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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3阶段检测-A卷基础篇（原卷版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第I卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.下列现象能说明分子间存在相互作用的是( )
A.一般固体难于被拉伸,说明分子间存在引力
B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有斥力
C.用打气筒给自行车轮胎打气,越打越费力,说明气体分子间存在斥力
D.高压密闭的钢罐中的油沿筒壁溢出,这是因为钢分子对油分子的斥力的作用
2.下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是( )
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体
D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
3.一定质量的气体,从状态A变化到另一个状态B的过程中,内能增加了160 J,则下列关于内能变化的可能原因的说法中不可能的是( )
A.从A到B的绝热过程中,外界对气体做功160 J
B.从A到B的单纯热传递过程中,外界对气体传递了160 J的热量
C.从A到B过程中吸热280 J,并对外做功120 J
D.从A到B过程中放热280 J,外界对气体做功120 J
4．下列过程中，可能发生的是( )
A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状
C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高
D．将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开
5．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V?T图像，由图像可知
A．pA＞pB B．pC＜pB
C．VA＜VB D．TA＜TB
6．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A．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，压强一定增大
B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大
C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
7．已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是( )
A．甲比较有序，乙比较无序，甲→乙
B．甲比较无序，乙比较有序，甲→乙
C．甲比较有序，乙比较无序，乙→甲
D．甲比较无序，乙比较有序，乙→甲
8．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图10－3－10所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 图10－3－10
A．pb＞pc，Qab＞Qac B．pb＞pc，Qab＜Qac
C．pb＜pc，Qab＞Qac D．pb＜pc，Qab＜Qac
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9.下列现象中，主要是液体表面张力起作用的是
A．缝衣针漂浮在水面上
B．小木船漂浮在水面上
C．荷叶上的小水珠呈球形
D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水也不会流出来
10．关于饱和汽，下列说法正确的是( )
A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的
B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水蒸气饱和
C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡
D．对于某种液体来说，温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，饱和汽压增大
11．关于空气的湿度，下列说法正确的是( )
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
12.下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )
A.布朗运动是固体颗粒的运动,反映了液体分子的无规则运动
B.布朗运动、扩散现象都需要在重力作用下才能进行
C.布朗运动和扩散现象都不需要在重力作用下就能进行
D.做布朗运动的固体颗粒越小,布朗运动越明显
13.下列关于分子势能的说法正确的是( )
A.当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为斥力时,分子势能总是随分子间距离的减小而减小
C.当分子势能增大时,说明分子间距离在减小
D.当分子势能减小时,说明分子力对分子做正功
14．一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度变为原来的2倍
C．气体的体积变为原来的一半
D．气体的分子总数变为原来的2倍
第Ⅱ卷 非选择题
实验题（每空2分，共8分）
15.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V?图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是______________________________；
(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__________________和__________________；
(3)如果实验操作规范、正确，但如图乙所示的V?图线不过原点，则V0代表__________________________________________。
计算题（共3个小题，共34分。）
16．（8分）如图，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280 K时，被封闭的气柱长L＝22 cm，两边水银柱高度差h＝16 cm，大气压强p0＝76 cmHg.
