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1、模塊綜合檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的選項中,有多個選項正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不選的得0分)1.關(guān)于熱現(xiàn)象的描述,下列說法正確的是(ACE)A.懸浮在水里的花粉顆粒越大,撞擊花粉顆粒的水分子越多,布朗運動反而越不明顯B.氣體的溫度越高,每個氣體分子的動能都越大C.零攝氏度的水比等質(zhì)量的零攝氏度的冰分子勢能大D.對于一定質(zhì)量的理想氣體,如果體積增大,就會對外做功,所以內(nèi)能一定減少E.熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體解析:懸浮在液體中的小顆粒周圍有大量的液體分子,由

2、于液體分子對懸浮顆粒無規(guī)則撞擊,造成小顆粒受到的沖力不平衡而引起小顆粒的運動,撞擊它的分子數(shù)越多,越易平衡,布朗運動越不明顯,選項A正確;溫度是分子平均動能的標(biāo)志,滿足統(tǒng)計規(guī)律,對個別分子沒有意義,溫度越高,分子的平均動能越大,并不是每個分子的動能都增大,選項B錯誤;一定質(zhì)量的零攝氏度的冰變化成了零攝氏度的水,需吸收熱量,內(nèi)能增大,由于溫度相同,分子平均動能相同,那么水的分子勢能更大,選項C正確;氣體體積增大時,對外做功,但有可能吸收熱量,故內(nèi)能變化情況未知,選項D錯誤;熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體,但會引起其他變化,選項E正確.2.質(zhì)量一定的某種物質(zhì),在

3、壓強不變的條件下,由固態(tài)到氣態(tài)變化過程中溫度T隨加熱時間t變化關(guān)系如圖所示,單位時間所吸收的熱量可看做不變,氣態(tài)可看成理想氣體.下列說法正確的是(ACD)A.該物質(zhì)是晶體B.該物質(zhì)分子平均動能隨著時間的增大而增大C.在t1t2時間內(nèi),該物質(zhì)分子勢能隨著時間的增大而增大D.在t4t5時間內(nèi),該物質(zhì)的內(nèi)能隨著時間的增加而增大E.在t4t5時間內(nèi),氣體膨脹對外做功,分子勢能增大解析:態(tài)為固液共存態(tài),溫度不變說明物質(zhì)是晶體,A正確;在t1t2及t3t4時間內(nèi)溫度不變,分子平均動能不變,B錯誤;在t1t2時間內(nèi),分子平均動能不變,吸收的熱量用以增加分子勢能,即該物質(zhì)分子勢能隨著時間的增加而增大,C正確;

4、在t4t5時間內(nèi),溫度不斷升高,分子動能不斷增大,而理想氣體分子勢能忽略不計,故在t4t5時間內(nèi),該物質(zhì)的內(nèi)能隨時間增加而增大,D正確;在t4t5時間內(nèi),氣體為理想氣體,分子勢能為零,E錯誤.3.下列說法正確的是(ADE)A.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B.金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體C.單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的D.對一定質(zhì)量的理想氣體,在分子熱運動的平均動能不變時,分子的平均距離減小則壓強增大E.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度越高,內(nèi)能越大解析:氣體對器壁的壓強等于大量分子作用在器壁單位面積上的平均作用力,A

5、正確;玻璃是非晶體,B錯誤;多晶體物理性質(zhì)是各向同性的,C錯誤;理想氣體平均動能不變,分子平均距離減小時壓強增大,D正確;一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度越高,內(nèi)能越大,E正確.4.下列說法正確的是(ABD)A.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體B.溫度越高,水的飽和汽壓越大C.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.絕對濕度增大時,人們會感到更加潮濕解析:由同種元素構(gòu)成的固體,若原子的排列方式不同可能會形成不同的晶體,例如金剛石和石墨,A正確;溫度越高,飽和汽壓越大,B正確;擴散現(xiàn)象是微觀粒子做無規(guī)則熱運動的體現(xiàn)

