综合复习六 检测 高中物理新人教版选择性必修第三册（2022年）

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物理综合复习（六）考试时间：90分钟；试卷分数：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题(共24分)1．(本题3分)如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V-T图像。已知在状态A时的压强为，则（　　）A．状态B时的压强为 B．状态C时的压强为C．过程中气体对外做功 D．过程中气体向外界放热2．(本题3分)下列说法正确的是______。A．温度越高，分子的热运动越缓慢B．高速飞行的飞机上一杯水的分子平均动能比家里餐桌上一杯水的分子平均动能大C．有尖锐棱角的玻璃，在高温下棱角变得圆润，是玻璃熔化后表面张力作用的结果D．蔗糖受潮后粘在一起变成了非晶体3．(本题3分)下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是（　　）A．一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故D．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加4．(本题3分)如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少B．气体做等温膨胀，分子的平均动能不变，气体的压强不变C．气体从外界吸收热量，内能变大D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律5．(本题3分)如图所示，一个顶端开口的绝热气缸竖直放置，上部气缸高，下部气缸高为，上下两部分内部横截面积分别为S和，下部用绝热轻活塞封闭一定质量的气体，气缸底部有一电热丝（不计体积和质量）可对气体加热，活塞上方有水银，当气体温度为27℃时下部水银柱高，上部水银柱高，已知大气压为，活塞厚度不计，则（　　）
A．加热气体，当温度为时水银恰好全部进入上部气缸B．加热气体，当温度为时水银恰好全部进入上部气缸C．当温度为时缸内气体压强为D．当温度为时缸内气体压强为6．(本题3分)一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中（乙分子的质量为m），下列说法错误的是（　　）A．乙分子的动能变化量为mv2 B．分子力对乙分子做的功为mv2C．分子斥力比分子引力多做的功为mv2 D．分子引力比分子斥力多做的功为mv27．(本题3分)如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△PA、△PB均大于零，对活塞压力的变化量△FA 、△FB，则（　　）A．B体积增大 B．A体积减小C．△FA>△FB D．△PA<△PB8．(本题3分)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　  　)A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能增加B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零二、多选题(共16分)9．(本题4分)下列说法中正确的是______。A．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大B．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性，由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，其吸收的热量大于增加的内能E.当分子间的引力与斥力相等时分子势能最大10．(本题4分)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程的V-T图像如图所示，则（　　）A．在过程A→C中，气体的压强不断变小B．在过程C→B中，气体的压强不断变大C．在状态A时，气体的压强最小D．在状态B时，气体的压强最大11．(本题4分)下列说法中正确的是（　　）A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．分子从远处趋近固定不动的分子，当到达受的作用力为零处时，的动能一定最大12．(本题4分)如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高Ｈ，上端套着一个细环。棒和环的质量分为4m和m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小为4mg。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则（　　）A．从断开轻绳到棒和环都静止，系统损失的机械能为B．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对地面始终向下运动C．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环相对地面先做匀减后匀加最后做匀减速运动D．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒没有往复运动，但总位移向下第II卷（非选择题）三、填空题(共32分)13．(本题10分)“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。这是因为假设火罐内气体体积不变，___________；若加热后火罐内气体的温度为77℃，当时的室温为28℃，标准大气压强为，则当罐内气体的温度降为室温时，对应的压强为________。14．(本题10分)做功和热传递是改变物体内能的两种方式。现有一内壁光滑的汽缸固定竖直放置，如图所示，其上端有一挡板，使一厚度忽略不计的轻质活塞不能离开汽缸，汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸上端的距离为0.1m。现对封闭气体加热，活塞缓慢上移到汽缸的上端后，一段时间后停止加热。