2018年人教版物理选修3-3学业分层测评15
高二物理人教版选修3-3学业分层测评2+Word版含答案
学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对下列相关物理现象的解释正确的是()A．粉笔字在黑板上久了，不易擦除，说明分子做无规则运动B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动C．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下分子无规则运动加剧的结果E．花香四溢，说明分子间有空隙【解析】选项A、B属于扩散现象，说明分子都在做无规则的热运动，A、B正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，并不能说明分子是不停运动着的，选项C错误；选项D属于扩散现象，D正确；E 项说明分子不停地做无规则运动．【答案】ABD2．通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因，下列说法不正确的是() A．盐分子太小了，很容易进入萝卜中B．盐分子间互相碰撞C．萝卜分子间有空隙，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈E．腌菜时温度低，分子热运动缓慢【解析】萝卜之所以咸的原因是盐分子进入萝卜中，这种现象产生的原因是盐分子的扩散．在扩散现象中，扩散的快慢跟温度有关，温度越高，扩散得越快；温度越低，扩散得越慢．在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，A、B、C是错误的．【答案】ABC3．在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的颗粒在不停的运动，这些颗粒的运动()A．是布朗运动B．不是布朗运动C．是自由落体运动D．不是自由落体运动E．是由气流和重力引起的【解析】这些用肉眼可以看到的微粒是相当大的，某时刻它们所受到的各方向空气分子碰撞的合力几乎为零．这么微小的合力对相当大的微粒来说，是不能使它做布朗运动的．这时微粒的运动是气体对流和重力作用引起的．【答案】BDE4．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图7-2-3所示，下列说法中不正确的是() 【导学号：11200005】图7-2-3A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．越小的炭粒，运动越明显D．越大的炭粒，运动越明显E．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的【解析】水分子在显微镜下是观察不到的，故A错；根据布朗运动的含义可判断B、C对，D错；水分子并不是静止不动的，故E错．【答案】ADE5．布朗运动是分子做无规则运动的有力证明，下面关于布朗运动的说法中正确的是()【导学号：11200006】A．布朗运动指的是液体分子的无规则运动B．布朗运动指的是液体内悬浮固体颗粒中的分子的无规则运动C．布朗运动指的是液体内悬浮固体颗粒的无规则运动D．布朗运动反映了液体分子的无规则运动E．布朗运动是由于液体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的【解析】布朗运动指的是液体内悬浮固体颗粒的无规则运动，这些固体颗粒都是由成千上万个分子组成的，固体分子的运动我们是看不到的，但它的形成是由于液体分子在做无规则运动时对固体颗粒的碰撞不均匀而造成的，因此布朗运动是液体分子无规则运动的反映．【答案】CDE6．关于热运动的说法中，不正确的是()A．热运动是物体受热后所做的运动B．仅温度高的物体中的分子做无规则运动C．单个分子做永不停息的无规则运动D．大量分子做永不停息的无规则运动E．温度越高，分子无规则运动越剧烈【解析】热运动是指物体内大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，在物体内的分子运动速度不同，即使是同一个分子在不同时刻其速度也不同，热运动在宏观上表现的是温度，当分子的平均速率变化时，物体的温度变化，不仅高温物体中的分子在做无规则运动，低温物体内的分子也同样做无规则运动，只是其平均速率不同而已，A、B、C错误，D、E正确．【答案】ABC7．下面所列举的现象中，能说明分子是不断运动着的是()【导学号：11200007】A．将香水瓶盖打开后能闻到香味B．汽车开过后，公路上尘土飞扬C．洒在地上的水，过一段时间就干了D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动E．烟囱里冒出的黑烟【解析】扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动．香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的，故A、C、D均正确；而尘土、黑烟不是单个分子，是由若干分子组成的固体颗粒，所以尘土飞扬、冒出的黑烟不是分子的运动．【答案】ACD8．下列各现象中解释正确的是()A．腌茶叶蛋时，酱油里的色素进入蛋清，是扩散现象B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象C．把一块铅和一块金的表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金互相会渗入，这是两种金属分别做扩散运动的结果D．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是由碳分子的无规则运动引起的E．含有泥沙的水经一定时间会澄清是布朗运动【解析】A、B、C都是扩散现象；D中做布朗运动的是炭颗粒，而不是碳分子，水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是布朗运动．【答案】ABC[能力提升]9．下列关于布朗运动的说法，正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度较高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的E．布朗运动是液体分子无规则运动的反映【解析】布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小粒子的无规则运动，是由液体分子对微小粒子的撞击作用的不平衡产生的，不是液体分子的无规则运动，是液体无规则运动的反映．选项A、C错误，D、E正确；温度越高，分子运动速率越大，布朗运动越剧烈，粒子越小，惯性越小，运动状态越容易改变，受撞击后加速度越大，运动越剧烈，所以液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈，选项B正确．【答案】BDE10．用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10 s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7-2-4所示，则下列说法中正确的是()【导学号：11200008】图7-2-4A．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹B．花粉颗粒的运动是水分子无规则运动的反映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36 s，花粉颗粒可能不在de连线上E．从a点计时，经36 s，花粉颗粒可能在de连线上，但不一定在de连线的中点【解析】因为图中各点是每隔10 s记下它的位置，那么在每个10 s内花粉颗粒位于何处，还无法确定，所以这些点连接的折线不表示花粉颗粒运动的径迹，选项A错误，D、E正确；选项B正确；图中六条折线的长度并不相等，所以在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不相等，选项C错误．【答案】BDE11．在房间的一端打开一瓶香水，如果没有空气对流，在房间的另一端的人并不能马上闻到香味，这是由于分子运动速率不大．这种说法正确吗？为什么？【解析】这种说法是不正确的．气体分子运动的速率实际上是比较大的．并不能马上闻到香味的原因：虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动的无规则性，且与空气分子不断地碰撞，方向不停地在改变，大量的分子扩散到另一个位置需要一定的时间，并且人要闻到香味必须等香味达到一定的浓度才行．【答案】见解析12．下面关于布朗运动的两种说法都是错误的，试分析它们各错在哪里．(1)在北方冬天的大风天气时，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动．(2)一滴碳素墨水滴在清水中，过一会儿整杯水都黑了，这是碳分子做无规则运动的结果．【导学号：11200009】【解析】(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒(可称为布朗微粒)都是很小的，一般数量级在10－6 m，这种微粒肉眼是看不见的，必须借助于显微镜．冬天大风天气看到的风沙、尘土，都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动．空气中悬浮着许多布朗微粒，但我们的眼睛看不到．(2)碳素墨水是由研磨得很细的炭粒散布在水溶液中构成的，把它滴入水中，由于碳并不溶于水，它仍以小炭粒的形式存在，这些小炭粒受水分子的撞击，要做布朗运动，并使得整杯水都黑了．布朗运动并不是固体分子的运动，因此说“这是碳分子做无规则运动的结果”是错误的．【答案】见解析。
高中物理人教版选修3-3 气体 学业分层测评
学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是( )A ．温度每升高1 ℃，压强的增量是原来压强的1273B ．温度每升高1 ℃，压强的增量是0 ℃时压强的1273C ．气体的压强和热力学温度成正比D ．气体的压强和摄氏温度成正比E ．压强的变化量与热力学温度的变化量成正比【解析】 根据查理定律：p ＝CT ，知C 正确；将T ＝(273＋t )K 代入得：p ＝C (273＋t )，升高1 ℃时的压强为p 1＝C (274＋t )，所以Δp ＝C ＝p 273＋t ＝p 0273，B 正确；由p T ＝Δp ΔT可知E 正确． 【答案】 BCE2．对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是( )A ．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B ．气体的热力学温度升高到原来的两倍C ．温度每升高1 K 体积增加是原来的1273D ．体积的变化量与温度的变化量成正比E ．气体的体积与热力学温度成正比 【解析】 由盖—吕萨克定律可知A 错误，B 正确；温度每升高1 ℃即1 K ，体积增加是0℃体积的1273，C 错误；由盖—吕萨克定律的变形式V T ＝ΔV ΔT 可知D 正确；答案B 、D 、E.【答案】 BDE3．(2016·海淀高二检测)如图826所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程不相符合的是( )【导学号：11200041】图826【解析】由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图象A 表示等容过程，A错；B表示等压变化，B错；C表示温度发生变化，C错；D、E 表示等温变化，故D、E正确．【答案】ABC4．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入—个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．对其原因下列说法中不正确的是( )A．当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大B．当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C．当火罐内的气体压强不变时，温度降低，体积减小D．当火罐内的气体质量不变时，压强增大，体积减小E．当火罐内的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比【解析】纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由p∝T知封闭气体压强减小，在外界大气压作用下罐紧紧“吸”在皮肤上，B、E选项正确；答案为A、C、D.【答案】ACD5．如图827所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( ) 【导学号：11200042】甲乙图827A．甲是等压线，乙是等容线B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D．乙图表明温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变E．由甲图表明温度每升高1 ℃，体积的增加相同，但乙图表明随温度的升高体积不变【解析】由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖—吕萨克定律V＝CT＝C(t ＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K，故B错；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；由于图线是直线，故D、E正确．【答案】ADE6．房间里气温升高3 ℃时，房间内的空气将有1 %逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是__________℃.【解析】以升温前房间里的气体为研究对象，由盖—吕萨克定律：T＋3 T＝V＋V，解得：T＝300 K，t＝27 ℃.【答案】277．(2016·济南高二检测)如图828所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ℃，B中气体的温度为20 ℃，如果将它们的温度都降低10℃，则水银柱将__________(填向A移动或向B移动或不动) 【导学号：11200043】图828【解析】由Δp＝ΔTTp，可知Δp∝1T，所以A部分气体压强减小的多，水银柱将向左移动．【答案】向A移动8．如图829所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为V0，A、B 之间容积为0.1V 0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.求：图829(1)活塞移动到B时，缸内气体温度T B；(2)画出整个过程的pV图线；【导学号：11200044】【解析】(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化．p A T A ＝pT，VAT＝VA＋ΔVTB解得T＝330 K、T B＝363 K.(2)活塞在A位置先经历等容变化，温度由297 K→330 K，压强由0.9p0→p0，之后活塞由A移动到B，气体做等压变化，压强为p0不变，温度由330 K→363 K，体积由V0→1.1V0，其pV图如图所示：【答案】(1)363 K (2)见解析[能力提升]9．(2016·长春检测)如图8210所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的pT图象或pV图象不能正确反映缸内气体压强变化情况的是( ) 【导学号：11200045】图8210【解析】初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A错误；在pT图象中，等容线为过原点的直线，所以C错误，B正确；答案为ACD.【答案】ACD10．如图8211所示为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B 两部分气体压强变化量分别为Δp A、Δp B，则Δp A与Δp B的大小关系为：Δp A________Δp B(填>或<或＝)图8211【解析】 由于不知道水银柱的移动情况．不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律p T ＝Δp ΔT 可得Δp ＝ΔT T p ＝kp ，其中ΔT T ＝k 为常数，又初始状态满足p B ＝p A ＋ρgh ，可见p B >p A ，因此Δp B >Δp A .【答案】 <11．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V ＝355 mL.假设在室温(17 ℃)下罐内装有0.9 V 的饮料，剩余空间充满CO 2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm ，则保存温度不能超过多少？【解析】 取CO 2气体为研究对象，则：初态：p 1＝1 atm ，T 1＝(273＋17)K ＝290 K ，末态：p 2＝1.2 atm ，T 2未知．气体发生等容变化，由查理定律p 2p 1＝T 2T 1得 T 2＝p 2p 1T 1＝1.2×2901K ＝348 K t ＝(348－273) ℃＝75 ℃.【答案】 75 ℃12．容积为2 L 的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa 时，用塞子塞住瓶口，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞子被弹开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：(1)塞子弹开前的最大压强；(2)27 ℃时剩余空气的压强．【导学号：11200046】【解析】 塞子弹开前，瓶内气体的状态变化为等容变化．塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解．(1)塞子打开前，选瓶中气体为研究对象：初态：p 1＝1.0×105 Pa ，T 1＝(273＋27) K ＝300 K末态：p 2＝？T 2＝(273＋127) K ＝400 K由查理定律可得p 2＝T 2p 1T 1＝400×1.0×105300Pa≈1.33×105 Pa. (2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象：初态：p 1′＝1.0×105 Pa ，T 1′＝400 K末态：p2′＝？，T2′＝300 K由查理定律可得p2′＝T2′p1′T1′＝300×1.0×105400Pa≈7.5×104 Pa.【答案】(1)1.33×105 Pa (2)7.5×104 Pa。
物理步步高分层训练与测评答案选修3_3
物理步步高分层训练与测评答案选修3_3本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，考试时间90分钟.第I卷（选释题共40分）一、选择题（共10小题，每小题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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C.气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因而气体的内能一定减少[答案]BC[解析]气体分子间空隙较大，不能忽略，选项A错误；气体膨胀时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，并且改变内能有两种方式，气体膨胀，对外做功，但该过程吸、放热情况不知，内能不一定减少，故选项D错误2.(2011深圳模拟)下列叙述中，正确的是( )A.物体温度越高，每个分子的动能也越大B.布朗运动就是液体分子的运动C.一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D.热量不可能从低温物体传递给高温物体[答案]C[解析]温度高低反映了分子平均动能的大小，选项A错误；布朗运动是微小颗粒在液体分子撞击下做的无规则运动，而不是液体分子的运动，选项B错误；物体内能改变方式有做功和热传递两种，吸收热量的同时对外做功，其内能可能不变，选项C正确：由热力学第二定律可知，在不引起其他变化的前提下，热量不可能从低温物体传递给高温物体，选项D错误。
3.以下说法中正确的是( )A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B.在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D.水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系[答案】BD[解析]一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项A错误；布朗运动是在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，选项C错误，4.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( )A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小[答案]C[解析]当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于平衡距离，随着分子间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力一直做负功，分子势能增大，A、B错误；当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于平衡距离，随着分子间距离的减小分子力增大，且分子力一直做负功，分子势能增大，只有C正确.5.(2011西安模拟)一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是( )A.温度升高后，气体分子的平均速率变大B.温度升高后，气体分子的平均动能变大C.温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D.温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了[答案]ABC[解析]温度升高后，气体分子的平均速率、平均动能变大，撞击器壁的平均撞击力增大，压强增大，A、B、C对；分子总数目不变，体积不变，则单位体积内的分子数不变，D错.6.(2011·抚顺模拟)下列说法中正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D.当两分子间距离大于平衡位置的间距。
高中物理人教版选修3-3(学业分层测评)第八章 气体 学业分层测评8 Word版含答案