6、,并沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),C錯誤;熱力學(xué)第二定律表明:熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,D正確;影響人們對干爽潮濕感受的是相對濕度而不是絕對濕度,E錯誤.5.下列有關(guān)分子動理論及熱力學(xué)定律,判斷正確的是(ABE)A.分子間斥力隨分子間距的減小而增大B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低C.分子力(合力)隨分子間距的增大而減小D.對某物體做功,必定會使該物體的內(nèi)能增加E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程解析:分子間斥力隨分子間距離的減小而增大,選項A正確;溫度越高,分子運動越劇烈,故只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可降低,選項B正確;分子力表現(xiàn)為引力

7、時,隨分子間距的增大可能先增大后減小,選項C錯誤;對某物體做功,若該物體同時對外放熱,則由熱力學(xué)第一定律知,物體的內(nèi)能不一定增加,選項D錯誤;由熱力學(xué)第二定律知,功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬暮暧^實際過程是不可逆的,選項E正確.6.下列說法正確的是(ADE)A.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟,熔化區(qū)域呈圓形,這是非晶體各向同性的表現(xiàn)B.布朗運動是指液體分子的無規(guī)則運動C.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功D.絕熱過程不一定是等溫過程E.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的增大而增大解析:石蠟是非晶體,在導(dǎo)熱性能上具有各向同性,選項A正確;布朗運動是固體小微粒的運動,而不是液體分子的運動,選項B錯誤;由

8、熱力學(xué)第二定律得功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功而不產(chǎn)生其他影響,選項C錯誤;絕熱過程是與外界不發(fā)生熱交換的過程,而等溫過程僅指溫度不變,選項D正確;分子合力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的增大而逐漸增大,選項E正確.7.下列說法正確的是(ADE)A.第二類永動機不能制成是因為自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B.一種液體是否浸潤某種固體,取決于液體的性質(zhì)C.晶體一定具有各向異性D.由物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出一個物質(zhì)分子的質(zhì)量E.在一個絕熱系統(tǒng)中,外界對系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內(nèi)能一定增大解析:第二類永動機不能制成的原因是自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,選項

9、A正確;一種液體是否浸潤某種固體,與液體和固體的性質(zhì)都有關(guān)系,選項B錯誤;單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性,選項C錯誤;一個分子的質(zhì)量m=,故已知摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出一個物質(zhì)分子的質(zhì)量,選項D正確;在一個絕熱過程中,外界對系統(tǒng)做功,由熱力學(xué)第一定律知,系統(tǒng)的內(nèi)能增加,選項E正確.8. 如圖所示,a,b,c,d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài),圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸,cd平行于縱坐標(biāo)軸,ab的延長線過原點,以下說法正確的是(BCD)A.從狀態(tài)d到c,氣體不吸熱也不放熱B.從狀態(tài)c到b,氣體放熱C.從狀態(tài)a到d,氣體對外做功D.從狀態(tài)b到a,氣體吸熱E.從狀態(tài)d到

10、c,氣體內(nèi)能減小解析:讀取pT圖像信息,從狀態(tài)d到c,氣體等溫變化,內(nèi)能不變,壓強變小,體積變大,氣體對外界做功,由熱力學(xué)第一定律知氣體要吸熱,故A錯誤;從狀態(tài)c到b,氣體體積變小,外界對氣體做功,又內(nèi)能減小,則氣體放熱,故B正確;從狀態(tài)a到d,氣體等壓變化,溫度升高,體積變大,氣體對外界做功,故C正確;從狀態(tài)b到a,氣體等容變化,溫度升高,內(nèi)能變大,氣體吸熱,故D正確;從狀態(tài)d到c,氣體溫度不變,則理想氣體的內(nèi)能不變,故E錯誤.9.下列說法正確的是(ACE)A.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變,若從外界吸收熱量,則氣體體積一定增大B.分子動能是由于物體機械運動而使內(nèi)部分子具有的能C.玻璃管的裂口燒

