高中物理选修33综合训练.docx
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高中物理选修33综合训练
高中物理选修3-3综合训练
1．下列说法中正确的是。
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动
B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C.液体表面张力形成的原因是由于液体表面层分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力
D.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发越慢
E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
2．以下说法正确的是（）
A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动
B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力
C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
3．下列说法正确的是_______
A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的
B.在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力
C.物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能
D.一定质量的0°C的冰融化为0°C的水时，分子势能增加
E.土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松
4．下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是
A．小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
B．分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值
C．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
D．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
E．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功
5．下列说法中正确的是_______。
A．一定质量的气体，在压强不变时，则单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少
B．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离
C．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
D．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
E．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故
6．如图所示，一定质量的气体封闭在导热性能良好的金属气缸中，缓慢地推动活塞压缩气体。
若分子间的相互作用忽略不计，以下说法正确的是（）
A.气体的压强一定增大B.气体分子的平均动能一定增大
C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增大
7．下列说法中正确的是（）
A.第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律
B.热量不可能由低温物体传给高温物体
C.气体的自发扩散过程具有方向性
D.实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐减少的方向进行
8．（５分）下列说法中正确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B．熵是物体内分子运动无序程度的量度
C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变
D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小
E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
9．下列说法中正确的是
A．具有各向同性的固定一定是非晶体
B．饱和气压随温度降低而减小，与饱和的体积无关
C．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性
D．液体表面层分子间距离比液体内部大，这些液体分子间作用力表现为引力
E．若某气体摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数用
表示，则该气体的分子体积为
10．由油滴实验测得油酸分子的直径d=1．1x10-9m，油酸的摩尔质量M=0．28kgmol，油酸的密度为
。
计算阿伏伽德罗常数的表达式是,计算得出的阿伏伽德罗常数的值为（保留一位有效数字）。
11．对大量的事实分析表明：
。
这个结论被称做热力学第三定律。
12．[物理——选修3-3]
（1）下列说法正确的是_________．
A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动
B．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢
（2）竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg．
（i）若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少________？
（ii）若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少___________？
（结果保留三位有效数字）
13．选修3-3
（1）下列说法中正确的是（______）
A.同种物质在不同条件下所生成的晶体的微粒都按相同的规则排列
B.热量可以从高温物体向低温物体传递，也可以从低温物体向高温物体传递
C.悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间与它相撞的液体分子数越少，布朗运动越明显
D.在理想气体的等压压缩的过程中，外界可能对气体做功使气体的内能增加
E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面
（2）如图所示，导热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的导热活塞与两汽缸间均无摩擦，两活塞面积SA和SB的比值为5:
1，两汽缸都不漏气。
初态两汽缸中气体的长度皆为L，温度皆为t0=27℃，A中气体压强PA=7P0/8，P0是汽缸外的大气压强。
①求B中气体压强__________；
②若使环境温度缓慢升高，并且大气压强保持不变，求在活塞移动位移为L/4时环境温度为多少℃___？
14．【物理―选修3-3】
（1）下列说法正确的是_____。
A．温度越高，扩散现象越不明显
B．橡胶无固定熔点，是非晶体
C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D．布朗运动就是液体分子的热运动
E，第二类水动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
（2）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量气体封闭在气缸内。
在汽缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。
开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300K．现缓慢加热气缸内气体，当温度缓缓升高到330K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高到363K时，（g取l0m/s2）求：
①活塞的质量；②整个过程中气体对外界做的功。
15．
（1）下列说法正确的是_________。
A．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间的距离的增大，一定先减小后增大
C．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D．做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的
E.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
（2）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。
已知该气体在状态A时的温度为27℃。
求：
（i）该气体在状态B，C时的温度分别是多少_________？
（ii）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热________？
传递的热量是多少__________？
16．一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。
初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。
用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。
求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。
已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75．0cmHg。
环境温度不变。
参考答案
1．ACD
【解析】布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动，选项A正确；气体的温度升高，分子的平均速率变大，并非每个气体分子运动的速率都增加，选项B错误；液体表面张力形成的原因是由于液体表面层分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力，选项C正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发越慢，选项D错误；空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，但是要消耗电能，但是制冷机的工作仍遵守热力学第二定律，选项E错误；故选ACD.