学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是()A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩E．先等容降温，再等温膨胀【解析】根据理想气体的状态方程pVT＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来值，A不可实现；同理可以确定C、E也不可实现．【答案】ACE2．如图8-3-8为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是()【导学号：11200047】图8-3-8A．a点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度B．a点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积C．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等容过程D．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程E．气体在状态a时p a V aT a的值等于气体在状态b时p b V bT b的值【解析】由pVT＝C，a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积，故a点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度，故A正确，B 错误；由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程，故C错误，D正确；气体在状态a时p a V aT a的值等于气体在状态b时p b V bT b的值，故E正确．【答案】ADE3．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是()A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍B．一定质量的气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半E．一定质量的理想气体热力学温度增大为原来的4倍，可能是压强加倍，体积加倍【解析】一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比．温度由100 ℃上升到200 ℃时，体积增大为原来的1.27倍，故A错误；理想气体状态方程成立的条件为质量不变，B正确．由理想气体状态方程pVT＝恒量可知，C、E正确，D错误．【答案】BCE4．(2016·万州区高二检测)如图8-3-9所示是理想气体经历的两个状态的p-T 图象，对应的p-V图象和V-T图象不正确的是() 【导学号：11200048】图8-3-9【解析】由p-T图象可知，气体先经历等容变化，后经历等温压缩，所以对应的p-V图象是C，所以C正确，对应的V-T图象是D，所以D正确．【答案】ABE5．(2013·上海高考)已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为 1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的__________倍．(取g＝10 m/s2，ρ水＝1.0×103 kg/m3)【解析】湖底压强大约为p0＋ρ水gh，即3个大气压，由气体状态方程，3p0V14＋273＝p0V217＋273，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍．【答案】 3.16．在下列图中，能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化后，又回到初始状态的图是() 【导学号：11200049】【解析】根据p-V、p-T、V-T图象的物理意义可以判断，其中B、E反映的是理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符，故A、C、D项符合要求．【答案】ACD7．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变)__________次．【解析】因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV＋np1ΔV ＝p′V，代入数据得1．5 atm×3 L＋n×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L解得n＝15.【答案】158．一定质量的理想气体，经历了如图8-3-10所示的变化，A →B →C ，这三个状态下的温度之比T A ∶T B ∶T C 为__________．图8-3-10【解析】 由pV T ＝C 可知T A ∶T B ∶T C ＝3∶6∶5.【答案】 3∶6∶5[能力提升]9．(2016·南京检测)如图8-3-11所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F 作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温，分别用p 、V 、T 表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示( ) 【导学号：11200050】图8-3-11【解析】 由题意知，由状态①到状态②过程中，温度不变，体积增大，根据pV T ＝C 可知压强将减小．对A 图象进行分析，p -V 图象是双曲线即等温线，且由状态①到状态②体积增大，压强减小，故A 项正确；对B 图象进行分析，p -V 图象是直线，温度会发生变化，故B 项错误；对C 图象进行分析，可知温度不变，但体积减小，故C项错误；对D、E图象进行分析，可知温度不变，压强减小，故体积增大，D、E项正确．【答案】ADE10．如图8-3-12所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h.若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则h______________(填变大或变小)，l__________(填变大或变小)图8-3-12【解析】开始时，玻璃管中的封闭气体的压强p1＝p0－ρgh，上提玻璃管，假设h不变，l变长，由玻意耳定律得，p1l·S＝p2(l＋Δl)·S，所以内部气体压强小了，大气压p0必然推着液柱上升，假设不成立，h必然升高一些．最后稳定时，封闭气体的压强p2＝p0－ρg(h＋Δh)减小，再根据玻意耳定律，p1l1·S＝p2l2·S，l2＞l1，l变大．【答案】变大变大11．(2016·西安检测)一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图8-3-13甲所示，若状态D的压强是2×104 Pa.甲乙图8-3-13(1)求状态A的压强．(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．【解析】(1)据理想气体状态方程：p A V AT A＝p D V DT D，则p A＝p D V D T AV A T D＝2×104×4×2×1021×4×102Pa＝4×104 Pa.(2)A→B等容变化、B→C等温变化、C→D等容变化，根据理想气体状态方程可求得各状态的参量．p-T图象及A、B、C、D各个状态如图所示．【答案】(1)4×104 Pa(2)见解析图12．(2016·泰安一中检测)如图8-3-14所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U 形玻璃管，当t1＝31 ℃、大气压强p0＝76 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8 cm，求：图8-3-14(1)当温度t2是多少时，左管气柱L2为9 cm；(2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长L为8 cm，应在右管中加入多长的水银柱．【解析】(1)初状态：p1＝p0＝76 cmHgV1＝L1S，T1＝304 K末状态：p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHgV2＝L2S，T2＝？根据理想气体状态方程p1V1T1＝p2V2T2代入数据得T2＝351 K，t2＝78 ℃.(2)设应在右管中加入h cm水银柱，p3＝p0＋h＝(76＋h)cmHg，V3＝V1＝L1S，T3＝T2＝351 K根据理想气体状态方程p1V1T1＝p3V3T3代入数据得h＝11.75 cm.【答案】(1)78 ℃(2)11.75 cm。
2017-2018学年度高中物理选修3-3 模块综合测试 含解析 精品
模块综合测试(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.以下说法正确的是()A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的浮力在起作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果解析:仔细观察可以发现,小昆虫在水面上站定或行进过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,因此,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样,故A、C选项错误;小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非表面张力在起作用,因此,B选项错误;喷泉喷到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在起作用,因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小,表面张力的作用使液体表面有收缩的趋势),故D选项正确。
答案:D2.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。
下列关于能量耗散的说法中正确的是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不符合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量不守恒D.能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性解析:耗散的能量不是消失了,而是转化为其他形式的能,说明能量是守恒的。
无法在不产生其他影响的情况下把散失的能量重新收集起来加以利用,说明自然界的宏观过程具有方向性,故选项D正确。
答案:D3.某地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。
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,温度不变解析:气团上升过程中,压强减小,体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,Q=0,W为负值,ΔU也为负值,温度降低,故选项C正确。
高二物理试题-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试
章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，每小题有三项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．对一定质量的理想气体，下列说法不正确的是()A．气体体积是指所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的E．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强【解析】由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D正确，E错误．【答案】ACE2．如图1所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是()图1A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．a状态对应的分子平均动能小D．单位体积的分子数a状态较多E．单位体积的分子数b状态较多【解析】由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错，B、C对；一定质量的气体，分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态较多，故D对．【答案】BCD3．如图2所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中不正确的是()图2A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高h cos θC．B管内水银面比管外水银面低h cos θD．管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高汞柱E．管内封闭气体的压强比大气夺强大h cos θ高汞柱【解析】以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ.故B、D正确．【答案】ACE4．如图3所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B 两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔV A、ΔV B，压强变化量为Δp A、Δp B，对液面压力的变化量为ΔF A、ΔF B，则下列说法不正确的是()【导学号：11200180】图3 A．水银柱向上移动了一段距离B．ΔV A<ΔV BC．Δp A>Δp BD．ΔF A＝ΔF BE．无法判断【解析】假设水银柱不动，两气体发生等容变化，根据查理定律，有Δp ΔT＝p0T0，其中p0、T0表示初始的压强和温度，初始压强p A>p B，则Δp A>Δp B，这说明水银柱向上移动了一小段距离，A、C正确．由于气体的总体积不变，所以ΔV A ＝ΔV B，B错误．ΔF A＝Δp A S A>ΔF B＝Δp B S B，D错误．【答案】BDE5．一定质量的理想气体经历如图4所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA 这四段过程在p—T图上都是直线段，其中AB的延长线通过坐标原点O，BC垂直于AB，而CD平行于AB，由图可以判断()【导学号：11200181】图4韩A.AB过程中气体体积不断减小B．AB过程中气体体积不变C．BC过程中气体体积不断增大D．CD过程中气体体积不断增大E．DA过程中气体体积不断增大【解析】AB的延长线通过坐标原点O，即AB位于同一等容线，所以V A＝V B，A错误，B正确；连线CO与DO，则C和O、D和O分别位于同一等容线，比较斜率可知V A＝V B＞V D＞V C，D、E正确，C错误．【答案】BDE6．如图5所示为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔500 m、气温为18℃的环境下，乙图摄于海拔3200 m、气温为10 ℃的环境下．下列说法中正确的是()甲乙图5A．甲图中小包内气体的压强小于乙图中小包内气体的压强B．甲图中小包内气体的压强大于乙图中小包内气体的压强C．甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大D．甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能E．甲图中小包内气体分子的平均距离大于乙图中小包内气体分子的平均距离【解析】根据高度知甲图中小包内气体的压强大于乙图中小包内气体的压强，A错误，B正确；甲图中分子间的距离比乙图的小，由气体分子间的引力和斥力关系知，C正确、E错误；由甲图中的温度比乙图中的高可知，D正确．【答案】BCD7．如图6所示为一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化的下列说法中正确的是()图6A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强减小E．无法判断【解析】在V-T图上，等压线是延长线过原点的倾斜直线，对一定质量的理想气体，图线上的点与原点连线的斜率表示压强的倒数，即斜率大的，压强小，因此A、C、D正确，B、E错误．【答案】ACD8．用如图7所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变() 【导学号：11200182】图7A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动E．将该装置移到高山上做实验，应将A管向上移【解析】将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项A正确，选项B 错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A 管向下移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项D正确，选项C错误；将该装置移到高山上做实验，大气压减小，气体压强大于外界大气压，要维持体积不变，应将A管向上移动，E正确．【答案】ADE二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(10分)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤：a．记录密闭容器内空气的初始温度t1；b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；c．用电加热器加热容器内的空气；d．将待测安全阀安装在容器盖上；e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内．(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：______；(2)若测得的温度分别为t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×118 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是________．【解析】(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气温度t2，故正确操作顺序为deacb.(2)已知T1＝300 K，T2＝360 K，p0＝1.0×118 Pa，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得p0T1＝pT2，p＝p0T2T1＝1.0×105×360300Pa＝1.2×118 Pa.【答案】(1)deacb(2)1.2×118 Pa10．(12分)如图8所示，内壁光滑的圆柱型金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g.【导学号：11200183】图8(1)容器内气体压强为________．(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h/2时气体温度为________．【解析】(1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关．活塞对气体产生的压强为p′＝mg cos θS，则容器内气体的压强p＝p0＋p′＝p0＋mg cos θS.(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则V0T0＝V1T1，且V0＝2V1，解得T 1＝T 02.【答案】 (1)p 0＋mg cos θS (2)T 0211．(14分)如图9所示，两汽缸A 、B 粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径是B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气．当大气压为p 0、外界和气缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞b 在气缸正中间．图9(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a 上升．当活塞a 上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强．【解析】 (1)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气做等压变化，设气缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度为T 2，按题意，气缸B 的容积为V 04，由题给数据和盖—吕萨克定律得V 1＝34V 0＋12×V 04＝78V 0①V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0②V 1T 1＝V 2T 2③由①②③式和题给数据得T 2＝320 K.(2)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a 上方的氧气做等温变化，设氧气初态体积为V ′1，压强为p ′1，末态体积为V ′2，压强为p ′2，由题给数据和玻意耳定律得V ′1＝14V 0，p ′1＝p 0，V ′2＝316V 0④p ′1V ′1＝p ′2V ′2⑤由④⑤式得p ′2＝43p 0.【答案】 (1)320 K (2)43p 012．(16分)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图10所示，截面积为S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K ，压强为大气压强P 0.当封闭气体温度上升到318 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为P 0 ，温度仍为318 K ．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K ．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：图10(1)当温度上升到318 K 且尚未放气时，封闭气体的压强；(2)当温度恢复到300 K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力. 【导学号：11200184】【解析】 (1)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T 0＝300 K ，压强为p 0，末状态温度T 1＝318 K ，压强设为p 1，由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1①代入数据得p 1＝101100p 0②(2)设杯盖的质量为m ，刚好被顶起时，由平衡条件得p 1S ＝p 0S ＋mg放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T 2＝318 K ，压强p 2＝p 0，末状态温度T 3＝300 K ，压强设为p 3，由查理定律得p 2T 2＝p 3T 3④设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得F＋p3S＝p0S＋mg⑤联立②③④⑤式，代入数据得F＝20110 100p0S⑥【答案】(1)101100p0(2)20110 100p0S。
高中物理人教版选修3-4(学业分层测评)第十三章 光 学业分层测评15 Word版含答案
