数字)答案：(1)CFBAED 或 FECBAD(4 分)(2)5×10－10 m．(4 分)三、计算题(本题有 3 小题，共 38 分．解答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)15．(12 分)已知地球表面积为 S，空气的平均摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，大气压强为 p0，写出地球周围大气层的空气分子数的表达式．若 S＝5.1×10 14 6m2， M＝2.9×10 －2 kg/mol， NA＝6.0×10 23 mol－1 ， p0＝1.0×10 5 Pa，则地球周围大气层的空气分子数约为多少个？(取两位有效数字)解析：设大气层中气体的质量为 m，由大气压强产生的原因得：mg＝ p0S，(3 分)N＝ NA(4 分)mM所以，分子数 N＝ (2 分)p0SNAMg代入数值得：N＝ ＝1.1×10 44(个). (3 分)1.0×105×5.1×1014×6.0×10232.9×10－ 2×10答案： N＝ 1.1×10 44个p0SNAMg16．(12 分)一电炉的功率 P＝200 W，将质量 m＝240 g 的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示．设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，求：该固体样品的熔点和熔化热为多大？解析：由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点，根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化．样品的熔点为 60 ℃，熔化时间 t＝2 min，电流做功 W＝ Pt，设样品的熔化热为 λ ，样品熔化过程中共吸收热量 Q＝ λm .(4 分)由 W＝ Q，即 Pt＝ λm .(4 分)整理并代入数据计算得λ ＝ ＝ J/kg＝1×10 5J/kg.(4 分)Ptm 200×2×60240×10－ 3答案：60 ℃ 1×10 5J/kg717．(14 分) 如图所示，封闭有一定质量气体的气缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为 S.活塞通过轻绳连接了一个质量为 m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时气缸内外压强相同，均为大气压 p0(mgp0S)，气缸内气体的温度为 T0，轻绳处在伸直状态．不计摩擦，缓慢降低气缸内的温度，最终使气体体积减半．求：(1)气体体积减半时的温度 T1；(2)在 p­V 图象中画出气体变化的整个过程．解析：(1)设初始气体体积为 V，根据理想气体状态方程＝ ，(5 分)p0VT0 (p0－ mgS)V2T1得 T1＝ T0.(4 分)p0－ mgS2p0(2)如图所示(5 分)答案：(1) T0 (2)见解析图p0－ mgS2p0