2．ADE
【解析】
试题分析：
A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，A正确；
B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间距离无法达到分子间相互作用的距离，B错误；
C．温度是分子的平均动能的标志，与物体运动的速度无关，C错误；
D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，D正确；
E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，对外做功，内能减小，温度下降，E正确；
故选ADE。
考点：
分子动理论
【名师点睛】
3．BCD
【解析】单晶体的光学和力学性质都是各向异性的，选项A错误；表面张力与重力无关，故在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力，选项B正确；物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能，选项C正确；一定质量的0°C的冰融化为0°C的水时，分子势能增加，分子动能不变，选项D正确；植物吸收水分是利用自身的毛细现象，不是土壤有毛细管，故E错误；故选BCD.
4．ABE
【解析】
试题分析：
小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项A正确；分子间的距离为r0时，分子的引力与斥力相等，故分子势能处于最小值，选项B正确；微粒不是分子，而是分子团，故它的运动不是物质分子的无规则热运动，选项C错误；食盐晶体的物理性质沿各个方向并不都是一样的，故选项D错误；猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体有力，并且在力的方向上移动距离，故外力对气体做正功，选项E正确。
考点：
液体表面张力，分子间作用力，布朗运动，晶体的性质，热力学第一定律。
5．BCE
【解析】
试题分析：
气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，在压强不变时，气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数随温度降低而增加，A错误；知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故B正确；生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项C正确；同一种物质在不同的温度时可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如石墨和金刚石；故D错误；液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故，选项E正确；故选BCE．
考点：
气体的压强；阿伏加德罗常数；晶体与非晶体；表面张力
【名师点睛】此题考查了热学部分的几个简单的知识点，都是比较简单的知识，只要多看书加强记忆和理解，很容易得分．
6．A
【解析】试题分析：
分子间的相互作用忽略不计，分子势能不计，该气体当作理想气体，内能只与温度有关．由于金属气缸导热性能良好，与外界进行热交换，气缸内气体的温度与环境温度保持相等，气体发生等温变化，由玻意耳定律分析压强的变化．
金属气缸导热性能良好，与外界进行热交换，气缸内气体的温度与环境温度保持相等，气体发生等温变化，则由
分析得知，气体的压强一定增大，故A正确；气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，故B错误；该气体是理想气体，其内能只与温度有关，故知气体的内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律
得知，气体向外界放热，故CD错误．
7．C
【解析】
第一类永动机违背力能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，故A错误；在外界做功的情况下热量可以从低温物体传给高温物体，如电冰箱，B错误；气体的自发扩散过程具有方向性，故C正确；实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐增大的方向进行，故D错误．
8．BCE
【解析】
试题分析：
据热力学第三定律，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起外界的变化，所以A选项错误；熵是物体内分子运动无程序的量度，B选项正确；当保持温度不变，压缩水汽，则由于热传递，水汽热量外漏，所以水汽的质量减少，且保持密度不变，则C选项正确；当分子间距离增大时，引力和斥力均减小，所以D选项错误；当分子力表现为斥力时，分子距离减小，分子力增加，分子势能也增加，E选项正确。
考点：
本题考查热力学第三定律、熵、分子力。
9．BCD
【解析】
试题分析：
多晶体的物理性质是各向同性的，所以具有各向同性的不一定是非晶体，故A错误；温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压随温度的升高而增大，而饱和汽压与气体的体积无关，B正确；能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，不可逆性，C正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确；由于气体分子之间的距离远大于分子的直径，故E错误；
考点：
考查了晶体和非晶体，饱和气压，分子作用力，阿伏伽德罗常数的计算
【名师点睛】解决本题的关键是知道：
1．饱和汽压的大小取决于物质的本性和温度，与体积无关；2．单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体的物理性质是各向同性的；
10．
；
【解析】
试题分析：
油酸的摩尔体积：
一个油酸分子的体积：
则阿伏伽德罗常数为：
代入数据：
考点：
阿伏伽德罗常数的计算
【名师点睛】此题关键是理解阿伏伽德罗常数的意义：
1摩尔的物质里所含的粒子数量。
11．热力学零度不可达到
【解析】
12．BCE24cm23.4cm
【解析】
（1）空气中PM2.5是固体颗粒，它的运动不属于分子热运动，选项A错误；热量总是自发的从温度较高的物体传递到温度较低的物体上，即从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，选项B正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项C正确；随着分子间距离的增大，分子间作用力先减小后增加，再减小；分子势能先减小，后增加，选项D错误；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，选项E正确；故选BCE.
