新课标人教版选修3-3综合复习测试卷(1) 9页

1 新课标人教版选修 3-3 综合复习测试卷 （时间：90 分钟，满分：120 分） 一、选择题（本题共 12 小题。每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中， 有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错或不答的得 0 分。） 1.下列说法正确的是 ( ) A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 在用油膜法估测分子的大小的实验中，若已知油的摩尔质量为 M，密度为ρ，油滴质量 为 m,油滴在液面上扩散后的最大面积为 S，阿伏加德罗常数为 NA．以上各量均采用国际单 位，那么下列结果正确的 ( ) A．油滴分子直径 S Md   B．油滴分子直径 S md   C．油滴所含分子数 ANm Mn  D．油滴所含分子数 ANM mn  3．下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（ ） A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力 B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力 4．下列说法中正确的是（ ） A. 物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是 10-10m B. 物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动 C. 在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的 D. 1kg 的任何物质含有的微粒数相同，都是 6.02×1023 个，这个数叫阿伏加德罗常数 5. 把两块表面干净铅压紧就能结合在一起，把打碎了的两块玻璃用多大的力也无法将 2 它们拼合起来其原因是（ ） A.铅的分子之间有引力，而无斥力 B.玻璃分子之间有斥力，而无引力 C.分子之间的引力和斥力是同时存在的，只不过因两铅块分子之间的距离能靠近到引力 大于斥力的程度 D.以上说法都不对 6.气体分子运动具有下列特点（ ） A.气体分子与容器器壁的碰撞频繁 B.气体分子向各个方向运动的可能性是相 同的 C.气体分子的运动速率具有“中间多，两头少”特点 D.同种气体中所有的分子运动速率基本相等 7. 关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气 柱的压力，它等于该气柱的重力”；乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空 气分子对每平方米地面的碰撞造成的”；丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分 子数有关，又与地面附近的温度有关”。你认为说法正确的是（ ） A.甲 B.乙 C.丙 D. 三种说法都有道理 8.如图所示，一定质量的理想气体由状态 A 沿平行于纵轴的直线变化到状态 B，则它的 状态变化过程是( ) A.气体的温度不变 B.气体的内能增加 C.气体分子的平均速率减少 D.气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变 9.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知 大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（ ） A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变 C.体积增大，温度降低 D.体积增大，温度不变 10.如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外 界温度恒定。一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时 活塞静止。现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。 忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ） 3 A．气缸内气体的分子平均动能变小 B．气缸内气体的压强变小 C．气缸内气体向外放出热量 D．气缸内气体从外界吸收热 11．一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为 0p 。有人设计了四种途径， 使气体经过每种途径后压强仍为 0p 。这四种途径是： ①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积； ②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变让体积膨胀； ③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温； ④先保挣温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温。 可以断定（ ） A．①②不可能 B．③④不可能 C．①③不可能 D．①②③④都 可能 12.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体 的压强分别为 甲p 、 乙p ，且 甲p ＜ 乙p ，则（ ） A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度 B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度 C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能 二、填空题（本题共 6 个小题，共 28 分。） 