人教版高中物理选修3-3模块综合测试卷【解析版】

（时间：90分钟 满分 100分）

一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，把你认为正确的答案标号填写在题后的括号内。）

1如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态， 则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是（ ） A．1：1：1 B．1：2：1 C．3：4：3 D．1：2：3

2．．在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动，每隔一段时间记录下花粉的位置，按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接，得到如图所示的三组折线。这三组折线 （ ）

A．是水分子运动的径迹 B．是花粉微粒运动的径迹 C．说明了花粉微粒的运动是无规则的 D．说明了分子的运动是无规则的 3．下列现象中，属于克服分子力做功的是 （ ） A．人压打气筒给自行车打气 B．用力压缩液体 C．将吸在墙上的吸盘用力拉下 D．手用力撕纸做功

4．一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此过程中，温度 （ ）

A．一直下降 B．先上升再下降 C．先下降再上升 D．一直上升 5．对于一定质量的气体，下列过程不可能发生的是 （ ） A．气体的压强增大，温度升高，气体对外界做功 B．气体的压强增大，温度不变，气体向外界放热 C．气体的压强减小，温度降低，气体从外界吸热 D．气体的压强减小，温度升高，外界对气体做功

6．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（ ）

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A．4瓶 B．50瓶 C．56瓶 D．60瓶

7．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的有 （ ） A．红外线报警器 B．走廊照明灯的声控开关 C．自动洗衣机中的压力传感器 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器

8．如图所示，一个圆柱形气缸，中间有一隔板，板壁上有一孔，并有一闸门K，右侧有一不漏气的活塞P.开始时闸门K关闭，气缸左侧充有一些空气，活塞P位于气缸右侧，隔板与活塞P间为真空.气缸和隔板都是导热的。第一步：打开闸门K，空气将充满气缸的左右两侧；第二步：向左缓慢推动活塞P，直至紧挨隔板，关闭闸门K，然后再把活塞P拉至气缸右侧的初始位置。下列的说法中正确的是（ ）

A．经过这两步操作，气缸、活塞及缸内气体组成的系统又恢复到开始的状态，并且没有引起其他变化 B．第一步操作后，气体充满左右两侧的过程中，气体要从外界吸收热量 C．第二步操作过程中，气体要向外部散热 D．这整个过程中，有机械能向内能转化 9．据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常。这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题。采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”。其中一项措施被称为“热棒”的技术。如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性。在暖季，热棒则停止工作。下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是 （ ）

A．冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变

B．冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度 C．在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体 D．在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部

10．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是 （ ）

A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律 B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律 C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 D．ABC三种说法都不对

二、填空题（本题共4小题，共17分。把答案填在题中的横线上或按题目要求填写。） 11．（6分）医疗方法中的“拔火罐”可以治疗跌打损伤、淤血及内寒等病，一种做法是将纸片或酒精棉球点

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燃后放在口径较大些的玻璃瓶里，迅速将瓶口紧贴在患病部位，就可以将伤处的淤血“吸出”，请根据高中物理知识解释其医疗方法的原理_________________________________________。 12．．（6分）油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1ml，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。

（1）若每一小方格的边长为25mm，则油酸薄膜的面积约为 m2； （2）第一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 m3； （3）由以上数据，估算出油酸分子的直径 m。 13．（3分） 2007年2月5日早晨6:00左右，南京牌楼巷与汉中路交叉路口北侧因发生渗水造成路面约50-60平方米的局部塌陷，造成地下自来水管断裂、煤气管道破裂，并产生火苗燃烧，在塌陷区北侧约10米的金鹏大厦沿街一面小部分被烧，消防干警迅速赶赴现场，组织扑救，火及时被扑灭。事故发生后，技术人员估计爆炸时厨房温度从常温迅速升高到1800℃。那么，则可以估算出发生爆炸时产生的气体的压强是大气压的___倍。 14．（2分）用内径很细的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压

A、偏高 B、偏低 C、相同 D、无法判断

四、计算题（本题共4小题，共43分。解答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明确写出数值和单位。） 15．（11分）高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住。当加热高压锅（锅内有水），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸气即从排气孔排出锅外。已知某高压锅的排气孔的直径为0.4cm，大气压强为1.00×105Pa。假设锅内水的沸点与锅内压强的关系如图所示，要设计一个锅内最高温度达120℃的高压锅，问需要配一个质量多大的限压阀？

16．（14分）14.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TC=300K、TB=400K。 （1）求气体在状态B时的体积。 （2）说明B（3）设A

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C过程压强变化的微观原因 B过程气体吸收热量为Q1，B

C过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。

B过程为等压变化，B

C

17．（18分）（1）用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔 10s 记下它的位置，得到了 a 、 b 、 c 、 d 、 e 、f、 g 等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是 （ ）

A．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 B．它说明花粉颗粒做无规则运动

C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 D．从 a 点计时，经 36s ，花粉颗粒可能不在 de 连线上

（2）如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0 。若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q 1 ；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q 2 。比较Q 1和Q 2的大小，并用热力学第一定律简要说明原因。___________________________________

（3）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气， 一重物用绳索经 滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10 cm，如果缸内空气变为0℃，则：重物是上升还是下降？这时重物从原处移动了多少厘米?（设活塞与气缸壁间无摩擦）