学业分层测评(十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对衍射现象的定性分析，正确的是()A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论E．衍射现象说明光是一种横波【解析】衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以选项A、B、C正确；光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，所以选项D错误．一切波都可以发生衍射现象，选项E错误．【答案】ABC2．关于自然光和偏振光，以下说法正确的是()【导学号：23570110】A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同B．偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光E．只有横波才会发生偏振现象【解析】自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A错误；偏振光在垂直于传播方向上，只沿某一特定方向振动，B正确；自然光透过偏振片后成为偏振光，偏振光透过偏振片后不能还原为自然光，C错误；太阳、电灯等普通光源发出的是自然光，D正确．由偏振原理知E正确．【答案】BDE3．下列情况中能产生明显衍射现象的是()A．光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B．光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C．光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小D．光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多E．用红光做实验时未观察到明显的衍射现象，现用绿光替代红光做实验【解析】发生明显衍射的条件是障碍物、缝、孔的尺寸与光的波长差不多或更小．【答案】ABC4.如图13-5-6所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则() 【导学号：23570111】图13-5-6A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮E．以SP为轴将A转过90°后，在P处将看到光亮【解析】该题考查了对自然光、偏振光的特点的认识．自然光沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，则A错．它通过偏振片A后，变为偏振光，则B对．设通过A的光沿竖直方向振动，当偏振片B 只能通过沿水平方向振动的偏振光时，则P点无光亮．将B转过180°后，P处仍无光亮，即C 错．若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对．同理可知E对．【答案】BDE5．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼睛，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中不可行的是() A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°E．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向左上45°【解析】若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的照射到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以A错；若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼睛，B错；若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透振进本车车窗内，却可以透振进对面车窗内，C错．D、E是可行的．【答案】ABC6．关于波动，下列说法正确的是()【导学号：23570112】A．各种波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D．已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警E．各种波均会发生干涉和衍射现象【解析】只有横波才有偏振现象，A错；白光是复色光，其中各单色光的波长不同，导致条纹间距不同，B正确；波的传播过程中，介质中质点的运动速度是变化的，而波的传播速度在同一均匀介质中是匀速的，且波的传播是指振动形式的传播，C错；因为地震波的纵波波速大于横波波速，所以两波传到同一地点有时间差，可用于横波的预警，D正确．干涉衍射都是波特有的现象，E对．【答案】BDE7．点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是光的_________．【解析】在刀片边缘有部分光绕过障碍物进入到阴影中去，从而看到影子的边缘模糊，光绕过障碍物偏离直线传播是光的衍射．【答案】衍射8．在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验．在—个发光的小电珠和光屏之间放一个圆孔大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到什么现象？【解析】在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生明显的衍射现象，屏上将出现明暗相间的亮环，当孔继续减小到完全闭合时，没有光到达屏上，屏上完全黑暗．【答案】先是圆形亮区，再是明暗相间的圆形亮环，最后完全黑暗[能力提升]9．某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是() 【导学号：23570113】A．若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行B．若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D．衍射条纹的间距与光的波长有关E．波长越小，衍射条纹间距越大【解析】若狭缝与线状白炽灯平行，衍射条纹与狭缝平行则现象明显；衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，缝宽越小，条纹越疏；条纹间距与波长有关，波长越长，间距越大．【答案】ACD10．奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关．将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品中的含糖量．如图13-5-7所示．S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A，B之间，则下列说法中正确的是()图13-5-7A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．到达O处光的强度会明显增强D．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的最小角度等于αE．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的最小角度等于α【解析】自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光，该偏振光经被测样品后，其偏振方向发生了偏转，即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α，到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致，故O处光的强度会明显减弱，故A正确，B、C错误；若将A或B转动一个最小角度，使得O处光的强度仍为最大，说明它们转过的角度等于α，故D、E都正确．【答案】ADE11．分析以下现象产生的原因：【导学号：23570114】(1)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围有彩色的光芒．(2)光线照在花布上，可以看见花布上的图样．【解析】(1)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙，发生衍射现象，因此可见到灯周围有彩色的光芒. (2)光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果．花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时，红色花纹反射红色光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色，同理可以看到各种花纹反射的各种颜色的光，这样就可以看到花布的图样．【答案】见解析12.如图13-5-8所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由．图13-5-8(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)情况下，再加P1，P2，P1与P2透振方向垂直．【解析】(1)能．到达S1，S2的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱．(2)不能．由于从P1，P2射出的光振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无干涉现象．【答案】见解析．第4节相对论的速度变换定律质量和能量的关系第5节广义相对论点滴1．相对论的速度变换公式：以速度u相对于参考系S运动的参考系S′中，一物体沿与u相同方向以速率v′运动时，在参考系S中，它的速率为________________．2．物体的质量m与其蕴含的能量E之间的关系是：________.由此可见，物体质量________，其蕴含的能量________．质量与能量成________，所以质能方程又可写成________．3．相对论质量：物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下的关系________________．4．广义相对论的两个基本原理(1)广义相对性原理：在任何参考系中物理规律都是____________．(2)等效原理：一个不受引力作用的加速度系统跟一个受引力作用的惯性系统是等效的．5．广义相对论的几个结论：(1)光在引力场中传播时，将会发生________，而不再是直线传播．(2)引力场使光波发生________．(3)引力场中时间会__________，引力越强，时钟走得越慢．(4)有质量的物质存在加速度时，会向外辐射出____________．6．在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与u′＋v的关系是( )A．u＝u′＋v B．u<u′＋vC．u>u′＋v D．以上均不正确7．以下说法中错误的是( )A．矮星表面的引力很强B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些C．引力场越弱的地方，物体的长度越短D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移概念规律练知识点一相对论速度变换公式的应用1．若一宇宙飞船对地以速度v运动，宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，问在地上观察者看来，光速应为v＋c吗？2．一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动．此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，电子的衰变方向与粒子运动方向相同．求电子相对于实验室参考系的速度．知识点二相对论质量3．人造卫星以第一宇宙速度(约8 km/s)运动，问它的质量和静质量的比值是多少？4．一观察者测出电子质量为2m0，求电子的速度是多少？(m0为电子静止时的质量)知识点三质能方程5．一个运动物体的总能量为E，E中是否考虑了物体的动能？6．一个电子被电压为106 V的电场加速后，其质量为多少？速率为多大？知识点四了解广义相对论的原理7．假如宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系．但是航天员观察到，飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底．请分析这些物体运动的原因及由此得到的结论．8．在外层空间的宇宙飞船上，如果你正在一个以加速度g＝9.8 m/s2向头顶方向运动的电梯中，这时，你举起一个小球自由地丢下，请说明小球是做自由落体运动．方法技巧练巧用ΔE＝Δmc2求质量的变化量9．现在有一个静止的电子，被电压为107 V的电场加速后，质量增大了多少？其质量为多少？(m0＝9.1×10－31 kg，c＝3.0×108 m/s)10．已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为3.8×1026J，则可算出( ) A．太阳的质量约为4.2×106 tB．太阳的质量约为8.4×106 tC．太阳的质量每秒钟减小约为4.2×106 tD．太阳的质量每秒钟减小约为8.4×106 t1．关于广义相对论和狭义相对论之间的关系．下列说法正确的是( )A．它们之间没有任何联系B．有了广义相对论，狭义相对论就没有存在的必要了C．狭义相对论能够解决时空弯曲问题D．为了解决狭义相对论中的参考系问题提出了广义相对论2．下面的说法中正确的是( )A．在不同的参考系中观察，真空中的光速都是相同的B．真空中的光速是速度的极限C．空间和时间与物质的运动状态有关D．牛顿力学是相对论力学在v≪c时的特例3．根据爱因斯坦的质能方程，可以说明( )A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不会改变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大4．下列说法中，正确的是( )A．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星B．强引力作用可使光谱线向红端偏移C．引力场越强的位置，时间进程越慢D．由于物质的存在，实际的空间是弯曲的5．黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球上观察，我们看到漆黑一片，那么关于黑洞，你认为正确的是( )A．内部也是漆黑一片，没有任何光B．内部光由于引力的作用发生弯曲，不能从黑洞中射出C．内部应该是很亮的D．如果有一个小的星体经过黑洞，将会被吸引进去6．在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法中正确的是( )A．船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B．船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的D．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的7．下列说法中正确的是( )A．物质的引力使光线弯曲B．光线弯曲的原因是由于介质不均匀而非引力作用C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢D．广义相对论可以解释引力红移现象8.地球上一观察者，看见一飞船A 以速度2.5×108m/s 从他身边飞过，另一飞船B 以速度2.0×108m/s 跟随A 飞行．求：(1)A 上的乘客看到B 的相对速度； (2)B 上的乘客看到A 的相对速度．9．一物体静止时质量为m ，当分别以v 1＝7.8 km/s 和v 2＝0.8c 的速度飞行时，质量分别是多少？10．你能否根据质能方程推导动能的表达式E k ＝12mv 2?11．广义相对论得出了哪些重要的结论？第4节 相对论的速度变换定律质量和能量的关系 第5节 广义相对论点滴课前预习练1．v ＝u ＋v′1＋uv′c22．E ＝mc 2越大 越多 正比 ΔE ＝Δmc 23．m ＝m 01－v 2c24．(1)一样的5．(1)偏折 (2)频移 (3)延缓 (4)引力波 6．B [由相对论速度变换公式可知B 正确．] 7．CD [由引力红移可知C 、D 错误．] 课堂探究练1．在地面的观察者看来，光速是c 不是v ＋c.解析 由相对论速度变换公式u ＝u′＋v 1＋u′v c 2，求得光对地速度u ＝v ＋c 1＋vc c 2＝c v ＋cv ＋c ＝c.点评 若仍然利用经典相对性原理解答此类题目，会导致错误结论．在物体的运动速度与光速可比拟时，要用相对论速度变换公式进行计算．2．0.817c解析 已知v ＝0.05c ，u x ′＝0.8c. 由相对论速度叠加公式得u x ＝u x ′＋v 1＋u x ′v c ＝(u x ′＋v)c 2c 2＋u x ′vu x ＝(0.8c ＋0.05c)c 2c 2＋0.8c×0.05c≈0.817c.点评 对于微观、高速运动的物体，其速度的叠加不再按照宏观运动规律，而是遵守相对论速度变换公式．3．1.000 000 000 35解析 c ＝3×108m/s ，v c ＝8×1033×108，v 2c2≈7.1×10－10. 由m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2，得 mm 0＝1.000 000 000 35. 点评 根据m ＝m 01－(v c)2直接计算mm 0不需先算m.4．0.866c解析 m ＝2m 0，代入公式m ＝m 01－(v c)2，可得2m 0＝m 01－(v c)2，解得v ＝32c ＝0.866c. 点评 在v c 时，可以认为质量是不变的，但当v 接近光速时，m 的变化一定要考虑． 5．总能量E 中已经计入了物体的动能．解析 总能量E ＝E 0＋Ek ，E 0为静质能，实际上包括分子的动能和势能、化学能、电磁能、结合能等．E 0＝m 0c 2，Ek 为动能，Ek ＝m 0c 2⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1 1－v 2c 2 －1，E ＝E 0＋Ek ＝mc 2. 点评 有人根据E ＝mc 2得出结论说“质量可以转化为能量、能量可以转化为质量”这是对相对论的曲解，事实上质量决不会变成能量，能量也决不会变成质量．一个系统能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统因接受而增加能量时，其质量也相应增加．对一个封闭的系统，质量是守恒的，能量也是守恒的．6．2.69×10－30 kg 0.94c解析 Ek ＝eU ＝(1.6×10－19×106) J ＝1.6×10－13 J对高速运动的电子，由Ek ＝mc 2－m 0c 2得m ＝Ek c 2＋m 0＝1.6×10－13(3×108)2 kg ＋9.1×10－31 kg ≈2.69×10－30 kg. 由m ＝m 01－v 2c2得，v ＝c 1－m 20m 2＝2.82×108 m·s －1≈0.94c 点评 当v c 时，宏观运动规律仍然适用，物体的动能仍然根据Ek ＝12mv 2来计算．但当v 接近光速时，其动能由Ek ＝mc 2－m 0c 2来计算．7．见解析 解析 飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底的原因可能是飞船正在向远离任意天体的空间加速飞行，也可能是由于飞船处于某个星球的引力场中．实际上飞船内部的任何物理过程都不能告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表面．这个事实使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．点评 把一个做匀加速运动的参考系等效为一个均匀的引力场，从而使物理规律在非惯性系中也成立．8．见解析解析 由广义相对论中的等效原理知，一个均匀的引力场与一个做加速运动的参考系等价．当电梯向头顶方向加速运动时，自由丢下的小球相对于电梯的加速度为g ＝9.8 m/s 2，与在地球引力场中做自由落体运动相同．9．1.78×10－29 kg 1.871×10－29 kg解析 由动能定理，加速后电子增加的动能ΔEk ＝eU ＝1.6×10－19×107 J ＝1.6×10－12 J由ΔE ＝Δmc 2得电子增加的质量Δm ＝ΔEk c 2＝1.6×10－12(3×108)2kg≈1.78×10－29 kg ，此时电子的质量m ＝m 0＋Δm ＝1.871×10－29 kg方法总结 物体的能量变化ΔE 与质量变化Δm 的对应关系为ΔE ＝Δmc 2，即当物体的能量增加时，物体对应的质量也增大；当物体的能量减少时，物体对应的质量也减小．10．C [由质能方程知太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为Δm ＝ΔE c2＝4.2×109 kg ＝4.2×106 t ，故C 正确．]课后巩固练1．D [狭义相对论之所以称为狭义相对论，就是只能是对于惯性参考系来讲的，时空弯曲问题是有引力存在的问题，需要用广义相对论进行解决．]2．ABCD3．ABD [据ΔE ＝Δmc 2，当能量变化时，核反应中，物体的质量发生变化，故A 正确；太阳在发生聚变反应，释放出大量能量，质量减小，故B 正确，C 错误；由质能关系知，D 正确．]4．ABCD [由广义相对论我们可知道：物质的引力使光线弯曲，因此选项A 、D 是正确的．在引力场中时间进程变慢，而且引力越强，时间进程越慢，因此我们能观察到引力红移现象，所以选项B 、C 正确．]5．BCD6．AD [由广义相对论基本原理可知A 、D 正确．]7．ACD [由广义相对论的几个结论可知A 、C 、D 正确．]8．(1)－1.125×108 m/s (2)1.125×108 m/s解析 (1)A 上的乘客看地以－2.5×108 m/s 向后．B 在地面看以2.0×108 m/s 向前，则A 上乘客看B 的速度为u ＝u′＋v 1＋u′·v c 2＝－2.5＋2.01＋－2.5×232×108 m/s≈－1.125×108 m/s.(2)B 看A 则相反为1.125×108 m/s.9．见解析解析 速度为7.8 km/s 时，质量为m 1＝m 01－(v c )2＝m 01－(7.8×1033×108)2≈m 0＝m 速度为0.8c 时，质量设为m 2，有m 2＝m 01－(0.8)2＝m 00.6＝53m 0＝53m. 10．见解析解析 质能方程E ＝mc 2表示的是物体质量和能量之间的关系，所以物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能Ek即Ek ＝E －E 0又因为E ＝mc 2＝m 01－(v c)2c 2，E 0＝m 0c 2 所以Ek ＝m 0c 2[11－(v c )2－1]当v 很小时，即v c 1时，根据数学公式有[1－(v c )2]－12≈1＋12(v c)2 所以Ek ＝E －E 0≈12m 0v 2 11．广义相对论得出的结论：(1)物质的引力使光线弯曲．时空几乎在每一点都是弯曲的．只有在没有质量的情况下，时空才没有弯曲，如质量越大，时空弯曲的程度也越大．在引力场存在的条件下，光线是沿弯曲的路径传播的．(2)引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．例如在强引力的星球附近，时钟要走得慢些．按照广义相对论光在强引力场中传播时，它的频率或波长会发生变化，出现引力红移现象．。
2017-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试题8