(1)为使左端水银面下降3 cm，封闭气体温度应变为多少？
(2)封闭气体的温度重新回到280 K后，为使封闭气柱长度变为20 cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？
17．（10分）如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0。开始时活塞在A处，温度为87 ℃，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3 ℃。求：
(1)活塞刚到达B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图乙中画出整个过程的p?V图线。
18．（10分）在如图所示的装置中，两相同汽缸A、B的长度均为L＝30cm，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105Pa的氮气．B内有压强pB＝1.0×105Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求平衡后活塞C移动的距离x及平衡后B中气体的压强p.(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)
19．（10分）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg。环境温度不变。
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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3阶段检测-A卷基础篇（解析版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第I卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.下列现象能说明分子间存在相互作用的是( )
A.一般固体难于被拉伸,说明分子间存在引力
B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有斥力
C.用打气筒给自行车轮胎打气,越打越费力,说明气体分子间存在斥力
D.高压密闭的钢罐中的油沿筒壁溢出,这是因为钢分子对油分子的斥力的作用
【答案】A
【解析】固体难于被拉伸,是分子引力的表现,故A项正确。液体易于流动不是引力、斥力的表现,它的原因是化学键的作用;给自行车打气费力是因为气体压强变大,B、C两项错误。D项中说明钢分子间有空隙,油从筒中溢出,是外力作用的结果,而不是钢分子对油分子的斥力作用。
2.下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是( )
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体
D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
【答案】 D
【解析】只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，常见的金属属于多晶体，故B错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对．
3.一定质量的气体,从状态A变化到另一个状态B的过程中,内能增加了160 J,则下列关于内能变化的可能原因的说法中不可能的是( )
A.从A到B的绝热过程中,外界对气体做功160 J
B.从A到B的单纯热传递过程中,外界对气体传递了160 J的热量
C.从A到B过程中吸热280 J,并对外做功120 J
D.从A到B过程中放热280 J,外界对气体做功120 J
【答案】D
【解析】由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,A、B、C对,D错。
4．下列过程中，可能发生的是( )
A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状
C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高
D．将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开
【答案】C
【解析】根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故C项对；内能自发地全部转化为机械能是不可能的，故A项错；气体膨胀具有方向性，故B项错；扩散现象也有方向性，D项也错。
5．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V?T图像，由图像可知
A．pA＞pB B．pC＜pB
C．VA＜VB D．TA＜TB
【答案】 D
【解析】由V?T图可以看出由A→B是等容过程，TB＞TA，故pB＞pA，A、C错误，D正确；由B→C为等压过程pB＝pC，故B错误。
6．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A．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，压强一定增大
B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大
C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
【答案】C
【解析】对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错。只有C对。
7．已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是( )
A．甲比较有序，乙比较无序，甲→乙
B．甲比较无序，乙比较有序，甲→乙
C．甲比较有序，乙比较无序，乙→甲
D．甲比较无序，乙比较有序，乙→甲
【答案】 A
【解析】一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，A对，B、C、D错．
8．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图10－3－10所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 图10－3－10
A．pb＞pc，Qab＞Qac B．pb＞pc，Qab＜Qac
C．pb＜pc，Qab＞Qac D．pb＜pc，Qab＜Qac
【答案】C
【解析】状态b和状态c相比，温度相同，b状态气体体积大，则b状态压强小，故pb＜pc。由状态a到b和a到c，气体温度的变化量相同，故内能增加量ΔU相同，而a到c过程气体不做功，即W＝0，而a到b过程体积膨胀，对外做功，W＜0，所以根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可得，a到b过程吸热更多，故Qab＞Qac，C项正确。
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9.下列现象中，主要是液体表面张力起作用的是
A．缝衣针漂浮在水面上
B．小木船漂浮在水面上
C．荷叶上的小水珠呈球形
D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水也不会流出来
【答案】ACD
【解析】缝衣针漂浮在水面上，针并没有浸入液体中，受到水表面的作用力，故是表面张力在起作用，A正确；小木船漂浮在水面上，受到的是水的浮力，B错误；表面张力的作用可以使液面收缩，C、D正确。
10．关于饱和汽，下列说法正确的是( )
A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的
B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水蒸气饱和
C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡
D．对于某种液体来说，温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，饱和汽压增大
