学年辽宁省丹东第四中学高二期末测试物理选修33试题 解析版.docx
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学年辽宁省丹东第四中学高二期末测试物理选修33试题解析版
2016-2017学年辽宁省丹东第四中学高二期末测试物理选修3-3试题解析版
一、选择题（本题共10小题。
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）
1.如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态，则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是（）
A.1：
1：
1
B.1：
2：
1
C.3：
4：
3
D.1：
2：
3
【答案】C
【解析】根据理想气体状态方程
，可得
，由图示图象可知：
a、b、c三个状态的温度之比为
，C正确。
2.在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动，每隔一段时间记录下花粉的位置，按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接，得到如图所示的三组折线。
这三组折线（）
A.是水分子运动的径迹
B.是花粉微粒运动的径迹
C.说明了花粉微粒的运动是无规则的
D.说明了分子的运动是无规则的
【答案】CD
【解析】试题分析：
图中所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况，其运动不是自身运动，而是花粉微粒周围的分子做无规则运动，对其撞击产生的运动．
以上的运动是由于花粉微粒受到水中分子的碰撞，而产生的无规则运动。
它反映了水分子做无规则运动。
它既不是水分子的运动径迹，也不是花粉微粒运动的径迹，AB错误；以上的运动没有规律可循，说明了花粉微粒的运动是无规则的，C正确；布朗运动其实是微粒的运动，而微粒的运动是由分子运动撞击产生的，说明水分子的无规则运动，D正确．
3.下列现象中，属于克服分子力做功的是（）
A.人压打气筒给自行车打气
B.用力压缩液体
C.将吸在墙上的吸盘用力拉下
D.手用力撕纸做功
【答案】BD
【解析】给自行车打气时要用力是内外压强不一样，需要克服内外压强差做功，A错误；液体分子间排列较为紧密，随分子间距离减小，分子间斥力大于引力，表现为斥力，压缩气体时需克服斥力做功，B正确；将吸盘从墙下拉下时用力，也是克服大气压强做功，C错误；撕开纸时，纸张分子间的距离变大了，所以撕开纸张是克服分子间引力做功，D正确．
4.一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此过程中，温度（）
A.一直下降
B.先上升再下降
C.先下降再上升
D.一直上升
【答案】B
【解析】A、B位于同一双曲线上，由图示p-V图象可知，A、B两点在同一条等温线上，在直线AB上取一点C（可以取中点），过C点的等温曲线如图所示，由理想气体状态方程：
可知，两等温线的温度关系为：
，则：
，由此可知，一定质量的气体由状态A变到状态B的过程中温度，先升高后降低，故选项B正确。
点睛：
对于气体图象问题，应根据理想气体状态方程
，来理解图象的物理意义，此题关键要知道T与pV成正比，并能进行分析。
5.对于一定质量的气体，下列过程不可能发生的是（）
A.气体的压强增大，温度升高，气体对外界做功
B.气体的压强增大，温度不变，气体向外界放热
C.气体的压强减小，温度降低，气体从外界吸热
D.气体的压强减小，温度升高，外界对气体做功
【答案】D
【解析】气体的温度升高，压强增大，体积可能膨胀，这个过程气体对外做功，A可能；气体的温度不变，压强增大，则气体体积减小，此过程外界对气体做功.由热力学第一定律，气体要向外界放热，所放的热量等于外界对气体做的功，B可能；气体的温度降低，压强减小，体积可能增大，这个过程气体对外做功，由热力学第一定律，从外界吸收热热量小于对外做功，则温度降低，C可能；当温度升高时，气体的压强减小，说明气体的体积一定变大，这个过程气体对外界做功，D不可能。
6.容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（）
A.4瓶B.50瓶C.56瓶D.60瓶
【答案】C
【解析】根据玻意耳定律p0V0=p′（V0+nV1），
所以
．故选C.