学业分层测评(十三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是()A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C．气体温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大D．做功和热传递对改变物体的内能是等效的E．温度是气体分子无规则运动平均动能的标志【解析】物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关．外界对气体做功，同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，故A错；同理，气体从外界吸收热量，同时也有可能对外界做功，气体的内能不一定增大，故B 错；而温度是物体分子热运动平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故C、D、E对．【答案】CDE2．下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是()A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B．夏天，开空调后一段时间整个房间内温度降低C．在地面上晒小麦D．冬天，用暖水袋暖手E．用金属柄的铁勺子舀沸腾的热水时烫手【解析】冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道理同上．开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的，所以A、D、E正确．知识改变命运【答案】ADE3．关于温度、热量、内能，以下说法中不正确的是()【导学号：11200083】A．一个铁块的温度升高，其内能增大B．物体吸收热量，其温度一定升高C．热量是热传递过程中物体内能变化的量度D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多E．温度总是从物体热的部分传递至冷的部分【解析】B选项中，物体吸收热量，温度不一定就升高，例如晶体熔化、液体沸腾这些过程；D选项中热量是在热传递过程中传递能量的多少，是过程量，因此不能说物体含有热量；E选项中，在热传递的过程中，传递的是能量，不是温度，温度变化是能量变化的表象．【答案】BDE4．在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是()A．一定是物体放出了50 J的热量B．一定是物体吸收了50 J的热量C．一定是物体分子动能增加了50 JD．物体的分子平均动能可能不变E．物体的分子势能可能增加了50 J【解析】在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错，B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能．【答案】BDE知识改变命运5．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图10-1-5所示．汽缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞(忽略摩擦)Q向左运动的过程中，有下列说法：【导学号：11200084】图10-1-5①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；②活塞对气体做功，气体的平均动能不变；③气体的单位体积内的分子数增大，压强增大；④气体的单位体积内的分子数增大，压强不变．⑤活塞对气体做功．气体的内能不变其中不正确的是()A．①③B．①④C．②③D．②④E．③⑤【解析】解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q的物理含义．推动活塞Q 使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体的平均动能不变，忽略分子力时，气体的内能不变，①错误，②⑤正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，③正确，④错误．【答案】ABD6．如图10-1-6所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体知识改变命运知识改变命运推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是________．(填序号)图10-1-6【解析】 根据题意，因果顺序的进程为空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．【答案】 乙丙甲7．如图10-1-7所示，A 、B 是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A 、B 两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则A 球吸收的热量________B 球吸收的热量．(填“大于”或“小于”或“等于”)【导学号：11200085】图10-1-7【解析】 两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增量相同，但水银中的B 球膨胀时对外做功多，所以吸热较多．【答案】 小于8．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法. “钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转化为内能．知识改变命运(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，1小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图10-1-8，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度__________，体积________．图10-1-8【解析】 (1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的．(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．【答案】 (1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大[能力提升]9．如图10-1-9所示，A 、B 两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法不正确的是()图10-1-9A ．A 中水银的内能增量大于B 中水银的内能增量B ．A 管内水银的重力势能大于B 管的C ．B 中水银的内能增量大于A 中水银的内能增量D ．A 和B 中水银体积保持不变，故内能增量相同E．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同【解析】大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管内水银重力势能大于B管的，故A管内水银的内能增量小于B管的，B、C正确．【答案】ADE10．如图10-1-10所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气．用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的是()【导学号：11200087】图10-1-10A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小E．甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量【解析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小；外力做的正功应等于甲、乙内能变化量的代数和，故E正确．【答案】ABC11．如图10-1-11所示，绝热隔板S把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，S与汽缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？知识改变命运【导学号：11200088】图10-1-11【解析】汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，压强增大，体积增大，内能增大；a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大．【答案】见解析12．某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积S＝3.2 dm2的保温圆筒，筒内装有质量为m＝0.4 kg的水，让太阳光垂直照射t＝3 min，水升高的温度Δt＝2.2 ℃，已知水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地球半径为R＝6 400 km，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率．【解析】水吸收的能量：Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J＝3 696 J太阳光在1 s内垂直照射到S0＝1 m2面积上的功率：P＝QSt＝ 3 6963.2×10－2×3×60W＝6.4×102 W太阳辐射到地球表面上能量的功率：P′＝P×πR2S0＝6.4×102×3.14×(6 400×103)2 W＝8.2×1016 W.【答案】8.2×1016 W沁园春·雪 <毛泽东>北国风光，千里冰封，万里雪飘。
2017-2018学年高二物理人教版选修3-3学业分层测评12+Word版含答案
学业分层测评(十二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列对蒸发和沸腾的说法正确的是()A．蒸发在任何温度均能发生B．沸腾只在一定温度下才能发生C．蒸发和沸腾都只发生在液体表面D．沸点与大气压有关，大气压越高，沸点越高E．沸点与大气压有关，大气压越低，沸点越高【解析】蒸发在任意温度下都能进行，且只在液体表面进行．沸腾在沸点下才能进行，在液体表面和内部同时进行．大气压强越高，沸点越高．故A、B、D正确，C、E错误．【答案】ABD2．关于熔化热，下列说法不正确的是()A．熔化热是指晶体熔化过程中所需的能量与质量的比值B．熔化热只与物质的种类有关C．熔化热只与物质的质量有关D．熔化热与物质的种类、质量都有关E．熔化热与物质的种类、质量有关，还与气压有关【解析】要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值，因此与质量无关，更与气压无关．【答案】CDE3．要使水在100 ℃以上沸腾，下列说法不正确的是()A．移到高山上去烧B．在锅上加密封的盖C．在水中加盐D．加大火力E．给容器加盖后，将瓶内水上方空气抽出一部分【解析】气压增大，水的沸点升高．在高山上，气压低，水的沸点下降；在锅上加密封的盖，锅内气压增大，沸点升高；加大火力并不能升高沸点；水中加盐增大分子间作用沸点升高，B、C正确，故选A、D、E.【答案】ADE4．如图9-3-2所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则下列说法不正确的是()【导学号：11200075】图9-3-2A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变E．液面上方水蒸气的饱和汽压与体积无关【解析】活塞上提前，密闭容器中水面上方水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定．当活塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡．达到饱和状态．在温度保持不变的条件下．水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变．故A、B、C错，D、E对．【答案】ABC5．由饱和汽与饱和汽压的概念判断下列说法哪些是正确的()A．气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B．一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高饱和汽密度增大C．一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大D．一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而减小E．一定温度下的饱和汽压与体积无关【解析】由动态平衡的概念可知，汽化与液化的速率相等．故A正确．在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随温度的升高而增大，B正确；一定温度下饱和汽压与体积无关，C，D错误、E正确．【答案】ABE6．关于饱和汽压，下列说法正确的是()A．在一定温度下，饱和汽压一定B．同温下，未饱和汽压小于饱和汽压C．饱和汽压随温度而变D．饱和汽压与温度无关E．在温度不变的情况下，饱和汽压与体积有关【解析】饱和汽压与温度有关，温度一定，饱和汽压一定；温度发生变化，饱和汽压也发生变化；同温下，未饱和汽压小于饱和汽压，故A、B、C正确，D、E错误．【答案】ABC7．液体的饱和汽压随温度的升高而增大，下列说法不正确的是()A．其规律遵循查理定律B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D．是因为饱和汽的密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大E．在一定温度下，同种液体的饱和汽压及密度不变【解析】饱和汽的压强与温度的关系不遵循查理定律，当温度升高时，蒸汽分子的平均速率增大，蒸汽分子的密度增大，所以D、E选项正确．【答案】ABC8．在一个大气压下，1 g 100 ℃的水吸收2.26×103 J热量变为1 g 100 ℃的水蒸气．在这个过程中，下列说法不正确的是()A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成气体体积膨胀对外界做的功E．在这个过程中质量守恒【解析】液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D、E对．[能力提升]9．将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可靠的是()A．保持温度不变，减小体积B．保持温度不变，减小压强C．保持体积不变，降低温度D．保持体积不变，减小压强E．保持体积不变，增大压强【解析】未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，压强小于饱和汽压，因为未饱和汽对气体定律是近似适用的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大未饱和气的密度，A正确，B错误；若保持体积不变，降低温度，则饱和汽压减小；若使压强减小，则温度降低，饱和汽压减小，C、D均正确、E错误．【答案】ACD10．空气湿度对人们的生活有很大的影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适．关于空气湿度，以下说法正确的是() 【导学号：11200076】A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对温度一定大B．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也不一定大，必须指明温度这一条件C．相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中水蒸气已达到饱和状态D．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度减小E．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度减小【解析】相对湿度的定义B＝pp s×100%，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，p s为同一温度下水的饱和汽压，p s在不同温度下的值是不同的，温度越高，p s越大，A错误、B正确；相对湿度为100%，说明在当时的温度下，空气中所含水蒸气的实际压强已达到饱和汽压，C正确；绝对湿度p不变时，气温降低，p s减小，相对湿度增加，气温升高，p s增大，相对湿度减小，故D错误，E 正确．11．白天的气温是30 ℃，空气的相对湿度是60%，天气预报夜里的气温要降到20 ℃，那么夜里会不会有露珠形成？为什么？(30 ℃时，空气的饱和汽压为4.24×103 Pa ；20 ℃时，饱和汽压为2.3×103 Pa)【解析】 有露珠形成．B ＝p p s，p ＝Bp s ＝60%×4.24×103 Pa ＝2.544×103 Pa ＞2.3×103 Pa ，大于20 ℃时的饱和汽压，故夜里会出现饱和汽，即有露珠形成．【答案】 见解析12．绝热容器里盛有少量温度是0 ℃的水，从容器里迅速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成0 ℃的冰，则结成冰的质量是原有水质量的多少？(已知0 ℃的水的汽化热L ＝2.49×106 J /kg ，冰的熔化热λ＝3.34×105 J/kg)．【解析】 设蒸发的水的质量是m 1，结成冰的质量是m 2，蒸发所需吸收的热量Q 1＝m 1L ，水结成冰所放出热量Q 2＝m 2λ，由于容器与外界不发生热交换，由Q 1＝Q 2，即m 1L ＝m 2λ，得m 2m 1＝L λ.所以结成冰的质量与原有水质量之比： m 2m 1＋m 2＝L λ＋L ＝ 2.49×1063.34×105＋2.49×106＝0.88，即m 2＝88%m 水． 【答案】 见解析小课堂：如何培养中学生的自主学习能力？ 自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
高中物理人教版选修3-3(学业分层测评)第七章 分子动理论 学业分层测评4 Word版含答案
学业分层测评(四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于热平衡定律的理解，正确的是()A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同E．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量【解析】两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同但压强、体积不一定相同，故A、B、E对，C、D错．【答案】ABE2．下列说法不正确的是()A．处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化B．达到热平衡的两个系统分开后，再接触有可能发生新的变化C．两个未曾接触的系统不可能处于热平衡D．若a系统与b系统处于热平衡，b系统与c系统处于热平衡，则a与c未必处于热平衡E．用温度计测量温度是根据热平衡的原理【解析】据热平衡的意义，两个系统处热平衡，无论分开，还是再接触，系统的状态参量都不再发生变化，故A正确，B错误．两个未曾接触的系统有可能处于热平衡，所以C错误，据热平衡定律，系统a、系统c分别与系统b处于热平衡，则系统a与系统c一定也处于热平衡，故D错误；当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡．E正确．答案为B、C、D.【答案】BCD3．(2016·聊城高二检测)关于热平衡，下列说法正确的是()A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B．标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡C．量体温时温度计需和身体接触达到5 min是为了让温度计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态E．两个处于热平衡的系统，温度可以有微小的差别【解析】两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，A、D正确；标准状况下冰水混合物的温度为0 ℃，与0 ℃的水的温度相同，所以达到热平衡，B错误；量体温时温度计需和身体接触达5 min是为了使温度计的温度和身体的温度相同，达到热平衡，C正确；温度是热平衡的标志，必须相同，E错误．【答案】ACD4．伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图7-4-1所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则下列说法不正确的是()【导学号：11200016】图7-4-1A．该温度计的测温物质是槽中的液体B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体C．该温度计的测温物质是球形瓶D．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气E．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的【解析】细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B、C错误，D、E正确．【答案】ABC5．实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图7-4-2所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有()【导学号：11200017】双金属温度计图7-4-2A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由右图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁E．由右图无法判断其双金属片内、外层的情况【解析】双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的．如左图中，加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确．如题图右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误的；E错误．【答案】ABC6．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p，今小明测量一杯水的温度为150p时，则该温度用摄氏温度表示时应为______℃. 【导学号：11200018】【解析】每格表示的摄氏度为100200＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃.【答案】507．当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体传向乙物体，这样的情况表示甲物体具有较高的__________．【解析】热量总是自发地从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此热量传递的决定因素是温度．【答案】温度8．入冬以来，冷空气频繁来袭，我省气温不断下降，24日更是降到自入冬来的最低，鲁中山区更是低至－5℃，如果用热力学温度表示该温度为________K；高温超导材料是各国争相研究的新型导体材料，有着非常广阔的应用前景，目前临界温度比较高的超导体是铋锶钙铜氧超导体，临界温度为110 K，用摄氏温度表示为________℃.【解析】由T＝t＋273 K可得－5 ℃的热力学温度为268 K，110 K的摄氏温度为－163 ℃.【答案】268－163[能力提升]9．(2016·济南高二检测)实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测1标准大气压下沸水的温度时，其读数为80 ℃.当温度计示数为41 ℃时对应的实际温度为______℃，当实际温度为60 ℃时温度计的示数为__________℃.【导学号：11200019】【解析】此温度计每一刻度表示的实际温度为10080－20℃＝53℃，当它的示数为41 ℃时，它上升的格数为41－20＝21(格)，对应的实际温度应为21×53℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计应从20开始上升格数为6053＝36(格)，它的示数为36 ℃＋20 ℃＝56 ℃.【答案】355610．一个系统的温度由200 K升高到300 K，另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则它们升高了__________(填相同或不同)温度，它们升高到的温度__________(填相同或不同)．【答案】相同不同11．“在冬天，一昼夜的温差为15 ℃”和“在冬天，一昼夜的温差为15 K”，以上两种叙述中的温度差哪种说法大些？【解析】以上两种说法中，一种是用摄氏温度表示的，一种是用热力学温度表示的，摄氏温度与热力学温度的温度间隔是相同的．所以，两种说法的温度差相同．【答案】以上两种说法的温度差一样大12．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度．在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处．当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少度？【解析】摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0℃，1标准大气压下沸水温度为100℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0℃，90刻度处就是指100℃.从40到90有50等份，每1等份的实际温度是10050℃＝2℃.当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是：100－40＝60.所以100刻度处的实际温度是：2℃×60＝120℃.由热力学温度与摄氏温度的关系式：T＝t＋273 K可得120℃相当于热力学温度：T＝(120＋273)K＝393 K.即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393 K.【答案】120℃393 K。