【答案】 ACD
【解析】在饱和状态下，液化和汽化达到动态平衡，即达到稳定状态，所以A、C正确；液体的饱和汽压与其温度有关，即温度升高饱和汽压增大，所以D正确；饱和汽压是指液体蒸汽的气压，与其他气体的压强无关，所以B错误．
11．关于空气的湿度，下列说法正确的是( )
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
【答案】 BC
【解析】相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故A错误；相对湿度较小时，人感觉干燥，故B正确；用空气中水蒸气的压强表示空气的绝对湿度，用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比表示空气的相对湿度，故C正确，D错误．
12.下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )
A.布朗运动是固体颗粒的运动,反映了液体分子的无规则运动
B.布朗运动、扩散现象都需要在重力作用下才能进行
C.布朗运动和扩散现象都不需要在重力作用下就能进行
D.做布朗运动的固体颗粒越小,布朗运动越明显
【答案】ACD
【解析】布朗运动和扩散现象都是分子无规则运动的结果,是不需要外加条件的。而对流是密度大的物质在重力作用下下沉而引起的。故选项A、C、D正确。
13.下列关于分子势能的说法正确的是( )
A.当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为斥力时,分子势能总是随分子间距离的减小而减小
C.当分子势能增大时,说明分子间距离在减小
D.当分子势能减小时,说明分子力对分子做正功
【答案】AD
【解析】分子力表现为引力时,当分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能增大,故A正确;当分子力表现为斥力时,分子间距离减小,分子力做负功,分子势能增大,故B错误;当分子势能增大时,若分子力为引力,分子距离增大,若分子力为斥力,分子距离减小,故C错误;根据功能关系可知,当分子势能减小时,说明分子力对分子做正功,故D正确。
14．一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度变为原来的2倍
C．气体的体积变为原来的一半
D．气体的分子总数变为原来的2倍
【答案】B、C
【解析】 温度是分子平均动能的标志，由于温度T不变，故分子的平均动能不变，
据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，则V2＝V1。
又ρ1＝，ρ2＝，
则ρ2＝2ρ1，故B、C正确。
第Ⅱ卷 非选择题
实验题（每空2分，共8分）
15.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V?图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是______________________________；
(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__________________和__________________；
(3)如果实验操作规范、正确，但如图乙所示的V?图线不过原点，则V0代表__________________________________________。
【答案】 (1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【解析】(1)通过涂润滑油可使注射器不漏气，从而保持其质量不变。(2)缓慢移动活塞是为了有足够的时间使封闭气体与外界进行热交换，不用手握住注射器也是为了不使手上的热量传递给封闭气体，从而保持气体温度不变。(3)注射器与压强传感器连接部位有气体，从而使图线不过原点。
计算题（共4个小题，共38分。）
16．（8分）如图，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280 K时，被封闭的气柱长L＝22 cm，两边水银柱高度差h＝16 cm，大气压强p0＝76 cmHg.
(1)为使左端水银面下降3 cm，封闭气体温度应变为多少？
(2)封闭气体的温度重新回到280 K后，为使封闭气柱长度变为20 cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？
【答案】 (1)350 K (2)10 cm
(1)对被封闭气体，初状态压强p1＝(76－16) cmHg＝60 cmHg，
末状态左右水银面高度差为
(16－2×3) cmHg＝10 cmHg，
末状态压强p2＝(76－10) cmHg＝66 cmHg
由理想气体状态方程＝，
解得T2＝T1＝×280 K＝350 K.
(2)设加入的水银柱长度为L′，
末状态时左右水银面高度差
h′＝(16＋2)－(L′－2)＝20－L′，
由玻意耳定律p1V1＝p3V3，
式中p3＝76－(20－L′)＝56＋L′，
解得：L′＝10 cm.
17．（10分）如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0。开始时活塞在A处，温度为87 ℃，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3 ℃。求：
(1)活塞刚到达B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图乙中画出整个过程的p?V图线。
【答案】(1)330 K (2)0.9p0 (3)见解析
【解析】(1)缓慢降低汽缸内气体的温度，使活塞移到A、B的正中间，
此过程是等压过程：由盖—吕萨克定律＝代入数据＝，
得T′＝330 K。
然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，这个过程是等温过程，故活塞刚到达B处时的温度TB＝330 K。
(2)保持温度不变，在活塞上加沙，直至活塞刚好移动至B，这个过程是等温过程：根据玻意耳定律有，
p0×1.1V0＝p1×V0，
解得p1＝1.1p0，
再接下等容过程，根据查理定律有：
＝，解得p＝0.9p0。
(3)整个过程的p?V图线如图所示。
18．（10分）在如图所示的装置中，两相同汽缸A、B的长度均为L＝30cm，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105Pa的氮气．B内有压强pB＝1.0×105Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求平衡后活塞C移动的距离x及平衡后B中气体的压强p.(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)
【答案】 x＝10cm，p＝1.5×105Pa
【解析】平衡后，汽缸A、B内的压强相等，设汽缸的横截面积为S，取A汽缸内的氮气为研究对象，由玻意耳定律有：pALS＝p(L＋x)S
取汽缸B内的氧气为研究对象，由玻意耳定律有：
pBLS＝p(L－x)S
解得：x＝10cm，p＝1.5×105Pa.
19．（10分）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg。环境温度不变。
【答案】144 cmHg 9.42 cm
【解析】设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′。以cmHg为压强单位。由题给条件得
p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg①
l1′＝cm②
由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′③
联立①②③式和题给条件得
p1′＝144 cmHg④
依题意p2′＝p1′⑤
l2′＝4.00 cm＋ cm－h⑥
由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h＝9.42 cm。⑧
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