2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-3_20

1 模块综合检测(一) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项 中，只有一个选项符合题目要求) 1根据下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( ) A水的密度和水的摩尔质量 B水的摩尔质量和水分子的体积 C水分子的体积和水分子的质量 D水分子的质量和水的摩尔质量 解析：水的摩尔质量除以水分子的质量等于一摩尔水分子的个数，即阿伏加德罗常 数故 D 正确 答案：D 2关于热现象和热学规律的说法中，正确的是( ) A第二类永动机违背了能量守恒定律 B当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大 C冰融化为同温度的水时，分子势能增加 D悬浮在 液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显 解析：第二类永动机是效率 100%的机器，违背了热力学第二定律，故 A 错误；当物体 被拉伸时，间距增加，分子间的斥力减小、引力也减小，故 B 错误；内能包括分子 热运动 动能和分子势能，温度是分子热运动平均动能的标志；故冰融化为同温度的水时 ，吸收热 量内能增大而分子的平均动能不变，则分子势能增大 ，故 C 正确；悬浮在液体中的固体微 粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故 D 错误 答案：C 3关于固体和液体，下述说法中正确的是( ) A晶体内部的结构具有规则，因而晶体具有各向同性 B在任何条件下，晶体和非晶体都不可能互相转化 C液晶的物理性质会随外界因素的影响而发生改变 D液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能小 解析：单晶体各向异性，多晶体各向同性，故 A 错误；在一定的条件下，晶体和非晶 体可能互相转化，故 B 错误；液体表面层的分子间距较大，表现为引力，故势能比液体内 部的分子势能大，故 D 错误 答案：C 2 4下列关于内能的说法正确的是( ) A温度高的物体，其内能也一定大 B物体吸收热量，其内能一定增加 C一定质量的 0 的冰熔化成 0 的水，其内能一定增大 D物体克服摩擦力做功，其内能一定增大 解析：物体的内能是由物体内所有分子的动能和势能决定的，温度高只能说明分子的 平均动能大，不能说明内能大，故 A 错物体吸收热量，如果还同时对外做功，其内能不 一定增加，故 B 错一 定质量的 0 的冰熔化成 0 的水，要吸收热量，所以内能增大， 故 C 对物体克服摩擦力做功，同时还对外做功，故内能不一定增大，故 D 错 答案：C 5关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是( ) A晶体和液晶的性质是完全相同的 B液晶就是液体，具有液体的所有性质 C液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态 D液晶具有液体的流动性，又具有多晶体的各向同性 解析：液晶有液体的流动性与晶体的各向异性，晶体和液晶的性质不是完全相同的， 故 A 错误液晶 有液体的流动性与晶体的各向异性，不具有液体的所有性质，故 B 错 误液晶像液体一样可以流动，又具有某些 晶体结构特征，是介于晶体与液体之间的一种 中间态，故 C 正确液晶有液体的流动性与晶体的各向异性，故 D 错误 答案：C 6有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验” ，分别得到如下四幅图 象(如图所示)则下列有关他们的说法，不正确的是( ) A若甲研究的是查理定律，则他作的图象可能是图 a B若乙研究的是玻意耳定律，则他作的图象是图 b C若丙研究的是查理定律，则他作的图象可能是图 c D若丁研究的是盖吕萨克定律，则他作的图象是图 d 解析：查理定律研究的是等容变化，压强与温度成正比，且过坐标原点，故 A 正确， C 错误；玻意耳定律研究的是等温变化，压强与体积成反比，故 B 正确；盖吕萨克定律， 研究的是等压变化，体积与温度成正比，故 D 正确 答案：C 3 7分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间( ) A引力增加，斥力减小 B引力增加，斥力增加 C引力减小，斥力减小 D引力减小，斥力增加 解析：分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，引力与斥力同时增加，但斥 力增加的更快，故 A、C、D 错误，B 正确 答案：B 8一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态， 用 W1表示外界对气体做的功， W2表示气体对外界做的功， Q1表示气体吸收的热量， Q2表示 气体放出的热量，则在整个过程中一定有( ) A Q1 Q2 W2 W1 B Q1 Q2 C W1 W2 D Q1Q2 解析：因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能 没有变化， U0，根据热力学第一定律可知 W1 W2 Q1 Q2 U0，即 Q1 Q2 W2 W1，故 A 正确 答案：A 9如图所示为大量氮气分子在甲、乙两种状态下的速率分布统计规律图，则下列说法 正 确的是( ) A氮气在甲状态下的温度较高 B甲状态做无规则运动平均速率较大，氮气分子较多 C乙状态下氮气分子做无规则运动更剧烈 D某时刻速率为 1 000 m/s 的分子在下一时刻的速率一定还是 1 000 m/s 解析：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少” 统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以乙状态下温 度较高，分子无规则运动的平均速率较大，分子运动更剧烈，故 A、D 错误，C 正确；由于 分子运动无规则，故在下一时刻的速率无法确定，故 D 错误 答案：C 10如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止设活塞 与缸 壁间无摩擦，可以在缸内自由移动缸壁导热性良好，缸内气体的温度与外界大气温 度相同下列结论中正确的是( ) 4 A若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些 B若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大 C若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小 D若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 解析：外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统 的总重量，弹簧的形 变量不变 答案：D 二、多项选择题(本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题 给出的四个选项 中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答 的得 0 分) 112013 年 6 月 20 日，女航天员王亚平成为中国第一位“太空老师” ，在太空中给全 国青少年讲解了液体表面张力的作用、微重力环境下物体运动的特点等知识下列现象中 哪些是由于表面张力引起的( ) A钢针浮在水面上 B船只浮在水面上 C飞船中自由漂浮的水滴呈球形 D布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水 解析：钢针受到水的表面张力作用与重力平衡，钢针浮在水 面上，故 A 正确；船只在 水的浮力作用下浮在水面上，与表面张力无关，故 B 错误；飞船中自由漂浮的水滴在表面 张力作用下呈球形，故 C 