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人教版高中物理选修3-3模块综合测试卷参考答案

1．【答案】C 解析：由图中可知：a点的压强和体积分别是：Pa=3P,Va=V；b点的压强和体积分别是：Pb=2P,Vb=2V；c点的压强和体积分别是：Pc=P,Vc=3V由理想状态方程PV=nRT,可知Ta：Tb：Tc=3：4：3。故答案C正确 2．【答案】CD 解析：划分为力的运动时布朗运动，由图可以看出，花粉微粒的运动时无规则的；故C正确；花粉微粒的运动是由分子运动撞击产生的，说明水分子的无规则运动．故D正确 3．【答案】BD 给自行车打气时要用力是内外压强不一样，需要克服内外压强差做功；将吸盘从墙下拉下时用力，也是克服大气压强做功；液体分子间排列较为紧密，随分子间距离减小，分子间斥力大于引力，表现为斥力，压缩气体时需克服斥力做功；撕开纸时，纸张分子间的距离变大了，所以撕开纸张是克服分子间引力做功。 4．【答案】B 根据确定的研究对象，在不同温度下pV值不同，温度越高，pV值越大，在同一个p—V图象中作出的等温线离轴越远，又由于A、B位于同一双曲线上故温度先上升再下降。 5．【答案】D 气体的温度升高，压强增大，体积可能膨胀，这个过程气体对外做功，A可能；气体的温度不变，压强增大，则气体体积减小，此过程外界对气体做功.由热力学第一定律，气体要向外界放热，所放的热量等于外界对气体做的功，B可能；气体的温度降低，压强减小，体积可能增大，这个过程气体对外做功，由热力学第一定律，从外界吸收热热量小于对外做功，则温度降低，C可能；当温度升高时，气体的压强减小，说明气体的体积一定变大，这个过程气体对外界做功，D不可能。 6．【答案】C 根据玻意耳定律p0V0=p/(V0+nV1)，所以n=(p0V0－p/V0)/V1p/=(150×20－10×20)/5×10=56。 7．【答案】A 声控开关是把声音信号转化为电信号，压力传感器是把压力信号转化为电信号，温控器是将温度信号转化为电信号，红外线报警器是将光信号转化为电信号，故A选项正确。 8．【答案】CD 气体向真空膨胀，由于不受阻力作用，因此不做功，气体内能不发生变化.但往回压缩气体外力要做功，气体内能增加，但由于移动活塞很缓慢，增加的内能会通过热传递向外界散发，而保持与外界温度相等。 9．【答案】BD 冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，所以A错，B正确。热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，所以C错。在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，所以D对。 10．【答案】C 解：气体等温膨胀，内能不变，从外界吸收的热量全部对外做功，但是这个过程中引起了其它变化，如有外力控制着活塞缓慢的移动，而非自动进行的，有“第三方”参与，不违背热力学第二定律，故ABD错误，C正确．

11．体内压强大于瓶内压强将淤血排出体外。（解析：点燃纸片或酒精面球置于瓶内燃烧时，瓶内气体快速膨胀，又迅速将瓶口紧贴患病部位，火熄灭后，随着温度降低，瓶内压强减小而人体内压强较大，这样就可以将人体内的淤血压出体外。）

12. （1）4.4375×10-2 （2）1.2×10-11 （3） 2.7×10-10 解析：（1）面积超过正方形一半的正方形的个数为71个 则油酸膜的面积约为S=71×2.5×2.5cm2=443.75cm2=4.4375×10-2m2． 故答案为：4.4375×10-2．

0.61.210-5ml=1.2×10-11m3（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=100050

故答案为：1.2×10-11．

V1.210-11m3-10=2.710m224.437510m（3）把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为：d=S

13．【答案】7 爆炸瞬间可认为气体来不及泄露，它经历的一个等容的过程.爆炸前室内气体可看作常温常

压，其状态参量为p1=1atm，T1=(27+273)K

爆炸时气体的状态参量为p2=?，T2=(1800+273)K

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由查理定律得，p2=T2p1/T1=2073×1/300atm=6.91atm≈7atm 即约等于大气压的7倍。 14、偏低

解析:水银与玻璃是不浸润的，水银气压计中的水银面是凸形弯月面：弯月面和玻璃管接触的交界处的表面张力有一个竖直向下的分力，因而产生了一个附加压强。附加压强ps和水银柱产生的压强同向。所以有 p＝ps＋ρgh

式中p为管外的大气压强，ρgh为管内水银柱的压强。ps为因液体表面张力而产生的附加压强，且内径越小，ps越大，所以液柱偏低，即用内径极细的玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏低 15．解析：由图可知，锅内温度达120℃时，锅内压强为p=1.72×105Pa （2分）

由于

pp0mgS （3分）

(pp0)S(pp0)d2mg4d所以 （2分）

代入数据，解得，m=0.092kg。 （1分）

16．.解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。 (3)

大于

；因为TA=TB，故A

B增加的内能与B

C减小的内能相同，而A大于

B过程气体对外做

正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知

考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

17．解析（12分）（1）BD（3分）；（2）Q1 ＜Q2 （3分）；

（3）(6分)解： ①缸内气体温度降低， 压强减小， 故活塞下移， 重物上升.

②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2， 气体初态体积V1=10S cm3， 温度T1=373 K， 末态温度T2=273 K， 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离)……（2分）

V1T1VT2 可得h =7.4 cm据2 ……（3分）

则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6 cm ……（1分）

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