（2）（i）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l1＝30cm－10cm＝20cm时的压强为p1；当两侧水银面的高度差为h＝25cm时，空气柱的长度为l2，压强为p2．
由玻意耳定律得p1l1＝p2l2
其中p1＝（75＋5）cmHg＝80cmHg，p2＝（75＋25）cmHg＝100cmHg
解得l2＝16cm，
故需要注入的水银长度∆l＝20cm－16cm＋25cm－5cm＝24cm
（ii）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银，
由玻意耳定律得p1l1＝（p0－x）（l－x），其中l＝30cm
解得x1＝
cm＝6.6cm＞0符合题意，
x2＝
cm不合题意，舍去．
故最终封闭气体的长度为l－x＝23.4cm
13．BCEPB=3P0/8t=127℃
【解析】
（1）BCE
A、同种物质在不同条件下所生成的晶体的微粒都按相同的规则排列，及相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体，故A错误；
B、热量可以从高温物体向低温物体传递，热量可以从低温物体向高温物体传递，比如冰箱，B正确；
C、悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越小，布朗运动越明显，C正确；
D、在理想气体的等压压缩的过程中，气体对外做功，内能可以减小，故选项D错误；
E、液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，故E正确。
（2）①设初态汽缸B内的压强为
，对两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：
①
据已知条件有：
②
联立①②有
。
②设末态汽缸A内的压强为
，汽缸B内的压强为
，环境温度由上升至的过程中活塞向右移动位移为x，则对汽缸A中的气体由理想气体状态方程得：
③
对汽缸A中的气体,由理想气体状态方程得：
④
对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：
⑤
联立③④⑤得：
点睛：
对连接体问题中，连接体在气体变化前后受力都平衡，所以对连接体利用受力平衡求解就很简单了，再者在两部分气体中，利用变化简单的气体，求解气体状态参量，会减少很多繁琐的过程。
14．
（1）BCE
（2）①4kg②26.4J
【解析】
（1）温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象越明显，故A错误；橡胶是非晶体，无固定熔点，故B正确；改变内能的方式有做功和热传递两种，故C正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，故E正确。
（2）①气体的状态参量为：
T1=300K，P1=1.0×l05Pa，T2=330K，
P2=1.0×l05Pa+
因为V2=V1，所以
代人数据解得m=4kg
因为
所以
解得h3=66cm
W=P2S（h3-h2）
代人数据解得W=26.4J
15．ACE－73℃27℃200J
【解析】
（1）布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动，选项A正确；分子间的相互作用力随着分子间的距离的增大，一定先减小后增大，再减小，选项B错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项C正确；做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，选项D错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项E正确；故选ACE.
（2）（i）气体从状态A到状态B是等容过程，根据盖-吕萨克定律，有：
解得：
即：
tB=-73℃
气体从状态B到状态C，是等压过程，根据查理定律，有：
解得：
即：
tC=27℃
（ii）气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即W＜0；
TA=TC，所以，A到状态C的过程中内能变化量为0．
由热力学第一定律得：
Q＞0，所以A→C的过程中是吸热．
从A到B过程，体积不变，气体不外做功，外界也不对气体做功，只有B到C过程气体对外做功，故吸收的热量为：
Q=W=P△V=2×105×（3×10-3-2×10-3）J=200J
16．9．42cm
【解析】
试题分析：
设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2=p0，长度为l2。
活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1'，长度为l1'；左管中空气柱的压强为p2'，长度为l2'。
以cmHg为压强单位。
由题给条件得p1=p2（20．0–5．00）cmHg①
②
由玻意耳定律得：
p1l1=p1'l1'③p1'=144cmHg④
依题意：
p2'=p1'⑤
⑥
由玻意耳定律得：
p2l2=p2'l2'⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得：
h=9．42cm⑧
考点：
玻意耳定律
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