点睛：
本题考查等温变化状态方程．重点是确定初末状态的各物理量，注意原瓶内气体体积，不要忘了V0．
7.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的有（）
A.红外线报警器
B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感器
D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
【答案】A
【解析】声控开关是把声音信号转化为电信号，压力传感器是把压力信号转化为电信号，温控器是将温度信号转化为电信号，红外线报警器是将光信号转化为电信号，故A正确。
8.如图所示，一个圆柱形气缸，中间有一隔板，板壁上有一孔，并有一闸门K，右侧有一不漏气的活塞P.开始时闸门K关闭，气缸左侧充有一些空气，活塞P位于气缸右侧，隔板与活塞P间为真空.气缸和隔板都是导热的。
第一步：
打开闸门K，空气将充满气缸的左右两侧；第二步：
向左缓慢推动活塞P，直至紧挨隔板，关闭闸门K，然后再把活塞P拉至气缸右侧的初始位置。
下列的说法中正确的是（）
A.经过这两步操作，气缸、活塞及缸内气体组成的系统又恢复到开始的状态，并且没有引起其他变化
B.第一步操作后，气体充满左右两侧的过程中，气体要从外界吸收热量
C.第二步操作过程中，气体要向外部散热
D.这整个过程中，有机械能向内能转化
【答案】CD
...............
9.据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常。
这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题。
采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”。
其中一项措施被称为“热棒”的技术。
如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性。
在暖季，热棒则停止工作。
下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是（）
A.冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变
B.冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度
C.在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体
D.在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部
【答案】BD
【解析】冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，A错B正确；热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，C错；在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，D对。
10.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的向右移动，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.气体是从单一热源吸热，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.ABC三种说法都不对
【答案】C
【解析】试题分析：
气体等温膨胀，内能不变，从外界吸收的热量全部对外做功，但这个过程引起了其他变化，如有外力控制着活塞缓慢的移动，而非自动进行的，有“第三方”的参与，不违背热力学第二定律，故选C。
考点：
热力学第二定律。
二、填空题
11.医疗方法中的“拔火罐”可以治疗跌打损伤、淤血及内寒等病，一种做法是将纸片或酒精棉球点燃后放在口径较大些的玻璃瓶里，迅速将瓶口紧贴在患病部位，就可以将伤处的淤血“吸出”，请根据高中物理知识解释其医疗方法的原理__________________________________________。
【答案】体内压强大于瓶内压强将淤血排出体外
【解析】点燃纸片或酒精面球置于瓶内燃烧时，瓶内气体快速膨胀，又迅速将瓶口紧贴患病部位，火熄灭后，随着温度降低，瓶内压强减小而人体内压强较大，这样就可以将人体内的淤血压出体外。
12.油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1ml，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
（1）若每一小方格的边长为25mm，则油酸薄膜的面积约为_________m2；
（2）第一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_________m3；
（3）由以上数据，估算出油酸分子的直径_________m。
【答案】
（1）.4.4×10-2
（2）.1.2×10-11（3）.4×10-10
【解析】
（1）每个正方形的面积为S1=（25mm）2=6.25×10-4m2
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为70个
则油酸膜的面积约为S=70S1=70×6.25×10-4m2=4.4×10-2m2；
（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：
（3）把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：
点睛：
本实验关键要建立模型，此题不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．计算时注意单位的换算．
13.2007年2月5日早晨6:
00左右，南京牌楼巷与汉中路交叉路口北侧因发生渗水造成路面约50-60平方米的局部塌陷，造成地下自来水管断裂、煤气管道破裂，并产生火苗燃烧，在塌陷区北侧约10米的金鹏大厦沿街一面小部分被烧，消防干警迅速赶赴现场，组织扑救，火及时被扑灭。
事故发生后，技术人员估计爆炸时厨房温度从常温迅速升高到1800℃。
那么，则可以估算出发生爆炸时产生的气体的压强是大气压的______倍。
【答案】7
爆炸时气体的状态参量为
由查理定律得，
即约等于大气压的7倍。
14.用内径很细的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压__________
A、偏高B、偏低C、相同D、无法判断
【答案】偏低
【解析】试题分析：
水银与玻璃是不浸润的，水银气压计中的水银面是凸形弯月面：
弯月面和玻璃管接触的交界处的表面张力有一个竖直向下的分力，因而产生了一个附加压强。