正确；由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水， 与表面张力有关，故 D 正确 答案：ACD 12下列叙述正确的是( ) A可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功 B相对湿度大绝度湿度一定大 C液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力 D第二类永动机是不可能制成的，是因为它违背了热力学第一定律 解析：热力学第二定律指出：不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，而不产生 其他影响，说明可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，只是会存在其他影响，故 A 正确；由相对湿度和绝对湿度的定义可知，绝对湿度大，说明空气中水蒸气的实际压强大， 5 而此时水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比不一定大，即相对湿度不一定 大，故 B 错误；由表面张力形成的原因可知，液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子 间的相互作用表现为引力，故 C 正确；根据热力学第二定律，热机不可能使从单一热源吸 收的热量全部变成有用的功，故第二类永动机违反了热力学第二定律，故 D 错误 答案：AC 13下列说法正确的是( ) A飞虫停在水面上，是因为液体表面张力的作用 B布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 D单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 解析：飞虫停在水面上是因为液体表面存在张力，故 A 正确；布朗运动是悬浮微粒的 运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动，故 B 错误；打气时会反弹是因为气体压 强的原因，不是分子斥力的作用，故 C 错误；单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶 体和非晶体的物理性质是各向同性的，故 D 正确 答案：AD 14下列说法中正确的是( ) A空气中 PM2.5 的运动属于分子热运动 B露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的 D空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度 解析：PM2.5 是固体小颗粒，是分子团，不是分子，所以空气中 PM2.5 的运动不属于 分子热运动，故 A 错误露珠呈球形是由于液体表面张力的作用而形成的，故 B 正确液 晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，液晶显示屏是利用液晶的光学各向 异性制成的故 C 正确；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的 相对湿度，故 D 正确 答案：BCD 三、非选择题(本大题共 6 小题，共 54 分把答案填在题中的 横线上或按照题目要求 作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能 得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15(8 分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸 溶液的浓度为 A， N 滴溶液的总体积为 V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液 滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为 a 的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如 图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为 X. 6 (1)用以上字母表示油酸分子的大小 d_ (2)从图中数得 X_ 解析：(1) N 滴溶液的总体积为 V，一滴溶液的体积为 ，含有的油酸体积为 ，形成单 VN VAN 分子油膜，面积为 Xa2，油膜厚度即分子直径 d . VAN Xa2 VANXa2 (2)油膜分子所占有方格的个数，以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图示 的油酸膜，共有 62 格 答案：(1) (2)62(6065 均可) VANXa2 16(8 分)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为 2.0105 J， 同时气体的内能增加了 1.5105 J试问：此压缩过程中，气体_(填“吸收”或 “放出”)的热量等于_J. 解析：由热力学第一定律 U W Q， W2.010 5 J、 U1.510 5 J、 Q U W510 4 J. 答案：放出 510 4 17(8 分)某热水袋内水的体积约为 400 cm3，已知水的摩尔质量为 18 g/mol，阿伏 加德罗常数为 61023 mol1 ，求它所包含的水分子数目约为多少(计算结果保留两位有效 数字)? 解析：已知某热水袋内水的体积大约是 V400 cm3410 4 m3，水的密度为 110 3 kg/m3， 则热水袋内含有的水分子数目为 n NA1.310 25个 Vm0 答案：1.310 25个 18.(10 分)一定质量理想气体经历如图所示的 A B、 B C、 C A 三个变化过程， TA300 K，气体从 C A 的过程中做功为 100 J，同时吸热 250 J，已 知气体的内能与温度 成正比求： 7 (1)气体处于 C 状态时的温度 TC； (2)气体处于 C 状态时内能 EC. 解析：(1)由图知 C 到 A，是等压变化，根据理想气体状态方程： ，得： VATA VCTC TC TA150 K. VCVA (2)根据热力学第一定律： EA EC Q W150 J 且 ，解得： EC150 J. EAEC TATC 300150 答案：(1)150 K (2)150 J 19.(10 分)如图所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭有一定质量 的理想气体，气体的体积 V18.010 3 m3，温度 T1400 K现使外界环境温度缓慢降低 至 T2，此过程中气体放出热量 700 J，内能减少了 500 J不计活塞的质量及活塞与气缸 间的摩擦，外界大气压强 p01.010 5 Pa，求 T2的大小 解析：设温度降低至 T2时，气体的体积为 V2，由于活塞的质量不计，则气缸内封闭气 体的压强等于大气压则 外界对气体做功 W p0(V1 V2)， 由热力学第一定律得 U W Q， 由结合解得 V2610 3 m3. 由于封闭气体发生等压变化，则由盖吕萨克定律得 ，解得 T2300 K. V1T1 V2T2 答案：300 K 20.(10 分)如图所示，竖直放置的 U 形玻璃管与容积为 V015 cm3的金属球形容器连 通，玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的 4 倍右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭 一定质量的理想气体开始时，U 形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出 h115 cm，右侧 玻璃管内水银柱上方空气柱长 h09 cm.现缓慢向左管中加入水银，使两边水银柱达到同 一高度，玻璃管和金属球导热良好 (已知大气压 p075 cmHg，U 形玻璃管的右侧横截面 8 积为 S1 cm 2)求： (1)此过程中被封气体内能如何变化？吸热还是放热？ (2)需要加入的水银体积 解析：(1)气体温度不变，则内能不变；向左