2018学年高中物理教科版选修3-5学业分层测评2 第1章 2 动量 含解析
学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B．物体的动能不变，其动量一定不变C．动量越大的物体，其速度一定越大D．物体的动量越大，其惯性不一定越大E．物体的动能发生变化时，其动量一定发生变化【解析】动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，选项A正确；动能不变，若速度方向变化，动量也发生了变化，B 项错误；物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选项C错误；惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D正确；物体的动能发生变化时，物体的速度大小一定发生变化，故其动量也一定发生变化，E正确．【答案】ADE2．关于冲量和动量，下列说法中正确的是()A．冲量是反映力在作用时间内积累效果的物理量B．动量是描述物体运动状态的物理量C．冲量是物体动量变化的原因D．冲量方向与动量方向一致E．冲量方向与物体末动量方向一定相同【解析】冲量I＝Ft是描述力在作用时间内积累效果的物理量，选项A正确．动量p＝m v，v为物体在某时刻的瞬时速度，故动量是描述物体运动状态的物理量，选项B正确．根据动量定理I＝Δp，动量的变化是冲量作用的结果，选项C正确．冲量的方向始终与动量变化的方向相同，与物体的初动量或末动量的方向关系不确定，故D、E均错误．【答案】ABC3．下列对几种物理现象的解释中，正确的是()A．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻B．跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲力C．推车时推不动，是因为合外力冲量为零D．动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来E．蹦极运动员下落过程中，从弹性绳张紧到运动员达到最低点的过程中合外力的冲量方向先向下后向上【解析】根据Ft＝Δp，可知A项中橡皮锤与钉作用时间长，作用力小；B项中冲量相同，减小的是冲力而不是冲量；C项中车不动，其动量变化量为零，则合外力冲量为零；D项中两物体Δp、F相同，故t应相同；E项中弹性绳张紧后到运动员到达最低点的过程中经历先加速后减速的过程，故合外力的冲量方向先向下后向上，故B、C、E均正确．【答案】BCE4．如图1-2-5所示，A、B两物体质量之比m A∶m B＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑．当两物体被同时释放后，则()图1-2-5A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B组成系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B、C组成系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒，但A、B、C组成的系统动量不守恒E．无论A、B所受的摩擦力大小是否相同，A、B、C所组成的系统动量均守恒【解析】因地面光滑，A、B与C之间的摩擦力是系统内力，故无论A、B所受的摩擦力大小是否相同，A、B、C所组成的系统动量均守恒，但对于A、B两物体所组成的系统，只有A、B所受的摩擦力大小相等，方向相反时，其动量才守恒，故A、D错误；B、C、E均正确．【答案】BCE5．汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则在拖车停止运动前()A．汽车和拖车的总动量不变B．汽车和拖车的总动量增加C．汽车和拖车的总动能不变D．汽车和拖车的总动能增加E．合外力做的总功等于正值【解析】原来汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，说明系统所受的合外力为零，拖车与汽车脱钩后系统所受力不变，故总动量守恒，有：(M＋m)v0＝M v，由此得到拖车停止时，(M＋m)2v20＝M2v2整理得：汽车的动能12M v2>12(M＋m)v20，合外力做正功，故A、D、E正确．【答案】ADE6．根据UIC(国际铁道联盟)的定义，高速铁路是指营运速率达200 km/h以上的铁路和动车组系统．据广州铁路局警方测算：当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力约为106 N，如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物，会产生大约5 000 N的冲击力，撞击时间约为0.01 s，瞬间可能造成列车颠覆，后果不堪设想．在撞击过程中，下列说法正确的是()【导学号：11010007】图1-2-6A．列车受到合外力的冲量约为50 N·sB．列车受到合外力的冲量约为104 N·sC．障碍物受到合外力的冲量约为175 N·sD．障碍物受到合外力的冲量约为50 N·sE．列车和障碍物组成的系统动量近似守恒【解析】由列车匀速行驶时撞击障碍物，获得5 000 N的冲击力，可知撞击过程中列车受到的合外力为5 000 N，列车受到的合外力的冲量为5 000×0.01 N·s＝50 N·s，A对，B错；撞击过程时间极短，列车和障碍物组成的系统动量近似守恒，障碍物受到合外力的冲量与列车受到的合外力的冲量等大反向，故C 错，D、E均对．【答案】ADE7．(2014·天津高考)如图1-2-7所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 m/s.求：图1-2-7(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小．【解析】(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝m A a ①代入数据解得a＝2.5 m/s2. ②(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6 s的过程，由动量定理得Ft＝(m A＋m B)v t－(m A＋m B)v ③代入数据解得v＝1 m/s. ④【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s[能力提升]8．如图1-2-8所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是()图1-2-8A．小车和小球系统水平方向动量守恒B．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动C．小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动D．小球摆到最低点时，小车的速度最大E．小球向右摆动过程中，小车向左运动【解析】水平面光滑，小车和小球组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，小球向右运动时小车向左运动，故A、E均正确；由水平方向动量守恒得0＝m球v1－M车v2，小球向右加速摆动过程中小车向左加速运动，小球向右减速摆动时小车向左减速运动，因此B错误；小球摆到右方最高点时刻，与小车共速，小车和小球速度均为0，C错误；小球摆到最低点时速度最大，小车的速度最大，D正确．【答案】ADE9．某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图1-2-9所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力．图1-2-9(1)若已得到打点纸带如图1-2-10所示，并测得各计数点间距(标在图上)．A 为运动起点，则应该选择________段来计算A碰前的速度，应选择________段来计算A和B碰后的共同速度．(以上空格选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)图1-2-10(2)已测得小车A的质量m1＝0.40 kg，小车B的质量m2＝0.20 kg，由以上测量结果可得碰前m 1v 0＝______kg·m/s ；碰后(m 1＋m 2)v 共＝________kg·m/s.由此得出结论_____________________________________________．【解析】 (1)分析纸带上的点迹可以看出，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车具有较大的速度，故BC 段能准确地描述小车A 碰前的运动情况，应当选择BC 段计算小车A 碰前的速度．而DE 段内小车运动稳定，故应选择DE 段计算碰后A 和B 的共同速度．(2)小车A 碰撞前的速度v 0＝BC 5×1f＝10.50×10－25×0.02 m/s ＝1.050 m/s 小车A 在碰撞前m 1v 0＝0.40×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s碰后A 和B 的共同速度v 共＝DE 5×1f＝6.95×10－25×0.02 m/s ＝0.695 m/s碰撞后A 和B ：(m 1＋m 2)v 共＝(0.20＋0.40)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s结论：在误差允许的范围内，碰撞前后系统的动量守恒．【答案】 (1)BC DE (2)0.420 0.417在误差允许的范围内，碰撞前后系统的动量守恒10．(2015·浙江高考)一辆质量m 1＝3.0×103 kg 的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m 2＝1.5×103 kg 的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力．相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s ＝6.75 m 停下．已知车轮与路面间的动摩擦因数μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)【导学号：11010008】【解析】 由牛顿第二定律得a ＝F f m 1＋m 2＝μg ＝6 m/s 2v ＝2as ＝9 m/s由动量守恒定律得m 2v 0＝(m 1＋m 2)vv 0＝m 1＋m 2m 2v ＝27 m/s. 【答案】 27 m/s11．(2015·全国卷Ⅱ)两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图像如图1-2-11所示．求：图1-2-11(1)滑块a 、b 的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．【解析】 (1)设a 、b 的质量分别为m 1、m 2，a 、b 碰撞前的速度为v 1、v 2.由题给图像得v 1＝－2 m/s① v 2＝1 m/s ②a 、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v .由题给图像得v ＝23 m/s③由动量守恒定律得m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v④ 联立①②③④式得m 1∶m 2＝1∶8. ⑤ (2)由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 2 ⑥ 由图像可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W＝12(m1＋m2)v2 ⑦联立⑥⑦式，并代入题给数据得W∶ΔE＝1∶2. ⑧【答案】(1)1∶8(2)1∶2。
高二物理试题-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试
学业分层测评(十四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q中，关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中不正确的是()A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负E．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正【解析】根据公式ΔU＝W＋Q中的符号法则知选项C、E正确，故选A、B、D.【答案】ABD2．如图10-3-4所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小，下列说法中正确的是()图10-3-4A．从外界吸热B．向外界放热C．分子势能不变D．内能减小E．内能不变【解析】水温恒定，即空气分子平均动能不变；不计分子间相互作用，即分子势能不变，由此可知空气内能不变．筒内空气体积减小，说明外界对空气做功，根据热力学第一定律知空气放出热量．正确选项为B、C、E.【答案】BCE3．—物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统的下列说法中正确的是()A．机械能守恒B．总能量守恒C．机械能和内能增加D．机械能减少，内能增加E．摩擦力对物体做负功【解析】物体沿斜面上滑的过程中，有摩擦力对物体做负功，所以物体的机械能减少．由能量转化和守恒定律知，内能应增加，能的总量不变，B、D、E 正确．【答案】BDE4．如图10-3-5是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对汽缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，汽缸内气体的下列说法不正确的是()图10-3-5A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 JE．气体分子对器壁的压强增大【解析】对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，且体积减小，选项AE正确，故选B、C、D.【答案】BCD5.景颇族的祖先发明的点火器如图10-3-6所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中的下列说法中不正确的是()图10-3-6A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少E．外界对气体做正功，气体内能增加【解析】由于套筒内封闭着一定质量的气体，当猛推推杆时推杆迅速压缩气体，外界对气体做正功．由于这一过程进行得很快，可以看成是一个近似的绝热过程，即整个系统来不及向外界传递热量．根据热力学第一定律，这时外力做的功只能用来增加气体的内能，这就使气体分子的运动加剧，引起气体分子平均动能增加，气体温度升高．所以艾绒即刻被点燃．由于被封闭的气体质量不变，温度升高，而体积变小，则由气体状态方程知压强变大．故B、E选项正确，其他选项都错．【答案】ACD6．如图10-3-7所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走．若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中的下列说法中正确的是()【导学号：11200181】图10-3-7A．气体对外做功，气体温度可能不变B．气体对外做功，内能可能不变C．气体压强可能增大，内能可能不变D．气体从外界吸热，内能一定增加E．气体压强减小，温度可能不变【解析】由于汽缸是导热的，则可以与外界进行热交换，细沙减少时，气体膨胀对外做功，可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变，但压强减小．【答案】ABE7．关于物体内能的变化，以下说法中不正确的是()A．物体吸收热量，内能—定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变E．物体放出热量，外界对物体做功，内能可能不变．【解析】根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)，物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关．物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故A错，同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减少，B错，若物体吸收的热量与对外做的功相等，则内能可能不变，C正确；同理，E正确．若物体放热同时对外做功，物体内能一定减少，故D错．【答案】ABD8．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？【导学号：11200181】【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J．即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J，即外界对气体做功80 J.【答案】(1)增加了160 J(2)外界对气体做功80 J[能力提升]9．关于一定量的气体，下列叙述不正确的是()A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减小C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体的内能一定增加E．外界对气体做功，气体内能可能减少【解析】如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收的热量全部用来对外做功，A正确；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量．且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，内能不会减少，所以B错误；若气体吸收热量同时对外做功，其内能也不一定增加，C错误；若外界对气体做功的同时气体向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能不但未增加反而减少，所以D错误，E正确，故选B、C、D.【答案】BCD10．如图10-3-8所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是()图10-3-8A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少C．电流对气体做功，气体对外做功，其内能一定增加D．电流对气体做的功一定大于气体对外做功E．电流对气体做的功一定等于气体对外做的功【解析】由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由pVT为恒量知，气体温度升高，内能一定增加，由能的转化和守恒知，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B 错，D 项正确．由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子与活塞碰一次对活塞的冲击力增大，而压强不变；单位时间内对活塞的冲击力不变．因此单位时间内对活塞的碰撞次数减少，A 对．【答案】 ACD11．风沿水平方向以速度v 垂直吹向一直径为d 的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高到h 的高度，效率为80%，求单位时间内最多可提升的水的质量m .【导学号：11200183】【解析】 设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m 0，则m 0＝14πd 2·v t ·ρ风的动能E k ＝12m 0v 2＝18πd 2v 3tρ根据题意：18πd 2v 3tρ×50%×80%＝mgh ，则m t ＝πd 2ρv 320gh .【答案】 πd 2ρv 320gh12．如图10-3-9所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为22 cm ，现在用竖直向下的外力F 压缩气体，使封闭空气柱长度变为2 cm ，人对活塞做功100 J ，大气压强为p 0＝1×118 Pa ，不计活塞重力．问：图10-3-9(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强为多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20 J ，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S ＝1 cm 2) 【导学号：11200184】【解析】 (1)设压缩后气体的压强为p ，活塞的横截面积为S ，l 0＝22 cm l ＝2 cm ，V 0＝l 0S ，V ＝lS缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得：p0V0＝pV，解得：p＝1.1×118 Pa.(2)大气压力对活塞做功：W1＝p0S(l0－l)＝2 J人做功W2＝100 J，由热力学第一定律：ΔU＝W1＋W2＋Q，将Q＝－20 J代入解得ΔU＝82 J. 【答案】(1)1.1×118 Pa(2)82 J。
高中物理人教版选修3-5(学业分层测评)第十九章 原子核 学业分层测评15 Word版含答案
