物理選修3-3補(bǔ)充訓(xùn)練

1、第第10頁(yè)，總10頁(yè)第第10貞，總10貞一、單選題.有一種在超市中常見(jiàn)的強(qiáng)力吸盤(pán)掛鉤”如圖甲所示。圖乙、圖丙是其工作原理示意圖。使用時(shí)，按住鎖扣把吸盤(pán)緊壓在墻上（如圖乙），然后把鎖扣扳下（如圖丙），讓鎖扣以盤(pán)蓋為依托把吸盤(pán)向外拉出，使吸盤(pán)牢牢地被固定在增壁上。若吸盤(pán)內(nèi)氣體可視為理想氣體，且溫度始終保持不變。則此過(guò)程中（）A.吸盤(pán)內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大B.吸盤(pán)內(nèi)氣體分子的密度增大C.吸盤(pán)內(nèi)氣體分子的平均速率增大D.吸盤(pán)內(nèi)氣體要吸收熱量.下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中的醬油蛋是布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果B.乙圖中的水星可以停在水而，是因?yàn)樗谋矶鴱埩.丙圖中兩種材料上的醬油滴，從形狀可以看出醬油與左邊材料不浸潤(rùn)，與

2、右邊材料浸潤(rùn)D. 丁圖中電冰箱能把熱量從低溫的箱內(nèi)傳到高溫的箱外，違背了熱力學(xué)第二定律.負(fù)壓病房是收治傳染性極強(qiáng)的呼吸道疾病病人所用的醫(yī)療設(shè)施，可以大大減少醫(yī)務(wù)人員被感染的機(jī)會(huì), 病房中氣壓小于外界環(huán)境的大氣壓。若負(fù)壓病房的溫度和外界溫度相同，負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣體和外界環(huán)境中氣 體都可以看成理想氣體，則以下說(shuō)法正確的是（）A.負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣體分子的平均動(dòng)能小于外界環(huán)境中氣體分子的平均動(dòng)能B.負(fù)壓病房?jī)?nèi)每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都小于外界環(huán)境中每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率C.負(fù)壓病房?jī)?nèi)單位體枳氣體分子的個(gè)數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)D.相同而積負(fù)壓病房?jī)?nèi)壁受到的氣體壓力等于外壁受到的氣體壓力二、多選題.

3、下列說(shuō)法正確的是（）A.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能B.破鏡不能重圓，是因?yàn)榉肿娱g有斥力作用一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)一定變大一定量的理想氣體，若壓強(qiáng)不變，當(dāng)體積增大時(shí)，它一定從外界吸熱E.熱量只能自發(fā)地從內(nèi)能多的物體傳遞到內(nèi)能少的物體，不能反向傳遞.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，活塞上方液體會(huì)緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變，則關(guān)于這一過(guò)程中氣缸內(nèi)的氣體（）A.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)增多B.氣體分子間存在的斥力是活塞向上運(yùn)動(dòng)的原因

4、C.氣體分子的速率分布情況不變D.氣體對(duì)外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量.下列說(shuō)法中正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.葉而上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用C.液晶具有流動(dòng)性，光學(xué)性質(zhì)各向異性D.氫氣和氮?dú)獾臏囟认嗤瑫r(shí)，它們分子的平均速率相同E.對(duì)于一定質(zhì)量的物體，它的內(nèi)能只由體枳和溫度來(lái)決定.下列關(guān)于熱學(xué)問(wèn)題的敘述中說(shuō)法正確的是oA.晶體都具有各向異性B.自然界自發(fā)的宏觀過(guò)程都具有方向性，總是向分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性更大的方向進(jìn)行C.懸浮在水中的花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，反映了水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)D.液體表而層分子間的距離比液體內(nèi)部的小，表面層分子間的作用力

5、表現(xiàn)為引力E.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些品體相似，具有各向異性.下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體總是充滿整個(gè)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn). “油膜法”估測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn)中，需將純油酸直接滴入淺盤(pán)的水而上C.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.若銅的摩爾質(zhì)量為M,密度為夕，阿伏伽德羅常數(shù)為Na,則inf的銅所含原子數(shù)為曰E.由于液體表面層內(nèi)分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液而分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，所以液體表而具有收縮的趨勢(shì).下列說(shuō)法正確的是oA.氫氣和氮?dú)獾臏囟认嗤瑫r(shí)，它們分子的平均速率不同B.兩個(gè)分子在相互靠近的過(guò)程中其分子力逐漸增大，而分子勢(shì)能一定先減小后增大C.已知某種氣體的密度為