已知活塞的横截面积为0.02 m2，外部大气压强为1×105 Pa，加热过程中封闭气体吸收的热量为1000J，加热过程中，气体对外所做的功为______；封闭气体的内能变化量为______。15．(本题12分)如图所示，天平的左盘有一装有一定质量水银的水银槽，用支架固定一竖直绝热细管，细管上部分封闭有一定质量的理想气体，下端开口并插入水银槽中，右盘放砝码，初始状态天平平衡。则当外界大气压强稍增大时，天平右盘将________（填“上升”“下降”或“不动”），细管上部的理想气体的内能将________（填“增大”“减小”或“不变”），温度将________（填“升高”“降低”或“不变”）。四、解答题(共19分)16．(本题9分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m：n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小正方形的边长为a。(1)求油膜的面积；(2)估算油酸分子的直径。17．(本题10分)如图所示，一根重力为G的上端封闭下端开口的横截面积为S的薄壁玻璃管静止直立于可视为无限大无限深的水槽中，已知水的密度为p，重力加速度为g，管内空气柱的长度为L，空气柱长度大于管内外液面高度差。大气压强为，求：（1）管内外液面高度差；（2）若在A端施加竖直向下大小也为G的作用力，待平衡后，A端下移的高度。（A端依然在水面上）五、实验题(共9分)18．(本题9分)（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格正方形的大小为，由图可以估算出油膜的面积是_______（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是_______m（保留一位有效数字）。（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于（______）A．油酸中含有大量酒精B．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了10滴              参考答案1．D【详解】A．从A到B温度不变，则选项A错误；    B．从B到C体积不变，则状态C时的压强为选项B错误；C．过程中体积减小，则外界对气体做功，选项C错误；D．过程中气体体积不变，则W=0，温度降低，内能减小，即∆U<0，根据热力学第一定可知Q<0，即气体向外界放热，选项D正确。故选D。2．C【详解】A．温度越高，分子的热运动就越剧烈，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动能相同，所以高速飞行的飞机上一杯水的分子平均动能与家里餐桌上一杯水的分子平均动能一样大，故B错误；C．玻璃在高温下熔化后，棱角变得圆润是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，从而使棱角变得圆润，故C正确；D．晶体与非晶体的重要区别是晶体有固定的熔点，非晶体没有，蔗糖受潮后粘在一起，虽然形状改变了，但其仍然有一定的熔点，仍为晶体，故D错误。故选C。3．A【详解】A．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和。故A正确；B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能，故B错误；C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散，故C错误；D．如果气体温度升高，分子的平均动能增大，并不是每一个分子热运动的速率都增加，故D错误。故选A。4．A【详解】AB．因气缸导热，气体的温度不变，气体体积变大，则压强减小；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小，则气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项A正确，B错误；C．由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，因温度不变，内能不变，则气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功，选项C错误；D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，但要引起气体的变化，此过程不违反热力学第二定律，选项D错误。故选A。【点睛】分子间的相互作用力忽略，则可以看作理想气体，则内能由温度决定；由热力学第一定律可得出气体是否吸热；由题意可知气缸内的气体做功；由理想气体的状态方程可得出压强的变化。在热学的考查中更注重了知识点的全面考查，但难度不大，故应全面掌握相应的知识点．5．B【详解】AB．缸内气体开始的压强、温度、体积分别为 ， ，水银恰好全部进入上部气缸时，气体的压强、体积分别为， 根据理想气体状态方程有代入数据解得所以A错误；B正确；CD．当温度为时缸内气体做等容变化，则有解得所以CD错误；故选B。6．D【详解】A．乙分子的动能变化量故A正确，不符合题意；B．根据动能定理，分子力对乙分子做的功故B正确，不符合题意；CD．分子力对乙分子做的功等于斥力做功和引力做功之和，即即分子斥力比分子引力多做了的功，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。故选D。7．D【详解】AB．气温不变，略抬高气缸左端使这倾斜，由于活塞重力的作用，A部分气体压强减小，B部分气体压强增大，对这两部分气体由玻意耳定律可知，A体积增大，B体积减小，故AB错误；C．设初始气缸内A、B气体对活塞的压力分别为FA、FB，则有FA=FB，倾斜并升高相同的温度后，设活塞及杆整体所受重力垂直活塞平面斜向下的分力为G1，根据平衡条件有所以故C错误；D．压强的变化量，由，可知故D正确。故选D。8．C【解析】【详解】A.r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A错误；B.当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；靠近时F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；CD.