阶段示范性金考卷11选修33.docx
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阶段示范性金考卷11选修33
阶段示范性金考卷(十一)
本卷测试内容:
选修3-3
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分。
测试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题,共60分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,第1、3、5、6、7、9、12小题,只有一个选项正确;第2、4、8、10、11小题,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)
1.[2014·上海市十校高三联考]下列说法中正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加
C.温度低的物体分子运动的平均动能小
D.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大
解析:
物体的内能跟物体所含的分子数、物体的温度和体积等因素有关,所以温度低的物体内能不一定小,选项A错误;做功和热传递均能改变物体的内能,当外界对物体做功,而物体放热时,物体的内能可能减小,选项B错误;物体的温度低表示物体分子运动的平均动能小,选项C正确;物体做机械运动时的动能与物体分子做热运动时的动能不同,显然,选项D错误。
答案:
C
2.如图所示,两个相同的玻璃瓶分别装有质量相同的热水和冷水,下列说法正确的是( )
A.热水中每个分子的动能都比冷水中每个分子的动能大
B.热水的内能大于冷水的内能
C.相同的固体悬浮颗粒,在热水中的布朗运动比在冷水中明显
D.热水和冷水的分子个数不同
解析:
温度是分子平均动能的标志,分子平均动能大,并不意味着每个分子的动能都大,A错;热水的温度高,内能大,B正确;温度越高,布朗运动越明显,C正确;热水和冷水的质量相同,物质的量相同,分子个数相同,D错误。
答案:
BC
3.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲。
图中b点是引力最大处,d点是分子靠得最近处,则乙分子速度最大处是( )
A.a点 B.b点
C.c点D.d点
解析:
由分子力与分子之间距离的图象可以看出,乙分子从无穷远处到c点过程中,分子力做正功,分子动能增大,从c到d过程中,分子力做负功,动能减小,所以经过位置c时速度最大。
答案:
C
4.[2015·广州模拟]一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程( )
A.气体的密度增大
B.外界对气体做功
C.气体从外界吸收了热量
D.气体分子的平均动能增大
解析:
由图象可得:
从状态A到状态B,该理想气体做等温变化,而压强变大,由理想气体状态方程
=C,气体的体积V减小,由密度公式ρ=
,故气体的密度增大,选项A正确;温度是分子平均动能的标志,温度不变,气体分子的平均动能不变,选项D错误;一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度不变,内能不变,而体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,该气体要放热,故选项B正确,选项C错误。
答案:
AB
5.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( )
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
解析:
第二类永动机违反热力学第二定律,并不是违反能量守恒定律,故A错。
据热力学第一定律ΔU=Q+W知,内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定,只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况,故B、C项错误。
做功和热传递都可改变物体内能,但做功是不同形式能的转化,而热传递是同种形式能间的转移,这两种方式是有区别的,故D正确。
答案:
D
6.[2014·泉州3月质检]“温泉水滑洗凝脂,冬浴温泉正当时”,在寒冷的冬天里泡一泡温泉,不仅可以消除疲劳,还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢。
设水温恒定,则温泉中正在缓慢上升的气泡()
A.压强增大,体积减小,吸收热量
B.压强增大,体积减小,放出热量
C.压强减小,体积增大,吸收热量
D.压强减小,体积增大,放出热量
解析:
气泡上升过程中温度不变,内能不变,pV=常数。
随着气泡的上升,压强减小,体积增大,对外做功,吸收热量,选项C正确。
答案:
C
7.[2014·哈尔滨名校质检]对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的温度不断升高,其压强也一定不断增大
C.若气体温度升高1K,其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量
D.在完全失重的状态下,气体的压强为零
解析:
若气体的压强和体积都不变,则温度不变,其内能也一定不变,选项A正确;气体的温度不断升高,若体积不断增大,其压强也不一定不断增大,选项B错误;若气体温度升高1K,由于等容过程体积不变,不对外做功,其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量,选项C错误;由于气体的压强是由分子对器壁的频繁碰撞产生的,在完全失重的状态下,气体的压强一定不为零,选项D错误。
答案:
A
8.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.液体中微粒的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
解析:
液体中微粒运动是液体分子的无规则热运动的反映,也叫布朗运动,选项A错误;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,选项B正确;食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的,选项C错误;小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用,选项D正确。
答案:
BD
9.[2014·浙江杭州]如图所示为中学物理课上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,在对气球缓慢吹气的过程中,瓶内气体体积减小了ΔV时,压强增大了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%
解析:
瓶内气体做等温变化,设初始状态,气体压强为p,体积为V,当瓶内气体体积减小2ΔV时,气体压强大小为xp,根据气体定律可得,pV=1.2p(V-ΔV)=xp(V-2ΔV),解得,x=1.5,所以,其压强增大50%,D项正确。
答案:
D
10.一定质量的气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四个过程在p-T图上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,而cd平行于ab,由图可以判断( )
A.ab过程中气体体积不断减小
B.bc过程中气体体积不断减小
C.cd过程中气体体积不断增大
D.da过程中气体体积不断增大
解析:
分析图象时要注意,在p-T图象中,若图线为过原点的直线,则该过程是等容变化,并且图线斜率越大,气体体积越小。
四条直线段只有ab段是等容过程,即ab过程中气体体积不变,选项A是错误的,其他三个过程并不是等容变化过程。