6、夕、摩爾質(zhì)量為阿伏加德羅常數(shù)為Na，則單位體積的分子數(shù)為絲上D.在等溫度變化中一定質(zhì)量理想氣體的體積變小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面 積上的分子數(shù)定增多，氣體的壓強(qiáng)不一定增大E.如果用。表示物體吸收的能量，用W表示物體對(duì)外界所做的功，AU表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學(xué)第 一定律可以表達(dá)為Q=U+W 三、解答題11.如圖，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管48CDE兩端開(kāi)口，A3、CQ段豎直，BC、QE段水平，AB=90cm, BC = CD=DE=30cmo在水平段。上內(nèi)有一長(zhǎng)10cm的水根柱，其左端距。點(diǎn)10cm。在環(huán)境溫度為320K時(shí)， 保持5。段水平，己知大氣壓為75cmHg且保

7、持不變。(忽略液體表面張力及玻璃管內(nèi)徑的影響)(1)若將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端剛剛沒(méi)入水銀而，再將環(huán)境溫度緩慢升高，求溫 度升高到多少K時(shí)，水銀柱剛好全部溢出；(2)若將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端剛剛沒(méi)入水銀而下5cm處。再將環(huán)境溫度緩慢降 低，求溫度降低到多少K時(shí)，水銀柱恰好有一半進(jìn)入CO部分。Br- .C.如圖所示是某排水管道的側(cè)而剖視圖.井蓋上的瀉水孔因故堵塞，井蓋與管口間密封良好但不粘連.暴 雨期間，水位迅速上漲，該井蓋可能會(huì)不斷跳躍.設(shè)井蓋質(zhì)量為m=20.0kg,圓柱形豎直井內(nèi)水面而積為 S=0.300m2,圖示時(shí)刻水面與井蓋之間的距離為h=2

8、.00m,井內(nèi)密封有壓強(qiáng)剛好等于大氣壓強(qiáng)P。=L01x lOpa. 溫度為T=300K的空氣(可視為理想氣體)，重力加速度取g=10m/s2.密閉空氣的溫度始終不變.從圖示位置起，水而上漲多少后井蓋第一次被頂起？(ii)井蓋第一次被頂起后迅速回落再次封閉井內(nèi)空氣，此時(shí)空氣壓強(qiáng)重新回到%,溫度仍為4，則此次向外界排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng)為P。、溫度為(=290K時(shí)體枳是多少?(ii)若水面勻速上漲，則井蓋跳躍的時(shí)間間隔如何變化？.如圖所示，截面積分別為SA=lcm2、SB=0.5cm2的兩個(gè)上部開(kāi)口的柱形容器A、B,底部通過(guò)體積可 以忽略不計(jì)的細(xì)管連通，A、B兩個(gè)氣缸內(nèi)分別有兩個(gè)不計(jì)厚度的活塞，質(zhì)量分別

9、為nM=1.4kg、nw=0.7kg. A氣缸內(nèi)壁粗糙，活塞與氣缸間的最大靜摩擦力為F3N： B氣 缸內(nèi)壁光滑，且離底部2h高處有一活 塞銷.當(dāng)氣缸內(nèi)充有某種理想氣體時(shí)，A、B中的活塞距底部均為h,此時(shí)氣體溫度為To=3OOK,外界大氣 壓為Po=LOxlO5pa.現(xiàn)緩慢升高氣體溫度，(g取lOm/s?,)求:當(dāng)氣缸B中的活塞剛好被活塞銷卡住時(shí)，氣體的溫度:當(dāng)氣缸A中的活塞剛要滑動(dòng)時(shí)，氣體的溫度T2.如圖，一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置，瓶口處有閥門K,瓶?jī)?nèi)有A、B兩部分理想氣體用一可自由滑動(dòng) 的活塞分開(kāi)。開(kāi)始時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、8兩部分氣體長(zhǎng)度均為，打開(kāi)閥門讓8中氣體向外緩慢漏 氣，活塞向

10、右緩慢移動(dòng)了0.2L，整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，瓶口處氣體體積可以忽略，已知大氣壓強(qiáng)為P， 求：（1M中氣體在閥門打開(kāi)前的壓強(qiáng)；Q）B中剩余氣體與漏氣前B中氣體的質(zhì)量之比。.如圖所示，固定的豎直導(dǎo)熱汽缸由上下兩個(gè)一小一大同軸圓筒組成，圓筒底部通過(guò)管道相通（管道內(nèi) 氣體體積忽略不計(jì)）。兩圓筒中各有一個(gè)活塞，小圓筒口可將活塞卡住。已知大活塞的質(zhì)量為皿= 2.50kg, 橫截面積為S1 = 80.0cnR小活塞的質(zhì)量為叱=1.50kg,橫截面積為S2=40.0cnR兩活塞用剛性輕桿連接。 裝置處于溫度八=495K的環(huán)境中，小活塞與小圓筒口相距/2=20.0cm,大活塞與大圓筒底部相距且6 /2,此時(shí)容

