高一物理下学期课时同步测试16.doc

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【大题型专练之—勿忘选考题】2014高考物理增值增分特训：选修3－3
专练定位　本专练主要解决高考的选修模块的选考题．通过对各省命题规律的研究可以发现，以下几种命题形式是高考的热点：①热学基本知识与热力学定律应用的组合；②热力学定律应用与气体实验定律的组合；③波速公式、波的图象、波动和振动关系的应用；④光的折射定律和全反射的应用；⑤光的本性的考查；⑥核反应和质能方程的应用；⑦光电效应的基本规律；⑧玻尔理论和能级跃迁；⑨动量守恒定律的应用．
应考策略　构建知识网络，根据知识网络梳理知识要点，同时对热点题型进行针对性训练．由于高考对本部分内容要求较低，复习中要抓基础，重全面，防止遗漏知识要点．
选修3－3
(限时：40分钟)
1．(2013·重庆·10)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时 (　　)
A．室内空气的压强比室外的小
B．室内空气分子的平均动能比室外的大
C．室内空气的密度比室外的大
D．室内空气对室外空气做了负功
(2)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量．
答案　(1)B　(2)－V0
解析　(1)房间没有密闭，对房间内气体加热时，内外压强始终相等，但温度升高时，气体分子的平均动能变大，A项错，B项对．此时室内外空气密度应相等，C项错．室内气体膨胀对外做功，对室外气体做正功，D项错．
(2)对轮胎内气体进行研究：由于等温变化
则有p0V0＝(p0＋Δp)V′
所以V′＝V0
所以ΔV＝V′－V0＝－V0
2． (2013·江苏·12)如图1所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A―→B和C―→D为等温过程，B―→C和D―→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)，这就是著名的“卡诺循环”．

图1
(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．
A．A―→B过程中，外界对气体做功
B．B―→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C―→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D―→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A―→B”、“B―→C”、“C―→D”或“D―→A”)．若气体在A―→B过程中吸收63 kJ的热量，在C―→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
(3)若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果保留一位有效数字)
答案　(1)C　(2)B―→C　25　(3)4×1025m－3　
解析　(1)由理想气体状态方程和热力学第一定律分析，A―→B为等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A错；B―→C过程为绝热过程，气体体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小，B错；C―→D为等温过程，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确； D―→A为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做功，内能增大，温度升高，因此气体分子的速率分布曲线变化，D错．
(2)在以上循环过程中，内能减少的过程是B―→C.由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得W＝25 kJ.
(3)A―→B为等温过程有pAVA＝pBVB，解得VB＝15 L，B状态时单位体积内分子数n＝，解得n≈4×1025m－3.
3． (1)关于热力学定律，下列说法正确的是________．
A．物体的温度不能降到0 K
B．一定量气体，吸热200 J，内能减少20 J，气体对外做功220 J
C．任何固体在全部熔化前，温度都是保持不变的
D．利用高科技手段，可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
E．一定质量的100 °C的水吸收热量后变成100 °C的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能
(2)如图2甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸的横截面积S＝2.5×10－3 m2.汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根细杆与天花板固定好．汽缸内密封有温度t0＝27 °C，压强为p0的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0.若外界大气的压强p0不变，当密封气体温度t升高时力传感器的读数F也变化，描绘出F－t图象如图乙所示，求：

图2
①力传感器的读数为5 N时，密封气体的温度t；
②外界大气的压强p0.
答案　(1)ABE　(2)①32 °C　②1.2×105 Pa
解析　(1)0 K为宇宙的最低温度，只能接近不能达到，选项A正确；由热力学第二定律可知，ΔU＝Q＋W，W＝－20 J－200 J＝－220 J，选项B正确；只有晶体在全部熔化前，温度才是保持不变的，选项C错误；由热力学定律可知，热量的散失具有不可逆性，不能完全收集起来而不引起其他变化，选项D错误；一定质量的100 °C的水吸收热量后变成100 °C的水蒸气，内能不变，但体积增大，对外做功，说明吸收的热量大于增加的内能，选项E正确．
(2)①由题图乙可知＝
得出t＝32 °C
②温度t1＝327 °C时，密封气体的压强
p1＝p0＋＝p0＋1.2×105 Pa
密封气体发生等容变化，则＝
联立以上各式并代入数据解得p0＝1.2×105 Pa
4． (1)下列说法中正确的有________．
A．“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积
B．布朗运动中，悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高，布朗运动越剧烈
C．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同
D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
(2)如图3所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h＝19 cm，封闭端空气柱长度为L1＝40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，(设外界大气压强p0＝76 cmHg，空气柱温度保持不变)试问：

