龍門亮劍高三物理一輪復習模塊綜合檢測新人教版選修3

1、模塊綜合檢測(90分鐘 100分)(8分)如圖所示的圓柱形容器內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的氣體，已知容器橫截面積為 S,活塞重為G,大氣壓強為Po.若活塞固定，密封氣體溫度升高 1 C,需吸收的熱量為 Q;若 活塞不固定，且可無摩擦滑動，仍使密封氣體溫度升高1 C,需吸收的熱量為 Q2.(1)Qi和Q2哪個大些？氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會不同?(2)求在活塞可自由滑動時，密封氣體溫度升高1 C,活塞上升的高度 h.【解析】(1)設密閉氣體溫度升高1 C,內(nèi)能的增量為 AU,則有AU = Q1, AU = Q2因體積膨脹， WQ1由此可見，質(zhì)量相等的同種氣體，在定容和定壓兩種不同情

2、況下，盡管溫度變化相同, 但吸收的熱量不同，所以同種氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容是不同的.(2)對活塞用動能定理得W內(nèi)一pSh Gh=0, W = WW故 h = -c ,一P0S+ G由式得一W= Q2-Q1代入得h =Q2 Q1P0S+G【答案】Q1VQ2見解析(2)Q2 Q1P0S G(6 分)某同學設計了如下一個用“油膜法測分子大小”的實驗.他配制的油酸酒精溶液的濃度 為103 mL溶液中有純油酸1 mL ,用注射器量得1 mL上述油酸酒精溶液中有液滴 50滴,將其中的1滴滴入水面撒有舜子粉的淺盤里，待穩(wěn)定后，形成了清晰的油膜輪廓.他然后將一有機玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上

3、描下了油膜的形狀.但他沒有坐標紙，就先用游標卡尺測量了該玻璃板的厚度如右圖所示，然后用剪刀剪出了面積量等于油膜形狀的有機玻璃板，如圖所示，并用天平稱出了其質(zhì)量為0.3 kg,已知該有機玻璃板的密度為p=3X103kg/m3,請根據(jù)以上數(shù)據(jù)估測：(1)油酸膜的實際面積；(2)油酸分子的直徑.【解析】(1)由圖讀出有機玻璃板的厚度d=2.5X10 3 m油酸膜的實際面積mS=TT 3X 103X2.5X 100.3m2 = 4X 10 2 m2. 11_6&_ 112(2)每滴油酸的體積 V=50X而X10 m3=2X10 m3油酸分子直徑d=1=5X10 10 m. S【答案】（1）4X10 2

4、 m2 （2）5X10 10 m（6分）如右圖所示，甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示，F(xiàn)0為斥力，F(xiàn)V0為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)在把乙分子從a處靜止釋放，若規(guī)定無窮遠處分子勢能為零，則：（1）乙分子在何處勢能最?。渴钦颠€是負值？（2）在乙分子運動的哪個范圍內(nèi)分子力和分子勢能隨距離的減小都增加？【解析】 （1）由于乙分子由靜止開始，在 ac間一直受到甲分子的引力而做加速運動， 引力做正功，分子勢能一直在減小，到達 c點時所受分子力為零，加速度為零，速度最大， 動能最大，分子勢能最小為負值.（2）在分子力表

5、現(xiàn)為斥力的那一段上，即乙分子由c向d運動過程中，分子力做負功，分子勢能增加.【答案】（1）c處 負值（2）c至Ud階段（6分）（1）如下圖為同一密封的小包裝食品的兩張照片，甲圖攝于海拔500 m、氣溫18 C的環(huán)境下，乙圖攝于海拔 3 200 m、氣溫10 C環(huán)境下.下列說法正確的是 （）甲乙A.乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強增大了B.乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強減小了C.由此推斷，如果小包不破裂，且鼓起得越厲害，則所在位置的海拔越高D.由此推斷，如果小包不破裂，則海拔越高，小包內(nèi)氣體的壓強就越大（2）能源是當今社會快速發(fā)展所面臨的一大難題，由此，人們想到了永動機.關于第二類永動機，甲、乙、丙、丁4名同學爭