学业分层测评(十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于放射性的应用，下列说法正确的是()A．利用α射线使空气电离，把静电荷导走B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加C．利用γ射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子E．利用β射线进行金属探伤【解析】α射线的电离作用很强，应利用α射线的电离作用，A对；γ射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，β射线不具有生物作用，B错，C对；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D对；利用γ射线进行金属探伤，E 错．【答案】ACD2．用高能8636Kr(氪)离子轰击20882Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核，关于新核的推断正确的是()A．其质子数为118B．其质量数为293C．其原子序数为118 D．其中子数为90E．其质子数为122【解析】核反应方程为20882Pb＋8636Kr―→10n＋293118X，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为ABC.【答案】ABC3．用α粒子照射充氮的云室，摄得如图18-3-1所示的照片，下列说法中正确的是()图18-3-1A．A是α粒子的径迹B．B是α粒子的径迹C．C是α粒子的径迹D．A是新核的径迹E．C是质子的径迹【解析】α粒子轰击氮的核反应方程为42He＋147N→178O＋11H，入射的是α粒子．所以B是α粒子产生的径迹，质量大、电离作用强的新核178O，径迹粗而短，故A是新核径迹．质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹．所以正确选项为B、D、E.【答案】BDE4．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响E.3015P的半衰期与所处的状态无关【解析】同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质，B对；元素的半衰期与其所处的状态无关，C错E对；放射性同位素可作为示踪原子，故D对．【答案】BDE5．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是________．【解析】用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示踪原子．【答案】示踪原子6．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是________．【解析】 要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．【答案】 锶907．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ，放出一个正电子后变成原子核3014Si ，画出反映正电子和Si 核的轨迹示意图．【解析】 把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si 核运动方向一定相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨道．因为有洛伦兹力作为向心力，即q v B ＝m v 2r .所以做匀速圆周运动的半径为r ＝m vqB .衰变时，放出的正电子与反冲核Si 的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即r e r Si ＝q Si q e ＝141.可见正电子运动的圆半径较大．故其示意图应为.【答案】 见解析图8．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用．(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是________．A ．射线的贯穿作用B ．射线的电离作用C ．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是(2)如图19-4-1是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如工厂生产的是厚度1 mm铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线．图19-4-1(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C做________．【解析】(1)因放射性的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷消失．(2)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1 mm的铝板，因而探测器不能探到，γ射线穿透本领最强，穿透1 mm的铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨．(3)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素合为一体，它们是同一物质，把这种放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．【答案】(1)B(2)β(3)示踪原子[能力提升]9．一个质子以1.0×107m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是()A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋10n→2814SiC．质子撞铝原子核的过程动量守恒D．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致【解析】由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误；由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105m/s，即D选项错误，C、E选项正确．【答案】ACE10．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途．A．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期不变D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达到检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否E．半衰期是一个统计概念，对大量的原子核的衰变才有意义【解析】因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A不正确；钴60的半衰期为5年是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此B错误C、E正确；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D 正确．【答案】CDE11．中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素20278Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶94Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞20480Hg，反应过程可能有两种：①生成20278Pt，放出氦原子核；②生成20278Pt，放出质子、中子；(3)生成的20278Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞20280Hg.写出上述核反应方程式. 【导学号：66390050】【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷和质量数，然后写出核反应方程．(1)94Be＋11H→95B＋10n.(2)①20480Hg＋10n→20278Pt＋32He；②20480Hg＋10n→20278Pt＋211H＋10n.(3)20278Pt→20279Au＋0－1e；202Au→20280Hg＋0－1e.79【答案】见解析12．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用6027Co的衰变来验证，其核反应方程是6027Co→A Z Ni＋0－1e＋νe.其中νe是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零．(1)在上述衰变方程中，衰变产物A Z Ni的质量数A是________，核电荷数Z是________．(2)在衰变前6027Co核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni和0－1e的运动e，那么衰变过程将违背径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0－1________守恒定律．(3)6027Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种．我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3 000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大．γ射线处理作物后主要引起________，从而产生可遗传的变异. 【导学号：66390051】【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为：6027Co→6028Ni＋0－1e＋ν，由此得出两空分别为60和28.e(2)衰变过程遵循动量守恒定律．原来静止的核动量为零，分裂成两个粒子后，e 这两个粒子的动量和应还是零，则两粒子径迹必在同一直线上．现在发现Ni和0－1的运动径迹不在同一直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0e，就一定会违背动量－1守恒定律．(3)用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生突变，从而培育出优良品种．【答案】(1)6028(2)动量(3)基因突变。
2018学年高中物理教科版选修3-3学业分层测评 第1章 4.
学业分层测评(四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，下列说法正确的是() A．F引和F斥同时存在B．F引和F斥都随分子间距增大而减小C．分子力指F引和F斥的合力D．随分子间距增大，F斥减小，F引增大E．随分子间距减小，F斥增大，F引减小【解析】F引和F斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F引和F斥的合力．故A、B、C正确．【答案】ABC2．如图1-4-2所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，其主要原因下列说法正确的是()【导学号：74320013】图1-4-2A．铅分子间的距离达到引力范围B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用E．铅柱间的分子引力等于下方铅柱和钩码的总重力【解析】挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相互作用力的距离范围，铅柱不脱落的主要原因是分子之间的引力，故A、D、E正确，B、C 错误．【答案】ADE3．两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力() A．一定增大B．一定减小C．可能增大D．可能减小E．一定变化【解析】分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知．由图可知，分子间距离r在从无限小到无限大的区间内，分子力随r的增大是先减小后增大再减小，故C、D、E正确．【答案】CDE4．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，关于水分子间的作用力的说法不正确的是()A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大E．引力、斥力中斥力增大的更快【解析】因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大．故D、E选项正确，其他选项都错．【答案】ABC5．关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是()A．当分子间距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力C．分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力D．当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力E．当分子间的距离r>10－9 m时，分子间的作用力可以忽略不计【解析】分子间距离为r0时分子力为零，并不是分子间无引力和斥力，A 错误；当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，C错误．【答案】BDE6．有一种咸鸭蛋的腌制过程是将鸭蛋放在掺入食盐的泥巴里，经过很长一段时间泥巴干了后，鸭蛋也就成了咸鸭蛋(如图1-4-3所示)．在鸭蛋的腌制过程中下列说法不正确的是()图1-4-3A．布朗运动B．扩散C．分子间作用力D．热胀冷缩E．盐分子进入鸭蛋中【解析】食盐进入鸭蛋属于扩散现象．【答案】ACD7．下列说法正确的是()【导学号：74320014】A．温度越高，布朗运动就越剧烈B．由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数C．在压缩气体时需对气体做功，这是因为气体分子间的斥力大于引力D．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力E．固体和液体很难被压缩是因为斥力大于引力【解析】温度越高，布朗运动越剧烈，A正确；对液体和固体可以由摩尔体积和每个分子的体积估算出阿伏伽德罗常数，B正确；在压缩气体时需对气体做功是因为需要克服气体压强才能压缩，C错误；水和酒精混合后的体积小于原来体积之和说明分子间存在间隙，D错误；压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项E正确；答案为A、B、E.【答案】ABE8．如图1-4-4所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力__________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在__________作用．图1-4-4【解析】玻璃板接触水面，水分子与玻璃的分子间存在相互作用力，将玻璃板向上提时，分子间表现为引力，故此时向上的拉力比玻璃板的重力大．【答案】大引力[能力提升]9．(2016·南京高二检测)如图1-4-5所示，设有一分子位于图中的坐标原点O 处不动，另一分子可位于正x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e 为两曲线的交点，则下列说法不正确的是()图1-4-5A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15 mB．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10 mC．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10 mD．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15 mE．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点引力和斥力平衡【解析】由于分子间斥力的大小随两分子间距离变化比引力快，所以图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距为r0，数量级为10－10 m，所以B、E选项正确，答案为A、C、D.【答案】ACD10．关于分子间相互作用力的以下说法不正确的是()A．分子间同时存在着引力和斥力，分子间斥力实质为电荷之间的库仑力，分子间引力实质为万有引力B．当分子间距离r＝r0时，分子间的分子力为零，此时分子间没有相互作用力C．当r<r0时，r增大，分子间斥力、引力都增大，但斥力增加更快，故分子间作用力体现为斥力D．当r>r0时，r增大，分子间引力减小，斥力也减小，但斥力比引力减小得更快，故分子间作用力表现为引力，且分子力随着分子间距r的增大而先增大后减小直到为零E．分子间的平衡距离r0可以看做分子直径的大小，其数量级为10－10 m【解析】从本质上讲，分子力属于电荷之间的相互作用力，分子间的斥力主要是指不同分子的原子核所带的正电荷之间的库仑斥力，而分子间的引力则是不同分子的原子核所带的正电荷与电子所带的负电荷之间的库仑引力，与这两种电荷之间的相互作用力相比，分子之间的万有引力就显得微不足道了，即在研究分子的运动及其相互作用时，可以忽略它们之间的万有引力的影响．无论是分子间的引力还是斥力都随着分子间距离的减小而增大，随着分子间距离的增大而减小，只不过斥力比引力变化得快．由于分子力指的是分子间引力和斥力的矢量和，因而，当r＝r0时，只是引力和斥力的矢量和为零(引力与斥力大小相等、方向相反)，此时分子间的引力和斥力均不为零．当分子间距离r>10r0(即可认为此时r→∞)时，分子间的引力、斥力均趋近于零，这时才能说分子间无相互作用力．综上所述，本题正确答案为A、B、C.【答案】ABC11．玻璃破裂后对接在一起，不能恢复原状，但把破口处熔化后对接在一起，即能粘接成整体，怎样解释这个现象？【导学号：74320015】【解析】直接对接的玻璃，接口处分子的距离较远，分子间的引力不发生作用，因此不能成为整体，破口处熔化后对接在一起，熔化的部分与两边分子的距离较近，各部分之间的分子引力发生作用，凝固后重新成为一个整体．这说明分子间的作用力是短程力，只有距离很近时才起作用．【答案】见解析12．最近几年出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等．摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了，试用所学知识分析摩擦焊接的原理．【解析】摩擦焊接是利用分子引力的作用．当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时，就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0，从而使两个接触面焊接在一起，靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体．【答案】见解析。
高二物理试题-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试
学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0B．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离大于r0C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势E．表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线【解析】在液体与气体接触的表面处形成一个特殊的薄层，称为表面层，在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r>r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势．故B、D、E项正确．【答案】BDE2．关于液体的表面张力，下列说法不正确的是()【导学号：11200180】A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力C．液体的表面张力随温度的升高而减小D．液体的表面张力随温度的升高而增大E．表面张力的方向与液面垂直【解析】表面张力是液体表面分子间的作用力，A错误；液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，B正确；表面张力的方向沿液面的切线方向与分界线垂直，E错误；随温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小．所以表面张力减小，C正确、D错误．【答案】ADE3．水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，不正确的现象应是()【导学号：11200181】A B C D E【解析】浸润液体在毛细管中上升或不浸润液体在毛细管中下降的现象均为毛细现象，毛细管越细，现象越明显，A、D对，B、C、E错．【答案】BCE4．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的作用力的下列说法不正确的是()A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大E．斥力比引力增大的更快【解析】当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些．【答案】ABC5．关于浸润现象，下列说法正确的是()A．水是浸润液体，水银是不浸润液体B．水是不浸润液体，水银是浸润液体C．浸润现象中，附着层里的分子比液体内部密集D．不浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏E．浸润现象中，附着层里的分子具有扩展的趋势【解析】同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的，水对玻璃来说是浸润液体，对蜂蜡来说是不浸润液体，水银对玻璃来说是不浸润液体，对铅来说是浸润液体，故A、B错；浸润现象中，附着层里的分子比液体内部密集，不浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏，C、D、E对．【答案】CDE6．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户．液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法中不正确的是()A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性B．液晶的光学性质随温度的变化而变化C．液晶的光学性质随外加电压的变化而不变D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化E．利用液晶对光具有各向异性的特点【解析】液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A错误．外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质．温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质．液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化变化工作的，D、E正确，B、C错误．【答案】ABC7．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的大头针，大头针漂浮在水面上，水也不会流出，下列说法正确的是()【导学号：11200182】A．大头针填充了水内分子间的空隙B．水分子进入了大头针内的空隙C．水面凸起，也不流出，是表面张力作用的结果D．水的表面张力在起作用E．水的表面张力竖直向上的合力等于大头针的重力【解析】水对涂有油的大头针是不浸润的，故水与大头针接触的表面具有收缩的趋势．随着水与大头针接触面积的增大，使得大头针附近的水面呈弯月形，大头针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用，如图：由于表面张力的竖直分量可与大头针的重力保持平衡，故大头针可漂浮在水面上，故D正确，A、B错误；水面突出水也不会流出，是由表面张力的作用，使水面收缩导致的，C、E正确．【答案】CDE8．下列属于液晶分子示意图的是__________(填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)．甲乙丙丁【解析】液晶排列有序，各向异性，所以选项中属于液晶分子示意图的是甲．【答案】甲[能力提升]9．下列关于液晶的说法，不正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶E．液晶的光学性质随温度的变化而变化【解析】液晶是某些特殊的化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱．液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错，选项B、E正确．【答案】ACD10．在水中浸入两个同样的毛细管，一个是直的，另一个弯的，如图9-2-3所示，水在直管中上升的高度比在弯管中的最高点还要高，那么弯管中的水，下列判断不正确的是()【导学号：11200183】图9-2-3A．会不断地喷出B．不会流出C．不一定会流出D．水滴在弯管处受到表面张力竖直向上的合力不小于其重力E．无法判断会不会流出【解析】水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出，故选项B、D正确．【答案】ACE11．如图9-2-4所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油的密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？图9-2-4【解析】当橄榄油悬浮在液体中时，橄榄油由于表面张力的作用，使其表面收缩到最小状态，所以橄榄油呈球形．【答案】见解析12．我国首个目标飞行器“天宫一号”于北京时间2018年9月29日21时16分从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，标志着我国航天技术有了新的突破．有两个圆柱体洁净玻璃容器，其中分别封装有水和水银，若把它们放入“天宫一号”内，在它围绕地球做匀速圆周运动的过程中，两容器中水和水银会出现什么形状？【导学号：11200184】图9-2-5【解析】当“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的过程中，处于失重状态，液体仅受表面张力的作用，使其自由表面收缩到最小状态．因此，两者的形状均为球形，但由于水能完全浸润玻璃，水银几乎不能浸润玻璃，所以水和水银的液面分别呈如图所示形状．【答案】见解析。