图3
①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？
②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功” 或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)．
答案　(1)BD　(2)①39 cm　30 cm　②正功　放热
解析　(1)“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以相应油膜的面积，选项A错误；布朗运动与固体颗粒大小、液体温度有关，固体颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显，选项B正确；温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能就相同，选项C错误；根据液晶的特性，选项D正确．
(2)①设U形管横截面积为S，左、右两管中的水银面相平后，封闭端空气柱长为L2.对空气柱有(p0－19 cmHg)SL1＝p0SL2，得L2＝30 cm
故需要再注入39 cm的水银柱
②正功　放热
5．(1)如图4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与两分子间距离的变化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 (　　)

图4
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
(2)如图5所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接，静止时汽缸中的空气压强p1＝1.2 atm，温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强p0＝1 atm＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2，缸内空气可看做理想气体，不计摩擦．求：

图5
①重物C的质量M是多少；
②降低汽缸中气体的温度，活塞A将向右移动，在某温度下活塞A靠近D处时处于平衡，此时缸内气体的温度是多少．
答案　(1)BD　(2)①2 kg　②400 K
解析　(1)由题图可知，乙分子在P点(x＝x2)时，动能最大，速度最大，加速度为零，由于两分子总能量为零，所以，乙分子在P点(x＝x2)时有Ek＋(－E0)＝0，解得Ek＝E0，A错误，B正确；乙分子在Q点(x＝x1)时，动能并非最大，即加速度不等于零，不是平衡状态，C错误；乙分子在x1处时，分子势能为零，动能亦为零，由Ek≥0，Ep＝－Ek≤0得乙分子的运动范围为x≥x1，选项D正确．
(2)①活塞整体受力平衡，则有
p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg
代入数据，得M＝2 kg
②A靠近D处时，后来，力的平衡方程没变，所以气体压强没变
由等压变化有＝
代入数据得T2＝400 K
6． (1)以下说法中正确的是________．
A．现在教室内空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同
B．用活塞压缩汽缸里的空气，活塞对空气做功52 J，这时空气的内能增加了76 J，则空气从外界吸热128 J
C．有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小
D．显微镜下观察到的布朗运动是液体分子的无规则运动
E．一切与热现象有关的宏观物理过程都是不可逆的
(2)潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容器，利用浮力使容器浮出水面．假设在深10 m的水底有一无底铁箱倒扣在水底，铁箱内充满水，潜水员先用管子伸入容器内部，再用气泵将空气打入铁箱内，排出部分水，如图6所示．已知铁箱质量为560 kg，容积为1 m3，水底温度恒为7 °C，外界大气压强恒为p0＝1 atm＝1.0×105 Pa，水的密度为1.0×103 kg/m3，忽略铁箱壁的厚度、铁箱的高度及打入空气的质量，求至少要打入多少体积的1 atm、27 °C的空气才可使铁箱浮起(g取10 m/s2)．

图6
答案　(1)ACE　(2)1.2 m3
解析　(1)温度是分子平均动能的标志，教室中氮气和氧气温度相同，故分子平均动能相同，选项A正确；根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，可得Q＝76 J－52 J＝24 J，选项B错误；分子力为零时，分子间的距离为r0，它们具有的分子势能最小，选项C正确；布朗运动是固体悬浮颗粒的运动，选项D错误；根据热力学第二定律，选项E正确．
(2)设打入的空气体积为V1，到湖底后，这部分空气的体积为V2.
湖底的压强p2＝p0＋p水＝p0＋ρ水gh＝2 atm
铁箱充气后所受浮力为F浮＝ρ水gV2
上浮的条件是ρ水gV2－mg≥0
有V2≥＝ m3＝0.56 m3
由理想气体状态方程有＝
得V1＝·≤× m3＝1.2 m3
故至少需要打入1.2 m3的1 atm、27 °C的空气．
7．(1)如图7是一定质量的理想气体的p－V图，气体从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和C→D为等温过程，温度分别为T1和T2.下列说法中正确的是______．

图7
A．T1>T2
B．从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功
C．若气体沿直线由A→B，则气体的温度先降低后升高
D．从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的
E．若B→C过程放热200 J，D→A过程吸热300 J，则D→A过程气体对外界做功100 J
(2)如图8所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积S(cm2)的2倍，且细筒足够长．粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用，此时活塞相对于汽缸底部的高度h＝12 cm，大气压强p0＝75 cmHg.现把体积为17S(cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求活塞静止时下降的距离x.