6、論不休.甲：第二類永動機不違反能量守恒定律，應該可以制造成功.乙：雖然內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，但在轉(zhuǎn)化過程中可以不引起其他變化.丙：摩擦、漏氣等因素導致能量損失，第二類永動機才因此不能制成.?。簝?nèi)能與機械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因你認為 的說法是正確的A.甲B.乙C.丙D . 丁【解析】（1）小包內(nèi)氣體溫度降低，體積增大，由狀態(tài)方程pV=C知，小包內(nèi)的壓強p減小，A項錯誤、B正確；小包鼓起來，是因為小包內(nèi)氣體壓強大于小包外氣體壓強，在海 拔高度不增加、外界壓強不變的情況下，小包內(nèi)壓強越大，鼓得越厲害，C項錯誤；海拔高度越高，外界壓強越小，內(nèi)部壓強也減小，D項錯誤

7、.（2）內(nèi)能與機械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因，正確的 選項為D.【答案】(1)B (2)D(8分)(2009年高考上海單科)如右圖，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39 cm,中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為 40 cm.先將口 B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面 比中管內(nèi)水銀面高 2 cm,求：(1)穩(wěn)定后右管內(nèi)白氣體壓強p;(2)左管A端插入水銀槽的深度 h(大氣壓強p0=76 cmHg)【解析】(1)插入水銀槽后右管內(nèi)氣體：由玻意耳定律得：Po1oS= P(1o Ah/2)S所以 p

8、 78 cmHg.(2)插入水銀槽后左管壓強：p =p+ p gh= 80 cmHgPPn左管內(nèi)外水銀面高度差h1= P四=4 cmp g中、左管內(nèi)氣體 P0l=p/ r , r =38 cm左管插入水銀槽深度 h = l + Ah/2 l + h1 = 7 cm.【答案】(1)78 cmHg (2)7 cm 6. (10分)(1)隨著科技的迅猛發(fā)展和人們生活水平的提 高，下列問題一定能夠?qū)崿F(xiàn)或完成的是()A .假如全世界60億人同時數(shù)1 g水的分子個數(shù)，每人每小時可以數(shù)5 000個，不間斷地數(shù)，則大約20年能數(shù)完(阿伏加德羅常數(shù) Na取6.0X 1023個/mol)B.熱量可以從低溫物體傳到

9、高溫物體C.熱機的效率達到 100%D.太陽能的利用普及到老百姓的日常生活中(2)某學校研究性學習小組組織開展一次探究活動，想估算地球周圍大氣層空氣的分子 個數(shù)和教室內(nèi)的空氣早晨同中午空氣多少的變化情況.一學生通過網(wǎng)上搜索，查閱得到以下幾個物理量數(shù)據(jù)：已知地球的半徑R=6.4X 106 m,地球表面的重力加速度g= 9.8 m/s2,大氣壓強Po=1.0X105 Pa,空氣的平均摩爾質(zhì)量 M= 2.9X 102 kg/mol ,阿伏加德羅常數(shù) Na = 6.0X 1023個/mol.另一同學用溫度計測出早晨教室內(nèi)的溫度是7 C,中午教室內(nèi)的溫度是27 C .這位同學根據(jù)上述幾個物理量能估算出地

10、球周圍大氣層空氣的分子數(shù)嗎？若能，請說明理由；若不能，也請說明理由.根據(jù)上述幾個物理量能否估算出中午跑到教室外的空氣是早晨教室內(nèi)的空氣的幾分 之幾？【解析】(1)可估算需要10萬年才能數(shù)完，所以 A錯；熱力學第二定律告訴我們B錯；太陽能的開發(fā)D正確，正確正確；熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器，根據(jù)熱力學第二定律可知 和利用是人類開發(fā)新能源的主要思路，完全可以實現(xiàn)全民普及太陽能，所以 的答案為B、D.(2)能.因為大氣壓強是由大氣重力產(chǎn)生的，由p0=把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得，m= 5.2X1018 kg大氣層空氣的分子數(shù)為18n= mNA = -2X 6.0 X 1023個=1.1 X 1044

11、 個M 2.9X 10mg mg44我加m=g可認為中午同早晨教室內(nèi)的壓強不變，根據(jù)等壓變化規(guī)律ViV 280V11V230028015, Vi將=280 K、T2= 300 K,代入得 V2=300Vl22 280 ,20故跑到室外的空氣體積AV= V2 V1 =無0V1280所以跑到室外空氣占早晨室內(nèi)的比例為 201【答案】BD （2）能 理由見解析 在15（8分）如右圖所示是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣 柱長度為22 cm,現(xiàn)用豎直向下的外力 F壓縮氣體，使封閉的空氣柱長度變?yōu)? cm,人對活塞做功100 J,大氣壓強為 p0=1.0X 105 Pa,不計活塞