Ob、Oc、Od都是一定质量理想气体的等容线,依据p-T图中等容线的特点,比较这几条图线的斜率即可得出Va=Vb>Vd>Vc,故选项B、C、D正确。
答案:
BCD
11.[2014·贵州六校联考]如图,一个导热汽缸竖直放置,汽缸内封闭有一定质量的气体,活塞与汽缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。
若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中()
A.汽缸内每个分子的动能都增大
B.封闭气体对外做功
C.汽缸内单位体积内的分子数增多
D.封闭气体吸收热量
E.汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少
解析:
环境温度缓慢升高,说明封闭气体从外界吸收热量,温度升高,体积增大,对外做功,选项B、D正确;由于大气压保持不变,气体压强不变,质量一定,分子数一定,体积增大,单位体积内的分子数减少,所以汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少,汽缸内分子的平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,选项E正确,A、C错误。
答案:
BDE
12.[2015·成都二诊]A、B为两个相同的固定在地面上的汽缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量mC>mD,按如图所示方式连接并保持平衡。
现使A、B的温度都升高10℃,不计活塞及滑轮系统的质量和摩擦,则系统重新平衡后( )
A.C下降的高度比D下降的高度大
B.C下降的高度比D下降的高度小
C.C、D下降的高度一样大
D.A、B汽缸内气体的最终压强与初始压强不相同
解析:
系统平衡时,密闭气体的压强保持不变,且pA=p0-
,pB=p0-
,其中p0为大气压强,S为活塞的横截面积,因为mC>mD,所以pA=C(常量)可知,当p不变时,ΔV=
,又因为pAΔVB,即A汽缸内气体体积的增加量大于B汽缸内气体体积的增加量,C下降的高度比D下降的高度大,选项A正确。
答案:
A
第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)
二、实验题(本题共2小题,共18分)
13.(12分)在“用油膜法估测分子的大小”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,再滴入一滴溶液,待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜面积
请指出错误或有遗漏的步骤,并改正其错误:
错误的步骤:
___________________________________________
有遗漏的步骤:
_________________________________________
(2)实验中,用amL纯油酸配制成bmL的油酸酒精溶液,现已测得一滴溶液cmL,将一滴溶液滴入水中,油膜充分展开后面积为Scm2,估算油酸分子的直径大小为________cm。
(3)用油膜法测出油酸分子直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油滴的________。
A.摩尔质量B.摩尔体积
C.质量D.体积
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挥发后剩余的油膜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=
=
=
。
(3)由油酸分子的直径易得油酸分子的体积为
π(
)3=
πd3。
欲求阿伏加德罗常数,由题中选项知,B正确。
答案:
(1)②在量筒中滴入N滴溶液,测出它的体积
③在水面上先撒上痱子粉
(2)
(3)B
14.(6分)[2014·南京盐城一模]如图(甲)所示,取一支大容量的注射器,拉动活塞吸进一些乙醚,用橡皮帽把小孔堵住,迅速向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失而成为气态,此时注射器中的温度________(填“升高”“降低”或“不变”),乙醚气体分子的速率分布情况最接近图(乙)中的________线(填“A”“B”或“C”)。
图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率。
解析:
液态乙醚消失而成为气态,吸收热量,此时注射器中的温度降低。
乙醚气体分子的速率分布呈正态分布,最接近图(乙)中的C线。
答案:
降低 C
三、计算题(本题共2小题,共32分)
15.(10分)[2014·河北唐山模拟]如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽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。
开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mg汽缸内气体的温度为T0,轻绳处在自然伸直状态。
不计摩擦,缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:
(1)气体体积减半时的温度T1;
(2)建立p-V坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程。
解析:
(1)设初始气体体积为V,在气体体积减半时,缸内气体压强为p0-
。
根据气体定律可得,
=
。
解得,T1=
T0。
(2)刚开始缓慢降温时,缸内气体的体积不变,压强减小,气体做等容变化;当缸内气体压强降为p0-
时,气体的压强不变,体积减小,气体做等压变化。
如图所示。
答案:
(1)T1=
T0
(2)见解析图
16.(10分)[2015·河南三市联考]如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
活塞的质量为m,活塞的横截面积为S。
初始时,气体的温度为T0,活塞与容器底部相距h。
现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸的摩擦。
求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。
(题中各物理量单位均为国际单位制单位)
解析:
由盖—吕萨克定律得,
=
,
解得T1=2T0。
气体在等压变化过程中,活塞受力如图。
由平衡条件,pS=p0S-mg
气体对活塞做功,W=pSh=(p0S-mg)h,
由热力学第一定律,ΔU=Q-W,
气体内能的增加量为ΔU=Q-(p0S-mg)h。
答案:
2T0 Q-(p0S-mg)h
17.(12分)[2014·湖南十二校高三第一次联考]如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。
开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300K平衡时水银的位置如图(h1=h2=5cm,L1=50cm),大气压为75cmHg。
求:
(1)右管内空气柱的长度L2;
(2)关闭阀门A,当温度升至405K时,左侧竖直管内气柱的长度L3。
解析:
(1)左管内气体压强:
p1=p0+ph2=80cmHg,
右管内气体压强:
p2=p1+ph1=85cmHg,
设右管内外液面高度差为h3,则p2=p0+ph3,得ph3=10cmHg,所以h3=10cm,
则L2=L1-h1-h2+h3=50cm。
(2)设玻璃管截面积为S,
对左侧管内的气体:
p1=80cmHg,V1=50S,T1=300K。
当温度升至405K时,设左侧管内下部的水银面下降了xcm,则有p2=(80+x)cmHg,
V2=L3S=(50+x)S,T2=405K,
依据
=
代入数据,解得x=10cm。
所以左侧竖直管内气柱的长度L3=60cm。
答案:
(1)50cm
(2)60cm