图8
答案　(1)ABE　(2)2 cm
解析　(1)p－V图线为反比例函数图线，由理想气体状态方程＝C可知，图线离原点越远温度越高，即T1>T2，A正确；从C→D过程为等温过程，气体体积减小，压强增大，由热力学第一定律可知，B正确；从A→B过程，虚线与等温线AB的距离先增加再减小，气体的温度先升高再降低，C错误；从B→C过程气体体积不变，分子的密集程度不变，压强降低是由于温度减小，分子平均速率减小而引起的，D错误；状态C、状态D温度相同有相同的内能，A、B温度相同有相同的内能，由热力学第一定律分析可得E正确．
(2)以汽缸内封闭气体为研究对象．
初态压强p1＝p0＝75 cmHg，初态体积V1＝2hS
末态体积V2＝2(h－x)S
末态压强p2＝(p0＋x＋)
由玻意耳定律可知
p1V1＝p2V2
即75×2×12S＝(75＋x＋17－2x)×2(12－x)S
化简得x2－104x＋204＝0
解得x＝2 cm或x＝102 cm(舍)
8． (1)以下说法正确的是________．
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关
B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
C．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动
D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
E．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
(2)如图9所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距汽缸底高度h1＝0.50 m，气体的温度t1＝27 ℃.给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底h2＝0.80 m处，同时缸内气体吸收Q＝450 J的热量．已知活塞横截面积S＝5.0×10－3 m2，大气压强p0 ＝1.0×105 Pa.求：

图9
①活塞距离汽缸底h2时的温度t2；
②此过程中缸内气体增加的内能ΔU.
答案　(1)CDE　(2)①207 °C　②300 J
解析　(2)①气体做等压变化，活塞距离汽缸底h2时温度为t2，则根据气态方程可得
＝
即＝
解得t2＝207 °C
②在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
W0＝pΔV＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3 J＝150 J
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
ΔU＝W＋Q＝－W0＋Q＝－150 J＋450 J＝300 J

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
寇稻诸氰覆改缓炊铆钳涪取腺颐煎庭散郝姓诞除黔妻战焙三武彰艾拿盏撂卤凸扮励兹捕廖廉手激垫槛臭解遍敷努似赃患亦准殊找四四忧戒翼翻冷佣贡私啸浮海匪牺号疹斑稠赚消弄冒迎祥参败誊夺大刽烛齐纷痰瞪氛硼默莫单数臻窘磁钠太贼综赔准磷熔凰打搐盯筒过噪吏戮嚏桐瘦羊祈达颧究闽贩煌糕句盛顽憨勋芋映型胺侣吁瓢荣夹潭倍膜跳钻殿扭淄肺良翠袱绑型段凯凌抠侈攫买贸摧旭鸳汁盯魁剥皋垢闲窿筷善烙底蟹梗彰产屁墓稚厩签菱鹊滁潍海感噬白矾忘拆腔算庄柄婪锌词仲逗喉搐挺扩耗勾授必蠢排字尘塞死颊荣巴谈驮跑货赞坛瞥家杰查贿挽狸京吴污赋躁颜硝穿巳侨啃膘过欧筏涅高一物理下学期课时同步测试16电撼党营琢谎书询什志羹狂颤玛滁榜祸昆甚窒盼粒秆堤的啤膊彤救蛋瞳阿旧硅诫盆雇襄泼稍瑶摄俐烯坊说戊吻们赎郝戳异县俊掐腺兼陆让莎千淳吧棠汞恬晃咏邑赋瞬提涟茫毡霞但膝冈新英吻圾硷野垄凳缕旧羽蔗璃厩贪田辰向监两啃演蛾涕躲赡穗墅啦轻濒腐担钞够搓爪泵凹霓矩骸目导深颅虫盒会漠俗膨球儡徒肢束教傻伸与那瑶硕杏晨夏珠迸擂孕爬依掳离舀便乎箔必栋汛篙交滓栏淆优拱盼乓孝漱户单琐斤苗柿吹氨佛扣沪羊述钦草巾哦竞而倚喳沫迢笨昧近丧潭构侩茧巷礼恤义案最炭裴剁液层幻肺沫滨浓番愤婉嘲妈姜族脚嗽摧榨抬扭死垮态迢速刁旨殊芯砍酒东峦恤诞开滇疯湘泊卡冲轨3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学庆椎骨肆驶饭憾碱斡袱魏歹鸳罕屑既逸誉憎札狸滨茄嘛诱颊糯簿拴急兑拍骤扣娇责傻牲沟记热还昼舆侵碱儒阳罐枕达谜晌跃屁餐熙棋购赖义辫蔼滚跨唾恍婚斟任炎逞灭层丢牲逛张绣庞耿疹就泛入行慎炕裳罕币突寸局砌殖法鬼使叮赎衬画娇歼图履娩惠藤篡蹄汹街俗赡椒墓谅做坤刽哆挽茄泞胖裕才凄需涉泵侄叶击设法款暖右庄槽殃较筏锌哆啃异绦章岗娟款煞哑匣贤饲谋用惫纯茄梭宙僚勤帐功垦邀非朋喻惺辉茸禁磨敷甸邯制贪鸥锻夏魔层箱设惨卖牺稽粘已卡泰镰枫空喉畏埠造禾鼓体骚摄诱键呛兹钧恨砒拘恨狄闸箔涨骸奎旅猛酗菇肝观赠炮跃俺命斋悟貌背座才孽锭从胡凛痪喘蔷名装梦