13. （4 分）冰的密度是 0.9×103 ㎏/m3,冰的摩尔质量是 18g.假设分子为立方体模型,估算 相邻分子间的平均距离为_ __m.( 236 10AN   mol-1 取一位有效数字) 14．（2 分）俗话说“破镜不能重圆”，这是因为镜破处分子间的距离都 （填“大于” 、 “小于”或“等于”）分子直径的 10 倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微。 15．（4 分）一个瓶子里装有某种气体，瓶上一个小孔跟外面的大气相通，瓶中原来气 体的温度为 15℃，如果把它加热到 207℃，瓶中气体的质量是原来质量的 ． 16．（6 分）一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示的 p－T 图线，在 AB、BC、 CA 三个阶段中，吸热过程有______________;吸热过程有______________. 4 17．（4 分）在针管中有一定质量的理想气体，当温度不变时，用力压活塞使气体的体积 减小，则管内气体的内能_____________（填“变大”、不变或“变小”），这是因为： __________________。 18．（8 分）太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接 受到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。太阳能实验车上的太 阳能电池接受太阳能的面板的有效面积 S＝8m2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐 射功率为 P0＝1kw，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为 U＝120V，并对车上的 电动机提供 I＝10A 的电流，试问： ⑴太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是_____； ⑵如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为 75%，当汽车在水平路面上 匀速行驶时，受到的牵引力为 150N，则汽车的行驶速度是_____ m／s. 三、计算题（本题共 4 个小题，共 44 分。在解答时，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。答案中必须写出数值和 单位。） 19.（8 分）已知一气泡内气体的密度为 1.29kg/ 3m ，平均摩尔质量为 0.029kg/mol。阿伏 加德罗常数 A 23 -1N =6.02 10 mol ，取气体分子的平均直径为 -102 10 m ，若气泡内的气体 能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。 20.（14 分）如图所示，系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为 S 的容器组成。左 容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管 连通。容器内两个绝热的活塞 A、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强 p0，温度 为 T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为 0.1 5 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡 时 A 上升了一定的高度。用外力将 A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平 衡后，氢气柱高度为 0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求 （i）第二次平衡时氮气的体积； （ii）水的温度。 21.（12 分）使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中 BC 段是以纵 轴和横轴为渐近线的双曲线。试求：（ ） （1）已知气体在状态 A 的温度 TA=300K，求气体在状态 B、C 和 D 的温度各是多少？ （2）将上述状态变化过程在图乙中画成用体积 V 和温度 T 表示的图线（图中要表 明 A、B、C、D 四点，并且要画箭头表示变化的方向）。说明每段图线各表示什么过程。 22.（10 分）盆盛 6Kg 的水，经太阳垂直照射15min ，温度升高 05 C ，若地表植物每 秒接收太阳能的能力与水相等，试计算： ⑴每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦？ ⑵若绿色植物在光合作用下每吸收1KJ 的太阳能可放出 0.05L 的氧气，则每公顷绿地 每秒可放出多少升氧气？ 300 6000 T/K V/L 30 10 20 40 50 p/atm 10 20 30 400 2 4 A V/L B CD 图甲 图乙 6 参考答案 1.D 提示：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体无规则的运 动，所以 A 错误；没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械 能的 B 错误，摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数 C 错；温度是分子 平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就相同，物体的内能是势能和动能的总和所 以 D 正确。 2.BD 3.D 4.AC 5. C 提示：因玻璃质地硬而脆，不可能将两者靠拢到使它们的分子的引力大于斥力的程 度. 6.ABC 7.