11、熔后會變鈍是由于燒熔后表面層的表面張力作用引起的D.較大的 顆粒不做布朗運動是因為液體溫度太低,液體分子不做熱運動E.密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大解析:一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變,內(nèi)能不變,若從外界吸收熱量,必定對外做功,氣體的體積增大,選項A正確;分子動能與物體的機械運動無關(guān),選項B錯誤;燒熔后變?yōu)橐后w,在表面張力作用下玻璃裂口處會變鈍,選項C正確;較大顆粒因為周圍的液體分子碰撞趨于平衡,所以布朗運動不 明顯,選項D錯誤;溫度越高,飽和汽壓越大,選項E正確.10.下列說法正確的是(ACE)A.單晶體冰糖磨碎后熔點不會發(fā)生變化B.足球充足氣后很難壓縮,是足球內(nèi)氣體分子間斥力作

12、用的結(jié)果C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其溫度一定升高D.某氣體的摩爾體積為V,每個分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=.E.一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,溫度升高,單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多解析:單晶體冰糖有固定的熔點,磨碎后物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不變,熔點不變,選項A正確;足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強差的原因,與氣體分子之間的作用力無關(guān),選項B錯誤;一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,沒有對外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,其內(nèi)能一定增加,故溫度升高,選項C正確;氣體的體積可以占據(jù)任意大的空間,故不能用摩爾體積與氣體分子

13、體積求解阿伏加德羅常數(shù),選項D錯誤;一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,溫度升高,分子的平均動能增大,則平均速率增大,單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多,選項E正確.11.下列判斷正確的是(BDE)A.當(dāng)rr0(平衡距離)時隨著分子間距增大,分子間的引力增大,斥力減小,所以合力表現(xiàn)為引力B.知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),可以算出氣體分子間的平均距離C.通電時電阻發(fā)熱,它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的D.將0.02 mL濃度為0.05%的油酸酒精溶液滴入水中,測得油膜面積為200 cm2,則可測得油酸分子的直徑為510-10 mE.有些物質(zhì),在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r,

14、在一定濃度范圍具有液晶態(tài)解析:當(dāng)rr0(平衡距離)時隨著分子間距增大,分子間的引力、斥力都減小,合力表現(xiàn)為引力,選項A錯誤;知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),可以算出氣體分子占據(jù)的體積,進而可以算出氣體分子間的平均距離,選項B正確;通電時電阻發(fā)熱,是電流做功的結(jié)果,選項C錯誤;根據(jù)題意,油酸酒精溶液含有油酸體積為V=0.020.05% mL=110-5 mL,所以油酸分子的大小d= cm=510-8 cm=510-10 m,選項D正確;有些物質(zhì)在適當(dāng)溶劑中溶解時在一定濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài),故選項E正確.12. 如圖所示,汽缸和活塞與外界均無熱交換,中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,封閉著兩部

15、分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài).現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間,后來活塞達到新的平衡,不計氣體分子勢能,不計活塞與汽缸壁間的摩擦,大氣壓強保持不變,則下列判斷正確的是(ACE)A.氣體A吸熱,內(nèi)能增加B.氣體B吸熱,對外做功,內(nèi)能不變C.氣體A分子的平均動能增大D.氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大E.氣體B的溫度與氣體A的相等解析:氣體A做等容變化,則W=0,根據(jù)U=W+Q可知氣體A吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度升高,氣體A分子的平均動能變大,但不是每個分子的動能都增加,選項A,C正確,D錯誤;因為中間是導(dǎo)熱隔板,所以氣體B吸收熱量,重新平衡后溫度與氣體A的溫度相等,則溫度升高,內(nèi)能增加;

16、又因為壓強不變,故體積變大,氣體對外做功,選項B錯誤,E正確.二、非選擇題(共52分)13. (8分)油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加了1 mL,若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示.若每一小方格的邊長為25 mm,試問:(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為模型,讓油酸盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為油膜,這層油膜的厚度可視為油酸分子的.圖中油酸膜的面積為m2;每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m3;根據(jù)上述數(shù)