11、器中封閉氣體總體積為M=2.40 xl（）3cm3,缸內(nèi)封閉的氣體質(zhì)量不變，不計(jì)兩活塞與汽缸壁之 間的摩擦,g取摩m/s2,外部環(huán)境壓強(qiáng)為po=l.OOxlOSpa,求:（1）當(dāng)外部環(huán)境溫度為5時(shí)，求氣缸中氣體的壓強(qiáng)0：（2）外界環(huán)境溫度為乃=3031;,缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)第第10頁(yè)，總10頁(yè)第第10頁(yè)，總10頁(yè)16. 一種水下遇感探測(cè)器由帶傳感器和閥門的正方體金屬殼及重物構(gòu)成，正方體邊長(zhǎng)。=0.5m。除重物外, 其余部分的總質(zhì)量為M=2.5kg。金屬殼與重物通過(guò)輕繩相，如圖所示。某次測(cè)量前，在金屬殼內(nèi)裝滿壓強(qiáng)為 po（po為大氣壓強(qiáng)）的空氣（視為理想氣體

12、，其質(zhì)量遠(yuǎn)小于時(shí)）后關(guān)閉兩個(gè)閥門，然后將探測(cè)器沉入海底， 穩(wěn)定后細(xì)繩存在拉力，測(cè)得圖中，=400.49m.現(xiàn)同時(shí)打開(kāi)上下閥門，水從上、下閥門緩慢流入殼內(nèi)空間， 經(jīng)一段時(shí)間空氣從上閥門緩慢跑出當(dāng)輕繩拉力剛減小到零時(shí)，關(guān)閉兩個(gè)閥門，不計(jì)金屬殼金屬部分。閥門 和傳感器的體枳,水溫均勻且不變,取水的密度p=1X 103kg/m3,大氣壓強(qiáng)po=l X 105Pa,重力加速度lOm/s2, 不計(jì)金屬殼的形變。求：（1）關(guān)閉閥門后殼內(nèi)空氣的體積V和壓強(qiáng)/加（2）跑出的氣體占原有氣體質(zhì)量的比例第第10頁(yè)，總10頁(yè)第第10貞，總10貞參考答案DBCACDCDBCEBCECDEACE(D360K； (2)252

13、K(1)玻璃管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)保持不變匕=(AB + BC + CD + O)S = 60S , 732OK匕=(AB + BC + CD + DE)S = 180S根據(jù)蓋呂薩克定律代入得A=360KA端插入水銀面下5cm后，i=75cmg, V, = (AB 5 + BC + CD + 10 + 5)S = 160s降溫后水銀柱有一半進(jìn)入CD部分，A管內(nèi)有水銀面也上升5cm3=70cni/g, % = (AB 5 5 + BC + CD 5)S 135s根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pM _ 2M代入解得7252K(i) L31cm (ii)3.80 xl0-3m3(iii)逐漸變小水面上漲X,井內(nèi)氣體

14、的壓強(qiáng)滿足：pS = pS + mg ,則p = Po += l.Olx ?05 +Qpa = 1.0167x ?05paS0.3根據(jù)玻意耳定律：p(h-x)S = PohS帶入數(shù)據(jù)解得x= 1.31 cm(ii )井蓋第一次被頂起后，排除壓強(qiáng)為p,溫度為T-300K的氣體的體積為V尸xS,則排出的空氣當(dāng)壓強(qiáng) pxS為、溫度為290K時(shí)體積V?滿足:為、溫度為290K時(shí)體積V?滿足: =2.7xlO5Pa解得 7； = 450K 一2(l)P=L2p；.(1)設(shè)閥門K閉合時(shí)的A中氣體的壓強(qiáng)為P1,活塞橫截面積為S,根據(jù)玻意耳定律有Pi LS = 1.2 p LS解得8 = 12因?yàn)?氣體氣壓也

15、降為，由可知B氣體的總體枳將變?yōu)閂B = 1.2LS瓶中3氣體剩余的體積為%=(2L L2L)S = 0.8LS設(shè)8中剩余氣體質(zhì)量為%,漏氣前8中氣體的質(zhì)量為 %,則有?82 Pl/82 _ 2%。匕3(1) LlxlO5Pa： (2) 1.01xl05Pa解：(1)當(dāng)外部環(huán)境溫度為八時(shí)，由平衡條件可得4s2 + 砥g +m1g + Pod =哈+ pQS2代入數(shù)據(jù)解得p = 1.1 x 105 Pa(2)初始時(shí)氣體體積為設(shè)在小活塞移動(dòng)到小圓筒口時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為匕，溫度為T；,由題 給條件得K=-(5,-52)Z2在活塞緩慢下移的過(guò)程中，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，由蓋-呂薩克定律得Yl=YLT T；代入數(shù)據(jù)解得工=330K環(huán)境溫度繼續(xù)降低過(guò)程，氣缸內(nèi)氣體體積不變，當(dāng)達(dá)到最終熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為P2,由查理定律 得凸_ =匹T；心聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得p2=l.OlxlO5Pa(1)2.5x10-3nf, 4.lxlO6Pa： (2)