高二物理试题-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试
学业分层测评(六)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，与从容器中逸出的气体相当(设室内大气压强p0＝1 atm)，下列说法不正确的是() A．5 atm,3 L B．1 atm,24 LC．5 atm,4.8 L D．1 atm,30 LE．5 atm,1.2 L【解析】当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm 时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C正确．【答案】ADE2．如图8-1-11所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线．下列说法正确的是() 【导学号：11200186】图8-1-11A．图线1对应的温度高于图线2B．图线1对应的温度低于图线2C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小E．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，气体分子的平均速率不变【解析】p -V图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高，图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故选A、C、E.【答案】ACE3．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，其原因的下列说法中正确的是()A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．球内气体体积增大E．球内外的压力差超过球的承受限度【解析】氢气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．【答案】CDE4．在“探究气体等温变化的规律”实验中，下列说法中对实验的准确性影响较大的是()A．针筒封口处漏气B．采用横截面积较大的针筒C．针筒壁与活塞之间存在摩擦D．实验过程中用手去握针筒E．实验过程中缓慢推动活塞【解析】“探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，所以A、D符合题意；针筒的横截面积大，会使封闭的气体的体积大，结果更精确，B不符合；活塞与筒壁的摩擦影响活塞对气体的压强，影响实验的准确性，C符合；缓慢推动活塞，以保持温度不变，E不符合．【答案】ACD5．如图8-1-12所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()【导学号：11200187】图8-1-12A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量不同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变E．B→C体积增大，压强减小，温度不变【解析】D→A是一个等温过程，A对；A、B两状态温度不同，A→B的过程中1V不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B错、C对；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错、E对．【答案】ACE6．如图8-1-13所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭空气的下列说法不正确的是()图8-1-13A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小E．温度不变【解析】当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律可知，压强增大，所以B、E正确．【答案】ACD7．大气压强P0＝1.0×118 Pa.某容器的容积为20 L，装有压强为20×118 Pa 的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为__________．【解析】由p1V1＝p2V2，得p1V0＝p0V0＋p0V，因V0＝20 L，则V＝380 L，即容器中剩余20 L压强为p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为400 L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比，即20 400＝120.【答案】1∶208．如图8-1-14所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)__________. 【导学号：11200188】图8-1-14【解析】由题意知p B＋ρgh1＝p0－ρgh3，则p B＝p0－ρg(h1＋h3)．【答案】p0－ρg(h1＋h3)[能力提升]9．如图8-1-15所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法不正确的是()图8-1-15A．将管稍上提，h不变B．将管稍上提，h变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cmD．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cmE．将管下插至C项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76 cmHg【解析】由p·V＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对．同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对、E错．【答案】 ACE10．如图8-1-16所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m ，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p 0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强P 等于__________．【导学号：11200189】图8-1-16【解析】 为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由物体的平衡条件得在竖直方向上，p S cos θ·cos θ＝p 0S ＋mg解得：p ＝p 0＋mg S .【答案】 p 0＋mg S11．如图8-1-17所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U 型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l 1＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h ＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p 0＝75 cmHg)图8-1-17求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)．【导学号：11200180】【解析】 设U 型管横截面积为S ，右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①p1＝p0②p2＝p＋p h③V1＝l1S④V2＝l2S⑤由几何关系得h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50 cmHg.【答案】50 cmHg12．如图8-1-18为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)图8-1-18【解析】压水前：p1＝p0，V1＝V压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)解得ΔV＝ρghVp0＋ρgh.【答案】ρghV p0＋ρgh。
高二物理试题-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评试
学业分层测评(十六)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．煤、石油、天然气作为能源的共同特点的下列说法正确的是()A．可再生能源，取之不尽，用之不竭B．不可再生能源，用一点，少一点C．来自太阳辐射的能量D．污染环境的能源E．正在开发的新能源【解析】煤、石油、天然气是不可再生、污染环境的能源，它是由动、植物转化而来的，其来源可追溯到太阳能，故B、C、D正确．【答案】BCD2．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是()A．气体分子间的作用力可能先增大后减小B．气体分子的平均速率增大C．气体分子的平均动能减小D．气体组成的系统的熵增加E．气体一定吸热【解析】考虑气体分子间作用力时，若分子力是引力，分子间距从r0增大，则分子力先增大后减小，A正确．气泡上升过程中温度不变，分子平均动能不变，分子平均速率也不变，B、C错误．气泡上升过程中体积膨胀，分子势能增加，内能增大，而对外做功，故气体一定吸收热量，又因为温度不变，故其熵必增加，D、E正确．【答案】ADE3．下列说法中正确的是()A．机械能和内能之间的转化是不可逆的B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的E．无序意味着各处一样，平均、没有差别【解析】热现象的宏观过程都是不可逆的，故A错、B对，微观态越多越无序，因为无序是各处都一样，平均没有差别，故D、E正确，C错误．【答案】BDE4．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，但压强不一定增大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E．在等温膨胀中一定从外界吸热【解析】对于一定质量的理想气体，由p VT＝C知，温度升高，如果气体体积增大，压强不一定增大，A对；体积减小，单位体积内的分子数增多，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，C对；气体在等温膨胀中，对外界做功，而内能不变，则一定吸热，故E对．【答案】ACE5．下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律()A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体E．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量【解析】A、B都违背了热力学第二定律，都不能发生．C中系统的势能减少了，D中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生；不可能从单一热源吸收热量便之完全变为功，而不产生其他影响，故E正确．【答案】CDE6．对气体向真空中扩散的规律，下列说法中正确的是()A．气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B．气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C．扩散到真空中的分子数在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D．扩散到真空中的分子数在整个容器中分布越不均匀，其宏观态对应的微观态数目越大E．气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行【解析】气体分子数越多，其宏观态对应的微观态数目越多，无序性越大，故回到原状态的可能性越小，故A、C、E对，B、D错．【答案】ACE7．以下说法正确的是()A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常规能源是取之不尽，用之不竭的E．化石燃科(煤、石油、天然气)会严重污染环境．【解析】煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能是可再生能源，C对；煤、石油、天然气等存量是有限的，是不可再生能源，D错；化石燃料会严重污染环境，故E对．【答案】ACE8．据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规．(1)在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度，在20世纪60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了30%之多，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由．(2)用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？【解析】(1)减少酸雨的产生是要杜绝污染源，而不是建造高烟囱转移污染，而杜绝酸雨的污染途径一般有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其在燃烧过程中不产生SO2；二是对污染物SO2进行回收利用；三是开发新能源．(2)传统燃料的主要缺点是：①煤、石油是不易再生的化工燃料，其资源是有限的；②燃烧后产生的SO2、NO2等严重污染大气，进而形成酸雨；③燃烧后产生的CO2又会造成温室效应．与传统的燃料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优点：①H2可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；②H2燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环境，还可循环使用．缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之急．【答案】(1)不可取，因为SO2的排放总量并没有减少，进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害. (2)见解析[能力提升]9．下列关于能量耗散的说法，正确的是()A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低E．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以任空消失【解析】能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低，故A错，D对；耗散的内能无法再被利用，B项对；其他形式的能可以自发全部转化为内能，C项对；故选B、C、D；能量耗散能量既没有减少，也没有消失，故E错．【答案】BCD10．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图10-5-2甲)．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图10-5-2乙)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是() 【导学号：11200189】甲乙图10-5-2A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B．自由膨胀后，气体的压强减小C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分E．自由膨胀过程中，气体不做功【解析】气体向真空膨胀，不对外做功，在充满整个容器过程中也没有热交换，根据热力学第一定律知内能不变，温度不变，C正确；气体膨胀后体积增大，温度不变，根据理想气体状态方程可知气体压强减小，B正确；自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程，但其逆过程却不能自动地进行，A、D错误；自由膨胀过程中由于不受阻力，因此气体不做功，E对．【答案】BCE11．设计在风力资源丰富的甘肃河西走廊西端的玉门建一个大型风力发电场，其单机的额定功率为600 kW.通过实验测得风力发电机的功率与风速的关系曲线如图10-6-2所示．从图示资料可知：当平均风速大于______m/s时就可以发电，当平均风速达到______m/s时达到额定功率．气象资料显示：河西走廊常年平均风速为v＝12 m/s，则一台风力发电机的年发电量约为______kW·h.【导学号：11200100】图10-6-2【解析】由题图可知，横坐标为风速、纵坐标为功率，起点处纵坐标为零，横坐标在2～3之间，所以当平均风速大于2 m/s时，就有电功率输出，就能发电．再由图线可知，在风速达到14 m/s时，电功率稳定，所以此时达到额定功率．风速v＝12 m/s时，对应电功率为530 kW，应用W＝Pt公式，将数据代入求解整理可得W＝4.64×118 kW·h.【答案】214 4.64×11812．能源问题是当前热门话题，传统的能源——煤和石油，由于储量有限，有朝一日要被开采完，同时在使用过程中也会带来污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例．如图10-6-3表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同时，堵住通道，如图甲．潮落至最低点时放水发电，如图乙．待内外水面高度相同时，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又进水发电，如图丙．设海湾面积为 5.0×118 m2，高潮与低潮间高度差为 3.0 m，则一天内流水的平均功率为____MW.图10-6-3【解析】潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能．每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为mg＝ρShg＝1.0×118×5.0×118×3×10 N＝1.5×1012 N，其重心高度变化为h′＝1.5 m.一天内海水两进两出，故水流功率为P＝4mgh′t＝4×1.5×1012×1.524×3 600W＝1.0×118 W＝100 MW.【答案】100。
2017-2018学年高二物理选修3-3学业分层测评9 含答案
