高中物理人教版3第十章热力学定律 章末综合测评

章末综合测评(一)(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．在“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法不正确的是()A．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积E．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，是为了形成单分子油膜【解析】在测量油膜面积时，应让油膜尽可能散开，然后再用玻璃板描下油膜的形状，用坐标纸通过数格数来计算油膜的面积，故D、E选项正确．【答案】ABC2．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()A．在同温、同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．在常温、常压下，L氮气所含的原子数目为NAD．17g氨气所含的电子数目为10NAE．标准状况下，40gSO3所占的体积一定小于L【解析】由于构成单质分子的原子数目不一定相同，所以同温、同压下，同体积的任何气体都具有相同的分子数，但所含原子数目不一定相同，A错；2g氢气的物质的量为eq\f(2g,2g/mol)＝1mol，则氢气所含原子数目为1mol×2×NA＝2NA，B错；在常温、常压下，Vm≠L/mol,L氮气的物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错；17g氨气物质的量为eq\f(17g,17g/mol)＝1mol，其所含电子的物质的量为(7＋1×3)mol＝10mol，即电子数目为10NA.标准状况下SO3为固体，SO3的气体摩尔体积小于L/mol,40gSO3的物质的量为mol,molSO3在标准状况下所占体积小于L.【答案】ABC3．(2023·石家庄检测)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法不正确的是()A．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B．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C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力D．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动E．布朗运动和扩散现象都是分子的运动【解析】物体内能包括分子动能和分子势能，选项A错误；分子力表现为斥力时，分子间距离减小，斥力增大，且做负功，分子势能增大，选项B正确；分子间距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，距离大于r0时表现为引力，选项C错误；布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的无规则运动，选项D对，E错．因此选A、C、E.【答案】ACE4．下列说法正确的是()【导学号：11200031】A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同E．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度【解析】铁块熔化成铁水的过程中，虽然温度不变，但要吸热，所以内能增大，A正确；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，故B错误；热量从物体A传到物体B，这说明物体A的温度高于物体B的温度，C错误；A、B两物体的温度相同时，只能说A和B的分子平均动能相同，内能可能不同，并且由于A和B的分子质量可能不同，分子平均速率也可能不同，D正确；由热平衡的定义知，E正确．【答案】ADE5．下列叙述中，正确的是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积D．物体内能增加，温度不一定升高E．物体的温度越高，分子运动的速率越大【解析】显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是由于液体分子不断撞击小炭粒，反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；分子间距离由小于平衡时的相互距离开始不断增大的过程中，分子势能先减小后增大，选项B正确；气体分子之间有很大的间隙，摩尔体积除以阿伏加德罗常数所得体积比气体分子的体积大得多，故C错误．物体内能从微观的角度看由分子数目、分子平均动能、分子势能三者共同决定，而温度是分子平均动能的标志，所以物体内能增加，温度不一定升高，选项D正确；物体的温度越高，分子运动的平均速率越大，E错误，答案A、B、D.【答案】ABD6．现在有质量是18g的水、18g的水蒸气和32g的氧气，在它们的温度都是100℃时()【导学号：11200032】A．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同B．它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大C．它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同E．它们的分子数目相同，分子的平均速率不同【解析】三种物质的温度相同时，分子平均动能相同，故B错；三种物质的物质的量相同，故分子数目相同，A对，D错；100℃时，水蒸气的分子势能大于水的分子势能，分子平均动能相同，故水蒸气的内能比水的内能大，C对，因为它们的分子质量不同，所以平均速率不同，E正确．【答案】ACE7．(2023·济南检测)如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()【导学号：11200033】图1A．乙分子从a至b做加速运动，由b至c做减速运动B．乙分子由a至c加速度先增大，后减小，到达c时加速度为零C．乙分子由a至c做加速运动，到达c时速度最大D．乙分子由a至b的过程中，分子力一直做正功E．乙分子由b至d的过程中，分子力一直做负功【解析】由图可知F＝0处c点是r＝r0平衡位置，当r>r0时分子力表现为引力，当r<r0时分子力表现为斥力．所以a→b→c，分子力做正功，动能增加，c→d分子力做负功，动能减小，所以答案A、E错误，B、C、D正确．【答案】BCD8．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变【解析】当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、C、E正确．【答案】BCE二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(10分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小炭粒的体积为V＝×10－9m3，小炭粒的密度是ρ＝×103kg/m3，摩尔质量为M＝12g/mol，阿伏加德罗常数为NA＝×1023mol－1，则小炭粒所含分子数为______个(保留两位有效数字)．由此可知布朗运动________(选填“是”或“不是”)分子的运动．【导学号：11200034】【解析】长度放大600倍的显微镜可以把小炭粒的体积放大n＝6003倍＝×108倍，故小炭粒的实际体积为V0＝eq\f(V,n)，小炭粒的质量为m＝ρV0,1mol小炭粒中含有的分子数为NA，由以上各式可得N＝eq\f(NAρV,nM)，代入数据得：N≈×1010个．可见每一个小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗运动不是分子的运动．【答案】×1010不是10．(12分)在做用油膜法估测分子大小的实验中，酒精油酸溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm.试求：图2(1)油酸膜的面积是多少？(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．(4)某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：____________________________【解析】(1)根据图中的轮廓可知，油膜面积S＝106×1cm2＝106cm2.(2)由1mL溶液为75滴可知1滴溶液的体积为eq\f(1,75)mL，又已知每104mL溶液中有纯油酸6mL.则1滴溶液中含纯油酸的体积为V＝eq\f(1,75)×eq\f(6,104)mL＝8×10－6mL＝8×10－6cm3.(3)油酸分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6,106)cm≈×10－8cm＝×10－10m.【答案】(1)106cm2(2)8×10－6cm3(3)×10－10m(4)主要有两个原因：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积先扩张后又收缩；②油酸酒精溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，使液面收缩11．(14分)电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，它结合了压力锅和电饭锅的优点，实现了全密封烹调，达到了省时省电的目的．(1)如果某电压力锅的锅内气体的体积为V，气体的摩尔体积为VA，阿伏加德罗常数为NA，则锅内气体分子的个数有多少？(2)如果压力锅正常工作时锅内的温度能保持在117℃，此时室温为27℃，试用热力学温度表示锅内温度和室温，并计算锅内食物升高了多少K?【解析】(1)分子个数N＝nNA＝eq\f(V,VA)NA(2)根据热力学温度和摄氏温度的关系，锅内温度T1＝t1＋273K＝390K室温T2＝t2＋273K＝300K升高的温度ΔT＝T1－T2＝90K.【答案】(1)eq\f(V,VA)NA(2)390K300K90K12．(16分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3kg/mol.按标准状况计