江苏省2015届高三物理第六次联考试题(选修3-3)

-1-江苏大联考2015届高三联考·物理试卷考生注意:1.本试卷共100分。考试时间90分钟。2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。3.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。4.交卷时,可根据需要在加注“”标志的夹缝处进行裁剪。5.本试卷主要考试内容:物理选修3-3。第Ⅰ卷(选择题共32分)一、不定项选择题(共8小题,每小题4分,共32分。)1.下列说法中正确的是A.饱和汽压随温度升高而增大B.在完全失重的状态下,气体的压强为零C.只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象D.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的2.下列关于湿度的说法中正确的是A.绝对湿度大,相对湿度一定大B.相同温度下绝对湿度越小,表明空气中水汽越接近饱和C.露水总是出现在夜间和清晨,是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故D.干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,表示空气的相对湿度越大3.下列说法中正确的是A.气体分子有热运动,固体分子无热运动B.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动就越明显C.分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离减小而减小D.高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈4.对于一定量的理想气体,下列说法中正确的是A.当分子热运动变剧烈时,压强可能不变B.当分子间的平均距离变大时,压强必变小C.气体体积增大,压强增大时,温度必升高D.绝热情况下压缩气体,气体的温度不变5.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是A.非晶体具有各向同性,单晶体和多晶体都具有各向异性B.多晶体没有确定的几何形状,但有固定的熔点-2-C.玻璃没有确定的熔点,也没有规则的几何形状,所以玻璃是非晶体D.同一种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现6.图示为一定质量的理想气体p-T变化图象,则下列说法中正确的是A.a→b的过程气体体积增加B.a→d的过程气体体积减小C.c→d的过程气体体积增加D.b→c的过程气体体积减小7.下列说法正确的是A.液体表面张力的方向与液面垂直B.气体体积减小,单位体积内的分子数增多,则气体的内能一定增大C.气体温度升高,分子的平均动能增大,每次碰撞对容器壁的作用力增大,则压强一定增大D.一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量和外界对它所做的功之和8.如图所示,绝热隔板K把绝热的汽缸分成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的,两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a和b。现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,下列说法中正确的是A.a的体积增大了,压强变小了B.a增加的内能大于b增加的内能C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D.b的体积减小,压强增大,但温度不变第Ⅱ卷(非选择题共68分)二、填空或实验题(5小题,共32分)9.(6分)实验是物理的基础,方法很多,在探究气体状态变化规律时,我们通常采用方法;现有一定质量的气体,在从状态1变化到状态2的过程中,吸收热量280J,同时对外做功120J,则这些气体的内能是(填“增加”或“减少”)了J。-3-10.(6分)地球到月球的平均距离为384400km,如果把铁的分子一个紧挨一个地排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,已知铁分子的直径为3.0×10-10m,铁的摩尔质量为5.60×10-2kg/mol,那么这条大道需要的分子个数为个;这些分子的总质量为kg。(计算结果保留三位有效数字)11.(6分)在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为10mL处,然后将注射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1mL测一次压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大。(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图。(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中A.注射器中有异物B.连接软管中存在气体C.注射器内气体温度升高D.注射器内气体温度降低12.(6分)“用油膜法估测分子的大小”时有如下步骤:A.向浅盘中倒入约2cm深的水;B.向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉);C.将油酸和酒精按一定比例配制好;D.把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中,当体积达到1mL时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;E.把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直到薄膜形态稳定;F.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上;G.把玻璃板放在方格纸上,数出薄膜所占面积;H.计算出油膜的厚度L=。若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL,溶液每1mL有75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1cm,试求:-4-(1)油酸膜的面积是cm2。(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL。(保留一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径为m。(保留一位有效数字)13.(8分)如图所示,在一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管中有一小段水银柱,封闭着一定质量的空气,现在要用它测定大气压,完成下列问题:(1)实验中还需要什么器材?