学业分层测评(九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法不正确的是()A．气体分子间距离很大，因此，气体分子间只存在分子引力，不存在分子斥力B．在一定温度下，每个气体分子的动能都相等C．在一定温度下，每个气体分子对器壁碰撞时，对器壁的冲击力大小都相等D．温度升高，气体的压强不一定增大E．气体分子间除相互碰撞外；相互作用很小【解析】根据分子动理论可知，分子间同时存在分子引力和斥力，且分子引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是分子斥力减小得更快些，气体分子间距离较大，但引力和斥力都同时存在，只是都非常微弱，故A选项错误；同一温度下，任何气体分子的平均动能都相等，但对于每一个气体分子的动能就不一定相等了，故B选项错误；由于每个气体分子的动能不一定相同，且每时每刻都在变化，则每个气体分子碰撞器壁时对器壁的冲击力大小也不一定相等，故C选项错误．气体的压强由气体分子的平均动能和密集程度这两个因素决定，而温度只决定于气体分子的平均动能，如果温度升高，当气体分子密度减小时，气体的压强就不一定增大，气体分子间除相互碰撞外相互作用很小，D、E选项正确．【答案】ABC2．对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则下列说法不正确的是()A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当体积不变而压强和温度变化时，N可能不变E．当温度不变，而压强和体积变化时，N必定变化【解析】气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不能判断N是必定增加的，A错；同理，温度升高时，气体的体积和压强怎样变化也不清楚，无法判断N的变化，B错；当压强不变而体积和温度变化时，存在两种变化的可能性：一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大，即分子对器壁碰撞的力度增大，因压强不变，因此对器壁碰撞的频繁度降低，就是N减小；二是体积减小时，温度降低，同理可推知N增大．选项C、E正确，D错误．【答案】ABD3．对于一定质量的理想气体，下列四项论述中不正确的是()A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可能不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大E．当分子间的平均距离变大时，压强可能不变【解析】分子的热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但如果分子的密集程度减小，则压强有可能不变，也可能减小，故A错误，B 正确；分子间的平均距离变大，说明体积变大，分子的密集程度减小，但如果温度也变化，则压强有可能减小，有可能增大，也有可能不变，故C、D错误，E 正确．【答案】ACD4．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外() A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．气体分子可以自由运动D．气体分子间的相互作用力十分微弱E．气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等【解析】布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而做无规则的运动，选项A错误；气体因不断相互碰撞其动能瞬息万变，因此才引入了分子的平均动能，选项B错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，故选项C、D、E正确．【答案】CDE5．x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知() A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能B．x中每个氦气分子的动能一定都大于y中每个氦气分子的动能C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数D．x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动剧烈E．x中氦气分子的平均速率一定小于y中氦气分子的平均速率【解析】分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，但对于任一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；分子的动能也应遵从统计规律，即“中间多、两头少”，温度较高时，动能大的分子数一定多于温度较低时动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，平均速率越大，D项正确；E项错误．【答案】ACD6．(多选)如图8-4-9所示，一个与外界绝热的汽缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对A气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则() 【导学号：11200053】图8-4-9A．气体A吸热，内能增加B．气体B吸热，B压强增大C．气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多D．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少【解析】绝热的汽缸有一个绝热的活塞，不存在热传递，气体内能的变化主要看温度变化，由于气体A吸热，温度升高，故内能增加，则A正确．由于隔板导热，活塞绝热，则B的温度升高，且活塞能自由移动，故此过程是等压变化，则B错误．气体A的温度升高，压强增大，气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多，C正确．由气体B压强不变，温度升高，体积增大，则单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减小，则D错误；E正确．【答案】ACE7．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的下列说法中不正确的是()A．空气分子密集程度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大E．空气分子密度减小【解析】温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A项、D 项错误，B、E项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误．【答案】ACD8．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的______增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图8-4-10所示，则T1________(填“大于”或“小于”)T2. 【导学号：11200054】图8-4-10【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，气体温度升高时气体分子的平均速率增大，分子速率分布曲线的峰值向速率大的一方移动，可知T1＜T2.【答案】平均动能小于[能力提升]9．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：A．空气分子无规则热运动的情况不变B．空气分子无规则热运动减弱了C．空气分子无规则热运动增强D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了E．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了【解析】温度升高，则分子的无规则运动加剧，故A、B均错，C对．空气分子对地面的撞击更强烈了，但压强减小了，所以单位时间内气体分子对单位面积的撞击次数减少了，故D错误、E正确．【答案】ABD10．如图8-4-11所示，绝热隔板K把绝热汽缸分隔成两部分，K与汽缸的接触是光滑的，隔板K用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a、b，a的体积大于b的体积．现拔去销钉(不漏气)，当a、b各自达到新的平衡时，下列说法不正确的是() 【导学号：11200055】图8-4-11A．a的体积小于b的体积B．a的体积等于b的体积C．在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同D．在相同时间内a与隔板碰撞的分子次数比b的少E ．a 的温度比b 的温度高【解析】 由于两部分气体是相同质量、相同温度的同种气体，所以两部分气体的pV T 值是相等的，由于a 的体积大一些，压强就小一些，拔去销钉后．a 的体积会减小，温度升高，压强增大，再次平衡后压强相等，但由于a 的温度高一些，a 的体积还是大一些，A 、B 错，E 正确；由于压强相等，a 的温度高，分子平均动能大，相同时间内碰撞的次数要少，C 错、D 正确．【答案】 ABC11．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A 点齐平．现缓缦将其压到更深处，筒中液面与B 点齐平，此时筒中气体长度减为原来的23.若测得A 点压强为1.2×105 Pa ，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏．图8-4-12(1)求液体中B 点的压强．(2)从微观上解释气体压强变化的原因．【导学号：11200056】【解析】 (1)由题意知气体做等温变化则有p A V ＝p B 23V代入数据得p B ＝1.8×105 Pa(2)在缓慢下压过程中，温度不变，气体分子的平均动能不变；但单位体积内的气体分子数增多，单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大．【答案】 1.8×105 Pa (2)见解析12．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变成状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K ，T B ＝400 K.(1)求气体在状态B 时的体积．(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．【解析】(1)A→B由气体实验定律，V AT A＝V BT B知V B＝T BT A V A＝400300×0.3 m3＝0.4 m3.(2)B→C气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，压强减小．【答案】(1)0.4 m3(2)见解析。
2017-2018学年高中物理(人教版选修3-1)学业分层测评：第1章+2+库仑定律+学业分层测评+Word版含答案.pdf
C．保持 Q、q 不变，减小 d，则 θ 变大，说明 F 与 d 成反比
D．保持 q、d 不变，减小 Q，则 θ 变小，说明 F 与 Q 成正比
【解析】 保持 Q、d 不变，减小 q，则 F 变小，θ 变小，选项 A 错误；保持 Q、q 不变，
增大 d，则 F 变小，θ 变小，说明 F 与 d 有关，选项 B 正确；保持 Q、q 不变，减小 d，则 F
【导学号：34522053】
图 128
2
A.LL12
2
B.LL21
3
C.LL12
3
D.LL21
【解析】 根据 B 恰能保持静止可得：kqLA21qB＝kqLC22qB
A 做匀速圆周运动：kqLAq21 B－k
qAqC L1＋L2
2＝mAω2L1
C 做匀速圆周运动：kqLBq22 C－k
qAqC L1＋L2
m1m2 R＋2h
2.结合上式可知，F＝0，即受力仍平衡．由于库仑力和万有引力都
遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态．
【答案】 C
6.如图 128 所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和 C 围绕 B 做匀速
圆周运动，B 恰能保持静止，其中 A、C 和 B 的距离分别是 L1 和 L2.不计三质点间的万有引力， 则 A 和 C 的比荷(电量与质量之比)应是( )
【导学号：34522051】
图 126
A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 【解析】 同种电荷由静止释放后，在相互排斥力的作用下，均在水平面上做加速运动， 速度变大，选项 B、D 错误；由库仑力 F＝kQr12Q2可知，随着两球间距变大，库仑力减小，两 球的加速度逐渐减小，选项 A 错误，C 正确． 【答案】 C 3．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图 127 所示，O 是一 个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1、P2、P3 等位置，可以比较 小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的
2017-2018学年度高中物理(人教版)选修3-3模块综合测试
模块综合测试(时间 :45 分钟满分:100分)一、选择题 (此题共 8 小题 ,每题 6 分 ,共 48 分。
在每题给出的四个选项中,第 1~5 题只有一个选项切合题目要求,第 6~8 题有多个选项切合题目要求。
所有选对的得 6 分 ,选对但不全的得 3 分 ,有选错的得 0 分)1.以下说法正确的选项是()A.小昆虫能在水面上自由来往而不堕入水中是液体的浮力在起作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力均衡的结果C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力均衡的结果D.喷泉发射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果分析 :认真察看能够发现 ,小昆虫在水面上站定或前进过程中,其脚部地点比四周水面稍下陷,但仍在水面上而未堕入水中 ,就像踩在柔韧性特别好的膜上同样,所以 ,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫状况同样,故 A 、 C 选项错误 ;小木块浮于水面上时 ,木块的下部实质上已经堕入水中 (排开一部分水 ),遇到水的浮力作用 ,是浮力与重力均衡的结果 ,而非表面张力在起作用,因此,B 选项错误 ;喷泉喷到空中的水分别时每一小部分的表面都有表面张力在起作用,因此形成球状水珠( 体积必定状况下以球形表面积为最小,表面张力的作用使液体表面有缩短的趋向),故 D 选项正确。
答案 :D2.热现象过程中不行防止地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转变的过程中没法把散失的能量从头采集、加以利用。
以下对于能量耗散的说法中正确的选项是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不切合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量不守恒D.能量耗散是从能量转变的角度,反应出自然界中的宏观过程拥有方向性分析 :耗散的能量不是消逝了,而是转变为其余形式的能,说明能量是守恒的。
没法在不产生其余影响的状况下把消散的能量从头采集起来加以利用,说明自然界的宏观过程拥有方向性,应选项 D 正确。
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学业分层测评(十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．第二类永动机不可能制成的原因的下列说法不正确的是()A．违背能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E．违背了热力学第二定律【解析】第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但违背了“能量转化过程是有方向性的”规律，故A错．在引起其他变化的情况下，热量可由低温物体非自发地传递到高温物体，故B错．机械能可以全部转化为内能，故C 错．【答案】ABC2．关于热力学定律和分子动理论，下列说法中不正确的是()A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D．在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小E．温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大【解析】由热力学第二定律可知，A错误，B、C正确，由分子间作用力与分子间距离的关系可知，D项错误；温度升高时，物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故E 项错误．【答案】ADE3．下列说法中不正确的是()A．电动机是把电能全部转化为机械能的装置B ．热机是将内能全部转化为机械能的装置C ．随着技术不断发展，可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能D ．虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用E ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递【解析】 由于电阻的存在，电流通过电动机时一定发热，电能不能全部转化为机械能，A 错误；根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B 错误；C 项说法违背热力学第二定律，因此错误，由于能量耗散，能源的可利用率降低，D 正确，在电流做功的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故E 正确．【答案】 ABC4．下列说法中不正确的是( )A ．功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功B ．热机必须是具有两个热库，才能实现热功转化C ．热机的效率不可能大于1，但可能等于1D ．热机的效率必定小于1E ．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车和热机的效率达到100%【解析】 本题要求全面领会开尔文表述的含义，同时注意语言逻辑性，开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功，但必然要产生其他变化，比如气体等温膨胀，气体内能完全转化为功，但气体体积增大了，A 错误；开尔文表述指出，热机不可能只有单一热库，但未必有两个热库，可能具有两个以上热库，B 错误；由η＝Q 1－Q 2Q 1可知，只要Q 2≠0，η≠1，如果Q 2＝0，则低温热库不存在，违背了开尔文表述，故C 错误，D 、E 正确．【答案】 ABC5．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．其原因的下列说法不正确的是( )A ．这违背了能量守恒定律B．在任何条件下内能都不可能转化为机械能，只有机械能才会转化为内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D．机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E．以上说法均不正确【解析】机械能和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现．由热力学第二定律可知，内能不可能全部转化成机械能，同时不引起其他变化；无论采用任何设备和手段进行能量转化总是遵循选项A的表述．【答案】ABE6．下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆的【解析】热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但可以自发地从高温物体传到低温物体；并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现，故A、C正确，B、D错误，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，则E正确．【答案】ACE7．如图10-4-4所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是() 【导学号：11200095】图10-4-4A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违背热力学第一定律E．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，不论用任何的办法都不可能加以消除【解析】热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；再根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A错误，B正确，故选B、C、E.【答案】BCE8．热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；其二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．第一种表述方式可以用图10-4-5甲来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，请你根据第二种表述完成示意图乙．【导学号：11200096】图10-4-5【解析】由图甲可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着压缩机的做功，即引起其他变化；对于第二种方式，热机工作时，从高温物体吸收热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温物体，其表述示意图如右图所示．[能力提升]9．下列说法正确的是()A．机械能和内能的转化具有方向性B．电流的能不可全部转化为内能C．第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但它是制造不出来的D．在火力发电机中燃气的内能不可能全部转化成电能E．第二类永动机既不违背能量守恒定律，也不违反热力学第二定律【解析】凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，A、D正确；由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可全部转化为内能，而内能不可能全部转化为电流的能，B错误；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反热力学第二定律，是制造不出来的，C正确、E错误．【答案】ACD10．关于热机和永动机，下列说法中正确的是()A．效率为100%的热机是不可能制成的B．第二类永动机可以制成C．不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的D．能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是可以实现的E．能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是不能实现的【解析】热机在工作过程中，必然向外排出热量，故热机效率小于100 %，故A对；由热力学第二定律可得C对，B错；内能要全部转化为机械能，必须借助外界的帮助，因而一定会引起其他变化，故D错，E对．【答案】ACE11．有以下说法：A．气体的温度越高，分子的平均动能越大B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的C．对物体做功不可能使物体的温度升高D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室．甲室中装有一定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图10-4-6所示，提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T图10-4-6F．空调机作为制冷机使用时，使热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的G．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减小，速率小的分子数目增加H．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的其中正确的是________．【导学号：11200097】【答案】ABEG12．制冷机是一种利用工作物质，使热量从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间一台正在工作的电冰箱的门打开，这是否可以降低室内的平均温度？为什么？【解析】不会降低室内的平均温度．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管可以不断向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体也向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过导线不断有能量输入，室内的温度会不断升高．【答案】见解析13．一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW，每小时耗(柴)油14 kg，请计算发动机的效率．(柴油的燃烧值为4.3×107 J/kg)【导学号：11200098】【解析】计算发动机的热效率可根据热机效率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量，然后再求效率．发动机每小时做的功W＝Pt＝66 150 W×3 600 s＝2.38×108 J完全燃烧14 kg柴油放出的能量Q总＝4.3×107 J/kg×14 kg＝6.02×108 J有用功的能量Q有＝W＝2.38×108 J所以η＝Q有Q总＝2.38×108 J6.02×108 J×100%＝39.5%发动机的效率是39.5%. 【答案】39.5%。