12、的重力.問：（1）若用足夠長的時間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強有多大？（2）若以適當?shù)乃俣葔嚎s氣體時，向外散失的熱量為20 J,則氣體的內(nèi)能增加多少？（活塞的植港面積S= 1 cm2）【解析】（1）設壓縮后氣體的壓強為 p,活塞的橫截面積為 S, l0 = 22 cm, l=2 cm,V0=l0S, V=lS.緩慢壓縮，氣體溫度不變，由玻意耳定律得：p0V0=pV解得 p= 1.1 x 106 Pa.（2）大氣壓力對活塞做功 W1 = p0S（l0-l） = 2 J人做功W2 = 100 J,由熱力學第一定律：AU = W1 + W2 - Q代入數(shù)據(jù)，解得：AU = 82 J.【答案】（1）1

13、.1 X106 Pa （2）82 J（6分）（2008年高考海南理綜）如右圖所示，一根粗細均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置 的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔.管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視 為理想氣體），氣體溫度為 一，開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當活塞上方的壓 強達到p0時，活塞下方氣體的體積為V1,活塞上方玻璃管的容積為2.6V1,活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0,繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封，整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱，求：(1)活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；(2)當氣體溫度達到1.8Ti時氣體的壓強.【解析】(1)由玻意耳定律得：

14、)=叫學，式中V是抽成真空后活塞下方氣體體V10.5p0由蓋呂薩克定律得:2.6V1 + V1 T =一V T1解得：T =1.2T1.(2)由查理定律得:1.8T1_ p2T 0.5po解得 P2=0.75po.【答案】(1)1.2T1 (2)0.75p0箱體(10分)如右圖為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外 的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷疑器時制冷劑液化， 放出熱量到箱體外.慷過渡罌燕發(fā)器一(1)下列說法正確的是A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C.電冰箱的工

15、作原理不違反熱力學第一定律D.電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律(2)電冰箱的制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收的熱量與釋放到外界的熱量相比，有怎樣的關系？【解析】(1)熱力學第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學過程，故C正確，D錯誤.由熱力學第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，除非有外界的影響或幫助.電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機的幫助并消耗電能，故應選 B、C.(2)由熱力學第一定律可知，電冰箱從冰箱內(nèi)吸了熱量，同時消耗了電能，釋放到外界 的熱量比從冰箱內(nèi)吸收的熱量多.【答案】(1)BC (2)見解析(10分)

16、房間的容積為20 m3,在溫度為7 C、大氣壓強為9.8X104 Pa時，室內(nèi)空氣大氣壓強變?yōu)?1.0X 105 Pa時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量是多少?質(zhì)量是25 kg.當溫度升高到27 C, 【解析】(1)氣體初態(tài)：T1= 280 K.V2, T2= 300 K.6 = 9.8X104 Pa, Vi=20 m3, 末態(tài)：p2=1.0X105 Pa,體積由狀態(tài)方程:p1V1 _ p2 V2T1所以V2=嗎2V1 =p2l 1T2 .9.8X 104X 300X 20331.0X 105X 280m =21.0 m因V2V1，故有氣體從房間內(nèi)流出.房間內(nèi)氣體質(zhì)量 m2= V1m1 = 21X 25 kg

17、 = 23.8 kg.【答案】23.8 kg3力2.01.011.(10分)內(nèi)壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強為1.0X105 Pa,體積為2.0X10-3 m3的理想氣體，現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥鏊郏徛訜?，使氣體溫度變?yōu)?27 C .(1)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；(2)在右上圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(大氣壓強為1.0X105 Pa).【解析】(1)在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變，即p0V0=P1V1-3立”口V02.0X 105斛信 p1 = V；P0=1.0 x 10 3x

18、1.0X 10 Pa= 2.0X 105 Pa在緩慢加熱到127 C的過程中壓強保持不變，則V1 V2t0-t2所以 V2=TV1 = 273-X 1.0X10 3 m3 T0273=1.47X 10 3 m3.(2)如下圖所示.10Pa;(1.470)1 g 10 1.0 2.0 3,0 W1 m1【答案】(1)1.47 X 10 3 m3 (2)見解析(12分)(2009年高考海南單科)一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00 atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0 C的氯氣時，體積為 3.50 m 3在上升至海拔6.50 km高空的過程中，氣 球內(nèi)氨氣壓強逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0 cmHg ,氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱，保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0 C.求：(1)氨氣在停止加熱前的體積；(2)氨氣在停止加熱較長一段時間后的體