(2)说明实验的主要步骤。(3)用实验中测量的物理量列出大气压的表达式。三、计算题(4小题,每小题9分,共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)14.(9分)某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,大气压强p0=1.0×105Pa,空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由。15.(9分)水在1个标准大气压(p0=1×105Pa)下沸腾时,汽化热L=2264J/g,这时质量m=1g的水变为水蒸气,其体积由V1=1.043cm3变为V2=1676cm3,在该过程中水增加的内能是多少?16.(9分)如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为300K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强p0=76cmHg。(1)为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?-5-(2)若不向开口端加水银,并把水银管水平放置,使两边水银柱在同一水平面上,则封闭气体的温度为多高时封闭气住长度为22cm?17.(9分)如图所示,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强p0=76cmHg。如果使玻璃管绕最低端O点在竖直平面内顺时针缓慢地转动,封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气,且温度始终保持不变。(1)当管子转过90°到水平位置时,求管中空气柱的长度。(2)为求管子转过180°开口向下时管中空气柱的长度,某同学求解如下:管子转过180°开口向下时,管口有一部分水银流出,设此时管口水银柱长度为x,则空气柱长度h=l2+l3-x,压强p=p0-ρgx(ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度)。由气体定律列方程求解。由此所得结果是否正确?若正确,完成本小题;若不正确,说明理由,并给出正确的解答。-6-2015届高三联考·物理试卷参考答案1.AD解析:温度升高时液体分子的平均动能增大,原来的动态平衡被破坏,液体继续蒸发,饱和汽压增大,选项A正确;气体的压强是由气体的无规则运动产生的,所以完全失重状态下气体的压强不为零,选项B错误;浸润液体和不浸润液体在细管中都会产生毛细现象,选项C错误;同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的,选项D正确。2.C解析:相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度下水蒸气的饱和汽压的比值,而绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强,与温度无关,选项A、B错误;当绝对湿度不变的情况下,温度降低,饱和汽压降低,所以相对湿度变大,当达到饱和以后,随着温度的继续降低,水蒸气将液化为水,即露水,选项C正确;干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,表示蒸发得快,空气的相对湿度越小,选项D错误。3.D解析:气体分子、液体分子和固定分子都做热运动,选项A错误;悬浮在液体中的微粒越小,液体分子对其的碰撞越不平衡,布朗运动越明显,选项B错误;分子力表现为斥力时,分子间的距离减小,分子力做负功,分子势能增大,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈,选项D正确。4.AC解析:当分子热运动变剧烈时,气体温度一定升高,但压强可能不变,选项A正确;当气体分子间的平均距离变大时,气体的体积一定增大,但压强不一定变小,选项B错误;气体体积增大,压强增大时,温度必升高,选项C正确;在绝热情况下压缩气体,外界对气体做功,气体的温度必升高,选项D错误。5.BC解析:多晶体具有各向同性,选项A错误;多晶体没有确定的几何形状,但有固定的熔点,选项B正确;玻璃是非晶体,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,选项D错误。6.A解析:a→b的过程气体温度不变,压强减小,则体积必然增加,选项A正确;过O、a两点作一条直线,d点在直线的下方,则易知a→d的过程气体体积增加,选项B错误;同理可知选项C、D错误。7.D解析:液体表面张力的方向与液面平行,选项A错误;气体的体积减小,温度不一定升高,内能不一定增大,选项B错误;气体温度升高,分子的平均动能增大,每次碰撞对容器壁的作用力增大,但单位时间内碰撞的分子数不一定增加,所以压强不一定增大,选项C错误;一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量和外界对它所做的功之和,选项D正确。8.BC解析:电热丝对气体a加热后,气体a膨胀对绝热隔板做功,因汽缸绝热,所以气体b温度升高,内能增大,压强也增大,稳定后与气体a压强相等,因此a的压强增大,由于a和b质量相同,而a后来的体积比b的大,所以a的末温度比b的更高,选项B、C正确。-7-9.控制变量法增加160(每空2分)10.1.28×10181.19×10-7(每空3分)11.(1)乙(3分)(2)C(3分)12.(1)113(112至114均正确)(2分)(2)8×10-6(2分)(3)7×10-10(2分)13.(1)还需要用刻度尺。(2分)(2)实验的主要步骤是:将细玻璃管水平放置,用刻度尺量出水银柱长h(cm)和封闭空气柱长l1(cm);将细玻璃管开口向上竖直放置,用刻度尺量出封闭空气柱长l2(cm)。(3分)(3)设玻璃管的截面积为S,两种情况下空气的状态参量分别为p1=p0,V1=l1S,p2=p0+h(mmHg),V2=l2S由玻意耳定律,可得:p0l1S=(p0+h)l2S,大气压强p0=。(3分)(说明:其他答案正确也可得分)14.解:能(2分)因为大气压强是由大气重力产生的,由p0==(3分)得m==5.2×1018kg(2分)大气层空气的分子数n=NA=1.1×1044个。(2分)15.解:在1g水汽化的过程中吸收的热量:Q=mL=1×2264J=2264J(3分)水气在1标准大气压下做等压膨胀,对外界所做的功:W=p0(V2-V1)=170J(3分)根据热力学第一定律,增加的内能:ΔU=Q+W≈2094J。(3分)16.解:(1)设加入的水银高度为l,末态时左右水银面高度差h'=(16+2+2)-l(2分)初态压强:p1=(76-16)cmHg=60cmHg(1分)末态压强:p2=76-(20-l)(1分)由玻意耳定律:p1V1=p2V2(1分)解得:l=10cm。(1分)(2)初态压强p1=60cmHg末态压强:p2=76cmHg(1分)