附加压强
和水银柱产生的压强同向。
所以有
式中P为管外的大气压强，
为管内水银柱的压强。
为因液体表面张力而产生的附加压强，且内径越小，
越大，所以液柱偏低，即用内径极细的玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏低，所以B项正确；A.C.D项错误。
考点：
本题考查了液体的压强
四、计算题（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.高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住。
当加热高压锅（锅内有水），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸气即从排气孔排出锅外。
已知某高压锅的排气孔的直径为0.4cm，大气压强为1.00×105Pa。
假设锅内水的沸点与锅内压强的关系如图所示，要设计一个锅内最高温度达120℃的高压锅，问需要配一个质量多大的限压阀？
【答案】m=0.092kg
【解析】由图可知，锅内温度达120℃时，锅内压强为
，根据限压阀受力平衡，
，所以：
代入数据，解得：
；
【点睛】此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，是一道物理综合题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，计算时还要注意统一使用国际单位制单位．
16.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。
已知VA=0.3m3，TA=TC=300K、TB=400K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明B→C过程压强变化的微观原因
（3）设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。
【答案】
（1）
（2）见解析（3）
；原因见解析
【解析】试题分析：
（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，
，代入数据得VB=0.4m3。
（2）微观原因：
气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。
（3）Q1大于Q2。
因为TA=TB，故A→B增加的内能与B→C减小的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2。
考点：
理想气体状态方程、气体压强产生的微观原因
视频
17.用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是（______）
A．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B．它说明花粉颗粒做无规则运动
C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D．从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上
【答案】BD
【解析】试题分析：
花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，但不是分子的运动，它间接证实了液体分子的无规则运动．每隔不同时间观察，其位置的连线不同，隔相同时间观察，起点不同，位置的连线也大相径庭．每隔10s记下的不同位置之间的连线并不是花粉颗粒的运动轨迹，所以A项错误；说明花粉颗粒运动的无规则性和随机性，所以B正确；这六段时间内位移的大小不同所以平均速度大小不同，所以C项错误；图中所示只是相同时间位置的连线，并不是轨迹所以花粉在36s的位置不确定，D项正确。
考点：
本题考查了布朗运动
18.如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。
若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。
比较Q1和Q2的大小____________，并用热力学第一定律简要说明原因。
___________________________________
【答案】
（1）.
（2）.原因见解析
【解析】由热力学第一定律，活塞固定时，气体吸收的热量全部用来使气体内能增加，活塞不固定时，气体吸收热量又对外做功，气体增加的内能又相同，所以
．
19.在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，则：
重物是上升还是下降？
这时重物从原处移动了多少厘米?
（设活塞与气缸壁间无摩擦）
【答案】上升；2.6cm
【解析】试题分析：
如果缸内空气温度降为0℃，则重物将上升，温度、体积变化，压强不变．根据气体方程列出等式求解．
缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升.
分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2，气体初态体积V1=10Scm3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hScm3（h为活塞到缸底的距离），
据
可得h=7.4cm
则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm
20.一太阳能空气集热器，底面及侧面隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为Po，经过太阳曝晒，气体温度由T0=300K升至Tl=350K，
（1）求此时气体的压强
（2）保持Tl=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回Po，求集热嚣内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。
【答案】
（1）
（2）
；吸热
【解析】
（1）设升温后气体的压强为p1，由查理定律得
＝
①
代入数据得p1＝
p0.②
（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③
联立②③式得V＝
V0④
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意
得k＝
⑤
联立④⑤式得k＝
因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．
答案：
（1）
p0
（2）
吸热 原因见解析
视频
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