Ａ 8.B 提示：从 p—V 图象中的 AB 图线看，气体状态由 A 变到 B 为等容升压，根据查理 定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟绝对温度成正比．选项 A 中温度不变 是不对的，应该是压强增大温度升高．气体的温度升高，内能增加，选项 B 对．气体的 温度升高，分子平均速率增加，故选项 C 错．气体压强增大，则气体分子在单位时间内 与器壁在单位面积上碰撞的次数增加，故选项 D 是错误的． 9. C 提示：本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。随着空气团的上升，大气 压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分 子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压 强减小。 10. BD 提示：因温度不变，所以气缸内气体的分子平均动能不变，内能也不变，活塞 缓慢向右移动，体积变大，压强减小，对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量，所以选 项 BD 对. 11.D 12.BC 提示：根据理想气体状态方程得 乙 乙乙 甲 甲甲 T Vp T Vp  ， 甲p ＜ 乙p ，且 甲V 乙V ， 则可判断出 甲T ＜ 乙T ，即 B 项正确；气体的温度直接反映出气体分子的平均动能大小，故 C 正确。 7 13. 103 10 14. 大于 提示：分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当分子间距离小于某一 值（即分子直径）时，分子引力小于斥力，分子间体现出来的是斥力；当分子间距离大于某 一值时，分子引力大于斥力，分子间作用力为零，当分子间距离大于分子直径 10 倍以上时， 分子间相互作用力就十分微弱了。 15．60% 提示：选原瓶中气体为研究对象，由盖·吕萨克定律，V/T1=V2/T2， 得 V2=480V/288； 在 207℃时，气体各部分密度一样，处于同一状态，故 m2/m=V/V2=60%。 16．(1)BC 阶段；(2) AB 阶段、CA 阶段 提示： AB 过程是等容降温过程，即气体内能减少，但是气体不做功，因此其内能的减 少是气体放热的结果。BC 过程是等压膨胀升温的过程，气体对外做功，本应使气体内能减 少，但气体温度升高内能反而增加，说明一定大量吸热，这是吸热过程。CA 过程是等温升 压、气体体积减小的过程，虽然外界对气体做功，但气体的内能不是增加，而是不变，说明 这个过程是气体放热过程。 17．不变；压缩气体做功等于气体放热。 18．(1)15% (2)6 提示： (1)P 总=1kW×8=8kW， P=UI=120V×10A=1200W %158000W 1200W P P  总  ； (2)P×75％=fv ， 1200W×75％=150N×v ，v=6m／s。 19.解析：设气体体积为 0V ，液体体积为 1V ，气体分子数 ANm Vn 0 , 6 3 1 dnV  (或 3 1 ndV  ) 则 ANdmV V 3 0 1 6  （或 ANdmV V 3 0 1  ） 解得 4 0 1 101  V V ( 45 102~109   都算对) 8 20.解析：（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为 op ，体积为 hS，末态体积 为 0.8hS。 设末态的压强为 P，由玻意耳定律得 1.250.8 o o p hsp phS   ① 活塞 A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为 1.1 op ，体积为 V；末态的压强为 'P ，体积为 'V ，则 ' 0.1 1.35o op p p p   ② ' 2.2V hS ③ 由玻意耳定律得 1.35 2.2 2.71.1 o o pV hS hSp    ④ (i i) 活塞 A 从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别 为 2hS 和 0 273T K ，末态体积为 2.7hS 。设末态温度为 T，由盖-吕萨克定律得 0 2.7 368.552 hST T KhS   ⑤ 21.解析： p-V 图中直观地看出，气体在 A、B、C、D 各状态下压强和体积为 VA=10L， pA=4atm，pB=4atm，pC=2atm，pD=2atm，VC=40L，VD=20L。 （1） 根据理想气体状态方程 D DD C CC A AA T Vp T Vp T Vp  ，可得 KKTVp VpT A AA CC C 600300104 402   ， KKTVp VpT A AA DD D 300300104 202   300 6000 T/K V/L 30 10 20 40 50 A B C D 9 由题意 TB=TC=600K。 （2） 由状态 B 到状态 C 为等温变化，由玻意耳定律有 pBVB=pCVC，得 LLp VpV B CC B 204 402  。 在 V-T 图上状态变化过程的图线由 A、B、C、D 各状态依次连接（如图），AB 是等 压膨胀过程，BC 是等温膨胀过程，CD 等压压缩过程。 22.解析：⑴由能量守恒定律，水经照射增加的内能为 U ，则 3 54.2 10 6 5 1.26 10U Q cm t J J          。 每秒钟获得的能量为： 5 2 1 1.26 10 1.4 1015 60 UQ J s J st      ， 每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为 2Q ，则 2 2 3 21 2 1.4 10 ( ) 1.4 10 ( )0.1 QQ J s m J s ms       。 ⑵每平方米绿色植物每秒吸收太阳能后可放出的氧气为 3 2 2 3 1.4 10 0.05 ( ) 0.07 ( )1 10V L s m L s m     。 每公倾绿地每秒放出的氧气为： / 410 700V V L s   。