17、據(jù),估測出油酸分子的直徑是m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實驗過程中,在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,實驗時觀察到,油膜的面積先擴張后又收縮了一些,這是為什么呢?請寫出你分析的原因: .解析:(1)油膜面積約占70小格,面積約為S=70252510-6 m24.410-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V=10-6 m3=1.210-11 m3,油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d= m2.710-10 m.(2)主要有兩個原因:水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊,先陷下后又恢復(fù)水平,因此油膜的面積擴張;油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā),使油膜收縮.答案:(1

18、)球體單分子直徑4.410-21.210-112.710-10(2)見解析評分標(biāo)準(zhǔn):第(1)問6分,第(2)問2分.14. (8分)如圖所示為豎直放置的粗細相同的導(dǎo)熱性能良好的U形管,該U形管左端封閉,右端開口,管內(nèi)用密度為的液體密封了一定質(zhì)量的氣體A,B(可視為理想氣體).氣體A上方液體高度為h1,氣體B下端與氣體A下端的高度差為h2,大氣壓強為p0,重力加速度為g.(1)求氣體B的壓強pB.(2)若開始時氣體A所占管的空間高度為h,現(xiàn)增加氣體A上方的液體,使其高度變?yōu)?h1,求后來氣體A所占管的空間高度h.解析:(1)對氣體A有pA=p0+gh1(1分)對氣體B有pB+gh2=pA(1分)

19、解得pB=p0+g(h1-h2).(1分)(2)當(dāng)氣體A上方液體的高度變?yōu)?h1,氣體A的壓強變?yōu)閜A=p0+2gh1.(1分)由玻意耳定律可得pASh=pASh(2分)解得h=h.(2分)答案:(1)p0+g(h1-h2)(2)h15. (8分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從A狀態(tài)經(jīng)過一系列的變化,最終變?yōu)闋顟B(tài)D,已知氣體在A狀態(tài)時的壓強為p0,求氣體在狀態(tài)C時的壓強和體積及在狀態(tài)B時的溫度.解析:由題圖可知,氣體在狀態(tài)A,D時溫度相同,設(shè)在狀態(tài)D時氣體壓強為pD,則由玻意耳定律得p0V0=pD3V0,(1分)解得pD=,(1分)設(shè)在狀態(tài)B時氣體的溫度為TB,氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B是等壓變化,

20、則由蓋呂薩克定律得=,(1分)解得TB=2T0,(1分)氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C是等溫變化,所以氣體在狀態(tài)C時的溫度TC=TB=2T0,(1分)氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)D是等壓變化,所以氣體在狀態(tài)C時的壓強pC=,(1分)設(shè)在狀態(tài)C時氣體的體積為VC,由蓋呂薩克定律得=,(1分)解得VC=6V0.(1分)答案:見解析16. (8分)如圖所示,一絕熱汽缸豎直放置,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉于汽缸中,活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S,不計厚度,且與汽缸壁之間沒有摩擦.開始時活塞被銷子固定于距汽缸底部高度為h1的A位置,氣體溫度為T1,壓強為p1,現(xiàn)拔掉銷子,活塞下降到距汽缸底部高度為h2的B位置時停下,已知大氣

21、壓強為p0,重力加速度為g.(1)求此時氣體的溫度;(2)若再用電熱絲給氣體緩慢加熱,電熱絲釋放出的熱量為Q,使活塞上升到距汽缸底部高度為h3的C位置時停下,求氣體內(nèi)能的變化量.解析:(1)活塞在A位置時,對于封閉氣體有pA=p1,VA=Sh1,TA=T1,活塞在B位置時,對于封閉氣體有pB=p0+,VB=Sh2(1分)由理想氣體狀態(tài)方程得=(2分)解得TB=T1.(1分)(2)活塞由B位置上升到C位置的過程為等壓過程,氣體對活塞的壓力為F=pBS(1分)氣體對活塞做的功為W=F(h3-h2)=(p0S+mg)(h3-h2)(2分)由熱力學(xué)第一定律有U=Q-W=Q-(p0S+mg)(h3-h2

