高中物理选修3-3期末
综合检测题
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题在给出的四个选项中，至少有一个是正确的，请把正确答案填如相应的答题表格）
1. 关于温度的概念，下述说法中正确的是：
A. 温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大
B. 温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C. 当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高
D. 甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
2. 下列说法中正确的是：
A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算阿伏伽德罗常数
B. 悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就约明显
C. 在使两个分子间的距离由很远（r >10-9m ）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非每个分子的动能都增大
3. 对于一定质量的气体，下列说法中正确的是:
A. 如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B. 如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数可能增大
C. 如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D. 如果单位体积内分子数增多，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
4. 关于晶体，以下说法中正确的是：
A. 晶体一定有规则的几何外形
B. 晶体一定具有各向异性，只有非晶体显示各向同性
C. 晶体熔化时具有一定的熔点
D. 晶体融化时吸收热量，分子平均动能一定增大
5. 对热力学第二定律，下列理解正确的是：
A. 自然界进行的一切宏观过程都是可逆的
B. 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
C. 热量不可能从低温物体传递给高温物体
D. 第二类永动机违背了能量转化和守恒定律，因此不可能制成
6. 一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P 2、V 2、T 2，下列关系正确的是：
A. P1= P2、V 1= 2V 2、T 1= T2/2 B. P1= P2、V 1= V 2/2、T 1= 2T 2
C. P1= 2P 2、V 1= 2V 2、T 1= 2T 2 D. P1= 2P 2、V 1= V 2、T 1= 2T 2
7. 对一定质量的气体，下列说法中正确的是：
A. 在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外做功
B. 在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C. 在体积不断被压缩的过程中，内能一定只增加
D. 在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
8. 一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，设气体分子间的势能可以忽略不计，则在此过程中：
A. 外界对气体做功，气体分子平均动能增加
B. 外界对气体做功，气体分子平均动能减小
C. 气体对外界做功，气体分子平均动能增加
D. 气体对外界做功，气体分子平均动能减小
9. 以下说法中正确的是;
A. 小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用
B. 小木块能够浮出水面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与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是小水珠是表面张力作用的结果
10. 下列说法中正确的是;
A. 液晶的分子排列与固体相同 B. 液晶的分子排列与液体相同
C. 液晶的分子排列是不稳定的，外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化
D. 液晶是介于液态与固态之间的中间态
11. 已知地球半径约为6.4×106m ，空气的摩尔质量约为29×10-3kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105Pa 。利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为：
A.4×1016m 3 B. 4×1018m 3 C. 4×1020m 3 D. 4×1022m 3
12. 已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则整个过程中汽缸内气体的内能：
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大
C. 一直变大 D. 保持不变
13. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段
高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则：
A. 弯管左管内外水银面的高度差为h
B. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C. 若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升
D. 若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
14. 下列说法正确的是：
A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B. 没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C. 知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
15. 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是：
A. a →b 过程中，气体体积增大，压强减小
B. b →c 过程中，气体压强不变，体积增大
C. c →a 过程中，气体压强增大，体积变小
D. c →a 过程中，气体内能增大，体积不变
二、计算论述题（本题共4小题，共40分，解答时要有规范的物理表达式以及规范的文字表述）
16. 约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P 处时，它就要
掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q ，由于有速度
而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P 处又
掉下．
在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地
出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定
律确定20年后，而且竟在德国取得了专利权!
请你分析一下，维尔金斯“永动机”能实现吗?
17. 喷雾器内有10L 水，上部封闭有latm 的空气2L 。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm 的空气3L （设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
(l）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求
气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原
因。
(2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看
成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要
说明理由。
18. 将1 cm3油酸溶于酒精，制成200 cm3的酒精油酸溶液. 已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2 m2，由此估算油酸分子直径.