由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大；若两分子相距无穷远时分子势能为零，r等于r0时，分子势能不为零，故C正确，D错误。9．BCD【详解】A．容器中气体的内能与温度和体积有关，与物体的宏观速度大小无关，故A错误；B．热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，可以判断物理过程能否自发进行，故B正确；C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度都有关，故C正确； D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，对外做功，根据热力学第一定律可知则吸收的热量大于增加的内能，故D正确； E．当分子间表现为引力时，增大距离需要克服引力做功，分子势能增大；当分子间表现为斥力时，减小距离需要克服斥力做功，分子势能增大，所以当分子间的引力与斥力大小相等时分子间势能最小，故E错误。故选BCD。10．BCD【详解】A．A→C过程中气体体积不变，温度增大，由理想气体状态方程气体的压强变大，A错误；B．C→B过程中，气体温度不变，体积变小，由理想气体状态方程可知，气体压强变大，B正确；CD．由A于B的分析可知，A状态的压强最小，B状态的压强最大，CD正确。故选BCD。11．CD【详解】A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但是若气体体积减小，分子数密度减小，单位时间内撞击器壁的分子数减小，则气体的压强不一定增大，选项A错误；B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，但是若气体的温度降低时，分子的平均动能减小，撞击器壁时对器壁的作用力减小，则气体的压强不一定增大，选项B错误；C．密封在体积不变的容器中的气体，气体数密度不变，若温度升高，则气体分子平均速率变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项C正确；D．分子从远处趋近固定不动的分子，当到达受的作用力为零处时，分子力始终做正功，则的动能一定最大，选项D正确。故选CD。12．ACD【分析】棒第一次与地面碰撞后，速度方向变为向上，环的速度方向向下，二者存在相对运动，相互间存在滑动摩擦力，棒受重力、向下的滑动摩擦力，合力方向向下；一开始环受重力、向上的滑动摩擦力，合力方向向上，先做匀减速，后做匀加速，直至环与棒的速度相同；当棒再次下落时，此时棒的速度与环的速度相同，无摩擦，故棒的下落为自由落体。整个过程中能量的损失都是由于摩擦力对物体做的功，根据能量的守恒可以较简单的求得摩擦力对环及棒做的总功即求得能量损失。【详解】A．设环相对棒滑动距离为l根据能量守恒 解得摩擦力对棒及环做的总功为联立解得故A正确；BC．棒第一次与地面碰撞后，一开始棒的速度方向变为向上，环的速度方向继续向下，二者存在相对运动，相互间存在滑动摩擦力，棒所受合力方向向下，加速度大小为环受重力、向上的滑动摩擦力，合力方向向上，加速度大小为此时环的加速度大于棒的加速度，而环的速度与棒的速度相同，所以环的减速时间小于棒的减速时间，最终环会向上做匀加速运动，加速度大小为3g，直至环与棒速度大小相同，此时两者无相对运动，不受摩擦影响，均做加速度大小为g的向上的匀减速运动，直至速度为0，故B错误C正确；D．当棒再次下落时，由于此时棒的速度等于环的速度，此时棒与环之间无摩擦，所以环的下落为自由落体运动，无相对于棒做往复运动，且位移总向下。故D正确；故选ACD。【点睛】本题考查力与运动的关系，只要能正确受力分析，结合当速度与加速度方向相同时做加速运动，方向相反时做减速运动即可求解。13．温度降低，压强减小，内外压强差增大        【详解】[1]根据理想气体状态方程火罐内气体体积不变时，温度降低，压强减小，内外压强差增大；[2]以火罐内的气体为研究对象，初态有，当罐内温度降为室温时，压强为，温度为，由查理定律得解得14．        【详解】[1] 气体对外所做的功[2] 根据热力学第一定律则15．下降    增大    升高    【详解】[1]天平称的是水银槽和槽中的水银的质量，而管中的水银受大气压强所产生的向上的力、封闭理想气体压强产生的向下的力和自身的重力而保持平衡，大气压强稍增大时，进入细管中的水银质量增加，使水银槽中的水银质量减小，水银槽及槽中的水银所受的重力减小，故左盘上升，右盘下降；[2][3]细管中理想气体体积减小，外界对气体做功，气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知，细管上部理想气体内能增大，温度升高。16．(1)31a2；(2)【详解】(1)估算油膜面积时以超过半格按一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出31格，则油酸薄膜面积为S＝31a2(2)根据公式V油酸＝dS可得17．（1）；（2）【详解】(1)设空气柱压强为p，大气压强为，对玻璃管则有另外又有联立两式得到(2)设空气柱压强为，大气压强为，对玻璃管则有此时的管内外液面高度差为，亦有又有A端下移高度为解得18．        B    【详解】（1）[1]根据图中的轮廓可知，坐标格的正方形个数为60，则油膜面积为S=60×2×2cm2=2.6×102cm2[2]由1mL溶液为100滴可知，2滴溶液的体积为又已知250mL溶液中有纯油酸0.25mL，则2滴溶液中含纯油酸的体积为则油酸分子直径为（2）[3]根据公式可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因。A．油酸中的酒精易溶于水，另公式中用的是纯油酸的体积，油酸中含有大量酒精对实验没影响，故A错误； B．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开。则油膜的面积偏小，故B正确；C．计算油膜面积时，应该舍去所有不足半个的方格，多于半格的按一格计算，这样计算的面积正确，不会对实验造成影响，故C错误；D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多计了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误。故选B。