最新人教版高中物理选修33综合测试题及答案2套Word文档格式.docx
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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
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．
4．（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
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．
AD
5．（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r0
B．甲乙两分子间距离一定小于r0
C．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
AC
6．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
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．
A
7．（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
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．
BCD
8．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
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，D正确．
D
9．（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E0
C．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
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．
BD
10．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M>
m.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，p1<
p2，V1>
V2
B．a1<
a2，p1>
p2，V1<
C．a1＝a2，p1<
D．a1>
对气缸与活塞的整体，据牛顿第二定律可知a1＝a2，对题图甲，以活塞为研究对象，有p0S－p1S＝ma1；
对题图乙，对气缸有：
p2S－p0S＝Ma2，因此p1<
p2，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2可知V1>
V2.
11．（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
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．
ABD
12．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＝3VA，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
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．
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＝
③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n＝
NA
④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n＝
以上判断正确的是__________．（填序号）
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”）
（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pA<
p0，而pB>
p0，即有pB>
p0>
pA.
（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．
（1）pB>
pA（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×
10－2kg/mol，摩尔体积为1.8×
10－5m3/mol，设想水分子是一个挨着一个排列的球体．现有容积是250mL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×
104km）
（1）水分子的体积为V0＝
，因为每个水分子的体积为V0＝
π（
）3＝
πD3，所以D＝
，（3分）
形成水膜的面积S＝
，（2分）
将数据代入后得D＝
m＝3.9×
10－10m，S＝
m2＝6.4×
105m2.（2分）
（2）250mL水中分子的个数为n＝
，水分子排成的线长为s＝n·
D＝3.25×
1015m．（3分）
可绕地球赤道的圈数为N＝
＝8.1×
107圈．（2分）
（1）6.4×
105m2
（2）8.1×
107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ΔV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，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位）
压水前：
p1＝p0，V1＝V（2分）
压水后水刚流出时：
p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV，（2分）
由玻意耳定律：
p1V1＝p2V2
即p0V＝（p0＋ρgh）（V－ΔV）（4分）
解得ΔV＝
.（2分）
17．（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0.3cm，外界大气压为1.0×
105Pa，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？
选锅内气体为研究对象，则
初状态：
T1＝293K，p1＝1.0×
105Pa（2分）
末状态：
T2＝393K（1分）
由查理定律得
p2＝
＝
Pa＝1.34×
105Pa.（6分）
对限压阀受力分析可得
mg＝p2S－p1S＝（p2－p1）S＝（p2－p1）π·
＝（1.34×
105－1.0×
105）×
3.14×
N
＝0.24N，（5分）
所以m＝0.024kg.（2分）
0.024kg
阶段性检测
（二）
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
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.
BC
2．（多选题）当两个分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，设r1<
r0<
r2，则当两个分子间的距离由r1变到r2的过程中，有可能发生的变化情况是（ ）
A．分子力先减小后增加
B．分子力先减小再增加然后再减小
C．分子势能先减小后增加
D．分子势能先增大后减小
r<
r0时，分子力为斥力，r>
r0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．
ABC
3．（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
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．
4．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
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．
5．（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
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.
6．（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
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．
7．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
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．
8．一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
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．
9．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0K
B．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
10．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
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．
11．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
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．
12．（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
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．
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__________________________．
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2cm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；
E．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104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器得1mL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20mm.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）
（1）CFBAED 或FECBAD（4分）
（2）5×
10－10m．（4分）
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×
1014m2，M＝2.9×
10－2kg/mol，NA＝6.0×
1023mol－1，p0＝1.0×
105Pa，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）
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）
所以，分子数N＝
（2分）
代入数值得：
＝1.1×
1044（个）.（3分）
1.1×
1044个
16．（12分）一电炉的功率P＝200W，将质量m＝240g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？
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＝2min，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×
105J/kg.（4分）
60℃ 1×
105J/kg
17．（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（mg<
p0S），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．
（1）设初始气体体积为V，根据理想气体状态方程
，（5分）
得T1＝
T0.（4分）
（2）如图所示（5分）
（1）
T0
（2）见解析图
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