*19. 某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。
⑴若此时锅内气体的体积为V ，摩尔体积为V 0，阿伏加德罗常数为N A ，写出锅内气体分子数的估算表达式。
⑵假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J,
并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
⑶已知大气压强P 随海拔高度H 的变化满足P ＝P 0（1－αH），
其中常数α＞0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使
用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
高中物理选修3-3期末
综合检测题答题卷
一、选择题
二、计算论述题
16. （10分）维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球增加了机械能；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消。可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以维尔金斯“永动机”不可能实现。
17. （10分）(1)设喷雾器内封闭的空气体积为V 1，充入气体的体积为V 2，由玻意耳定律得：
P 1(V 1+V 2) =P 2V 1
带入数据可得 P 2=2. 5atm
（2）打开喷雾器，封闭气体等温膨胀，气体对外做功，内能不变，由热力学第一定律可知，该过程中气体将西欧那个外界吸收热量。
18. （10分）一滴酒精油酸溶液中含有的油酸体积为
V =
所以油酸分子的直径为 11⨯cm 3=1⨯10-10m 3 20050
d =V =5⨯10-10m S
*19.（10分）(1)锅内气体分子数为
n =V N A V 0
（2）由热力学第一定律 ∆U =W +Q 可知，气体对外界做功1J ，并向外释放2J 热量的过程中，气体内能减小了3J 。
（3）由P ＝P 0（1－αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小。 由P 1=P 0+mg 知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小。 S
根据查理定律得：P P 1=2 T 1T 2
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。
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综合检测题
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题在给出的四个选项中，至少有一个是正确的，请把正确答案填如相应的答题表格）
1. 关于温度的概念，下述说法中正确的是：
A. 温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大
B. 温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C. 当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高
D. 甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
2. 下列说法中正确的是：
A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算阿伏伽德罗常数
B. 悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就约明显
C. 在使两个分子间的距离由很远（r >10-9m ）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非每个分子的动能都增大
3. 对于一定质量的气体，下列说法中正确的是:
A. 如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B. 如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数可能增大
C. 如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D. 如果单位体积内分子数增多，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
4. 关于晶体，以下说法中正确的是：
A. 晶体一定有规则的几何外形
B. 晶体一定具有各向异性，只有非晶体显示各向同性
C. 晶体熔化时具有一定的熔点
D. 晶体融化时吸收热量，分子平均动能一定增大
5. 对热力学第二定律，下列理解正确的是：
A. 自然界进行的一切宏观过程都是可逆的
B. 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
C. 热量不可能从低温物体传递给高温物体
D. 第二类永动机违背了能量转化和守恒定律，因此不可能制成
6. 一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P 2、V 2、T 2，下列关系正确的是：
A. P1= P2、V 1= 2V 2、T 1= T2/2 B. P1= P2、V 1= V 2/2、T 1= 2T 2
C. P1= 2P 2、V 1= 2V 2、T 1= 2T 2 D. P1= 2P 2、V 1= V 2、T 1= 2T 2
7. 对一定质量的气体，下列说法中正确的是：
A. 在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外做功
B. 在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C. 在体积不断被压缩的过程中，内能一定只增加
D. 在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
8. 一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，设气体分子间的势能可以忽略不计，则在此过程中：
A. 外界对气体做功，气体分子平均动能增加
B. 外界对气体做功，气体分子平均动能减小
C. 气体对外界做功，气体分子平均动能增加
D. 气体对外界做功，气体分子平均动能减小
9. 以下说法中正确的是;
A. 小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用
B. 小木块能够浮出水面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与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是小水珠是表面张力作用的结果
10. 下列说法中正确的是;
A. 液晶的分子排列与固体相同 B. 液晶的分子排列与液体相同
C. 液晶的分子排列是不稳定的，外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化
D. 液晶是介于液态与固态之间的中间态
11. 已知地球半径约为6.4×106m ，空气的摩尔质量约为29×10-3kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105Pa 。利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为：
A.4×1016m 3 B. 4×1018m 3 C. 4×1020m 3 D. 4×1022m 3
12. 已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则整个过程中汽缸内气体的内能：
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大
C. 一直变大 D. 保持不变
13. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段
高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则：
A. 弯管左管内外水银面的高度差为h
B. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C. 若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升
D. 若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
14. 下列说法正确的是：
A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B. 没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C. 知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
15. 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是：
A. a →b 过程中，气体体积增大，压强减小
B. b →c 过程中，气体压强不变，体积增大
C. c →a 过程中，气体压强增大，体积变小
D. c →a 过程中，气体内能增大，体积不变
二、计算论述题（本题共4小题，共40分，解答时要有规范的物理表达式以及规范的文字表述）
16. 约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P 处时，它就要
掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q ，由于有速度
而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P 处又
掉下．
在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地
出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定
律确定20年后，而且竟在德国取得了专利权!
请你分析一下，维尔金斯“永动机”能实现吗?
17. 喷雾器内有10L 水，上部封闭有latm 的空气2L 。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm 的空气3L （设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
(l）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求
气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原
因。
(2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看
成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要
说明理由。
18. 将1 cm3油酸溶于酒精，制成200 cm3的酒精油酸溶液. 已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2 m2，由此估算油酸分子直径.
*19. 某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。
⑴若此时锅内气体的体积为V ，摩尔体积为V 0，阿伏加德罗常数为N A ，写出锅内气体分子数的估算表达式。
⑵假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J,
并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
⑶已知大气压强P 随海拔高度H 的变化满足P ＝P 0（1－αH），
其中常数α＞0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使
用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
高中物理选修3-3期末
综合检测题答题卷
一、选择题
二、计算论述题
16. （10分）维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球增加了机械能；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消。可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以维尔金斯“永动机”不可能实现。
17. （10分）(1)设喷雾器内封闭的空气体积为V 1，充入气体的体积为V 2，由玻意耳定律得：
P 1(V 1+V 2) =P 2V 1
带入数据可得 P 2=2. 5atm
（2）打开喷雾器，封闭气体等温膨胀，气体对外做功，内能不变，由热力学第一定律可知，该过程中气体将西欧那个外界吸收热量。
18. （10分）一滴酒精油酸溶液中含有的油酸体积为
V =
所以油酸分子的直径为 11⨯cm 3=1⨯10-10m 3 20050
d =V =5⨯10-10m S
*19.（10分）(1)锅内气体分子数为
n =V N A V 0
（2）由热力学第一定律 ∆U =W +Q 可知，气体对外界做功1J ，并向外释放2J 热量的过程中，气体内能减小了3J 。
（3）由P ＝P 0（1－αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小。 由P 1=P 0+mg 知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小。 S
根据查理定律得：P P 1=2 T 1T 2
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。