22、).(1分)答案:(1)T1(2)Q-(p0S+mg)(h3-h2)17. (10分)如圖,體積為V的密閉的汽缸,兩側(cè)與一“U”形管的兩端相連,汽缸壁導(dǎo)熱,“U”形管內(nèi)盛有水銀.絕熱活塞通過插銷固定,將汽缸分成左、右兩個氣室,開始時,左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強均為75 cmHg.外界溫度恒為27 .緩慢加熱左氣室的氣體,使兩側(cè)水銀面的高度差h=25 cm,“U”形管中氣體的體積和活塞的體積忽略不計,氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體.(1)求此時左氣室內(nèi)氣體的溫度;(2)保持(1)中左氣室溫度不變,拔掉活塞的插銷,活塞可無摩擦移動,求最后穩(wěn)定時,氣體的壓強(保留兩位有效數(shù)字)和左氣室內(nèi)

23、氣體體積的增加量.解析:(1)右氣室內(nèi)氣體的溫度、體積均不變,故壓強不變.左氣室內(nèi)氣體初始狀態(tài)p0=75 cmHg,溫度T0=300 K.加熱后,壓強變?yōu)閜=100 cmHg,設(shè)此時溫度為T由查理定律=(2分)解得T=400 K.(2分)(2)左、右兩部分氣體都經(jīng)歷了等溫變化,最終兩氣室內(nèi)氣體的壓強相同,設(shè)最終壓強為p,左氣室內(nèi)氣體體積增加量為V,由玻意耳定律,對左氣室有pV=p(V+V)(2分)對右氣室有p0V=p(V-V)(2分)解得V=V(1分)p=83 cmHg(1分)答案:(1)400 K(2)83 cmHgV18. (10分)如圖所示,汽缸abcd和efgh的側(cè)壁絕熱,底面ad和f

24、g導(dǎo)熱,兩汽缸連接處eb和ch導(dǎo)熱,左右汽缸長度均為1.5 L.橫截面積分別為S,2S的兩絕熱光滑活塞通過硬桿連接,并把汽缸中的理想氣體分為1,2和3三部分,兩活塞厚度均不計,右側(cè)汽缸有閥門與外界連通.初始時三部分氣體的熱力學(xué)溫度均為T1,壓強均為大氣壓強p0,閥門處于打開狀態(tài),氣體1,2和3的長度均為L.(1)現(xiàn)把汽缸abcd左端ad與一恒溫?zé)嵩唇佑|,氣體1的溫度緩慢升高到與恒溫?zé)嵩匆恢聲r,恰能使左側(cè)活塞移到汽缸abcd最右端,求恒溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度T2.(2)保持ad與恒溫?zé)嵩唇佑|,關(guān)閉閥門,從汽缸底面fg對氣體3加熱,恰好使左側(cè)活塞回到初始位置.求此時氣體3的熱力學(xué)溫度T3.解析:(1)

25、當(dāng)左側(cè)活塞恰移到abcd最右端時,設(shè)氣體1的壓強為p1,氣體2的壓強為p2,對氣體2,根據(jù)玻意耳定律有p0(S0.5L+2S0.5 L)=p22SL,解得p2=0.75p0,(2分)對兩活塞,有p1S+p22S=p2S+p02S,解得p1=1.25p0,(1分)對氣體1,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有=,解得T2=.(2分)(2)當(dāng)左側(cè)活塞回到初始位置時,氣體1的壓強為p3,氣體2的壓強為p0,氣體3的壓強為p4.對氣體1,有p1S1.5L=p3SL,解得p3=,(2分)對兩活塞,有p3S+p02S=p0S+p42S,解得p4=,(1分)對氣體3,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有=,解得T3=.(2分)答案:(1)T1(2)T1- 9 -